Docker 알아가기 2 (Docker 실습하며 배워보기)

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Docker 알아가기 2 (Docker 실습하며 배워보기)

Docker 가 무엇인지 궁금하시다면 이전 포스팅을 참고해주세요!

  1. Docker 소개

2. Docker 실습하며 배워보기

2.1 Docker 설치하기

도커 공식 홈페이지 에서 자신의 운영체제에 맞는 Docker Desktop 설치합니다.

설치 후, 터미널에서 docker 커맨드가 동작하는지 확인합니다.

$ docker

2.2 Docker 실행하기 - MySQL 실행하기

docker pull “이미지 이름:태그” 명령어를 사용하여 mysql8 버전의 이미지를 다운합니다.

$ docker pull mysql:8

m1 mac 의 경우 “no matching manifest for linux/arm64/v8 in the manifest list entries” 이런 에러가 발생합니다.

뒤에 –platform 명령어를 사용해 linux/amd64 를 명시해주면 해결됩니다.

$ docker pull mysql:8 --platform linux/amd64

다운 받은 이미지 확인 하는 방법은

docker images 명령어를 사용합니다.

$ docker images

이미지를 만들었으면 이미지를 기반으로 컨테이너를 실행해야 합니다.

docker run “이미지 이름:태그” 라는 명령어를 사용해 실행합니다.

다운받은 MySQL 이미지 기반으로 Docker Container 를 만들고 실행해보겠습니다.

$ docker run --name mysql-tutorial -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=1234 -d -p 3306:3306 mysql:8

  • –name : 컨테이너 이름 -> 지정하지 않으면 랜덤으로 생성
  • -e : e 는 environment 의 약자로 환경변수를 설정
    • 사용하는 이미지에 따라 설정이 다름
    • MySQL : 환경변수를 통해 root 계정의 비밀번호를 설정
  • -d : 데몬(백그라운드) 모드
    • 컨테이너를 백그라운드 형태로 실행
    • 이 설정을 하지 않으면, 현재 실행하는 셀 위에서 컨테이너가 실행
    • 컨테이너의 로그를 바로 볼 수 있으나, 컨테이너를 나가면 실행 종료
  • -p : 포트 지정
    • 로컬 호스트 포트 : 컨테이너 포트 형태로, 로컬 포트 3306 으로 접근 시 컨테이너 포트 3306 으로 연결되도록 설정
    • mysql 은 기본적을오 3306 포트를 통해 통신
    • 로컬 호스트 : 우리의 컴퓨터
    • 컨테이너 : 컨테이너 이미지 내부
  • mysql:8 : 이 부분은 pull 명령어를 통해 다운받은 이미지를 사용하겠다라는 의미

실행한 컨테이너는

docker ps 명령어로 확인할 수 있습니다.

도커 컨테이너를 실행하면 도커 컨테이너 안으로 들어가게 되는 경우가 존재합니다.

예를들어 컨테이너를 실행했는데 뭔가 동작이 안되는거 같을때, 의도와는 다르게 실행이 안될때, 이런경우 디버깅을 하기 위해 사용하는 명령어가

docker exec -it “컨테이너 이름(혹은 ID)” /bin/bash 입니다.

Compute Engine 에서 SSH 와 접속하는 것과 유사합니다.

$ docker exec -it mysql-tutorial /bin/bash

컨테이너에 접속 후

$ mysql -u root -p

위 명령어를 실행하면 MySQL 프로세스로 들어갈 수 있습니다.

이제 MySQL 쉘 화면이 보일겁니다.

작동을 멈춘 컨테이너는

docker ps -a 명령어로만 확인할 수 있습니다.

  • docker ps 는 실행중인 컨테이너 목록만 보여줌

멈춘 컨테이너를 삭제하는 방법은

docker rm “컨테이너 이름(ID)” 명령어를 사용합니다.

멈춘 컨테이너만 삭제할 수 있는 명령어지만 컨테이너가 실행중인 경우에는

docker rm “컨테이너 이름(ID)” -f 명령어로 삭제가 가능합니다.

2.3 Docker 실행하기 - 기본 명령어 정리

  • docker pull “이미지 이름:태그” : 필요한 이미지 다운
  • docker images : 다운 받은 이미지 목록 확인
  • docker run “이미지 이름:태그” : 이미지를 기반으로 컨테이너 생성
  • docker ps : 실행중인 컨테이너 목록 확인
  • docker exec -it “컨테이너 이름(ID)” /bin/bash : 컨테이너에 진입
  • docker stop “컨테이너 이름(ID)” : 실행중인 컨테이너를 중지
  • docker rm “컨테이너 이름(ID)” : 중지된 컨테이너 삭제
  • docker rmi “이미지 이름:태그” : 이미지 삭제

그 외 중요한 명령어는 다음과 같습니다.

docker run 명령어를 사용할 때 파일을 공유하는 방법입니다.

  • Volume Mount
    • Docker Container 내부는 특별한 설정이 없으면 컨테이너를 삭제할 때 파일이 사라짐
    • (=Host 와 Container 와 파일 공유가 되지 않음)
    • 만약 파일을 유지하고 싶다면 Host(우리의 컴퓨터)와 Container 가 저장소를 공유해야 함
  • Volume Mount 를 진행하면 Host 와 Container 의 폴더가 공유됨
  • -v 옵션을 사용하며, -p(Port)처럼 사용함.
    • -v Host_Folder:Container_Folder

예)

$ docker run -it -p 8888:8888 -v /some/host/folder/for/work:/home/jovyan/workspace/jupyter/minimal-notebook

Host 와 Container 의 Volume Mount 는 습관화하는게 중요합니다!

우리가 이미지를 만들어서 저장할 수도 있지만 이미 많은 사람들이 이용하면서 이미지를 만들었습니다.

이런 이미지를 이용하는 방법은 다음과 같습니다.

Dockerhub 에 공개된 모든 이미지를 다운받을 수 있습니다.

Dockerhub 에서 관심있는 부분이 있는지 검색을 하면 됩니다.

위에서 실습한 MySQL 도 Dockerhub 에서 다운로드 한 겁니다.

기본적으로 따로 설정을 하지 않았다면 Dockerhub 가져오게 됩니다.

그리고 왠만한 오픈소스들은 Dockerhub 에 이미지화해서 공개되어있기 때문에 여기 있는 이미지를 찾아 실행하고 또 새로운 이미지를 만들어 볼 수 있습니다.

2.4 Docker Image 만들기

이미지를 다운받아 사용하는 방법을 알았으니 이제 직접 Docker Image 를 만들어 보겠습니다.

간단한 FastAPI 애플리케이션을 실행하는 서버를 Docker Image 로 만들어보겠습니다.

2.4.1 프로젝트 셋팅

먼저 폴더를 하나 만들고, 여기에 가상환경 세팅과 FastAPI 패키지를 설치합니다.

venv 를 사용해도 좋고 pyenv, conda 등 다양하게 사용하셔도 됩니다.

$ mkdir docker
$ cd docker
$ python -V
Python 3.9.7
$ python -m venv .venv
$ source .venv/bin/activate
$ pip install pip --upgrade
$ pip install "fastapi[all]"

2.4.2 FastAPI 코드 작성

GET /hello 로 요청하면, 메시지를 전달하는 간단한 코드를 작성하겠습니다.

아까 만들어둔 docker 폴더에서 main.py 를 만들겠습니다.

from fastapi import FastAPI
import uvicorn

app = FastAPI()


@app.get("/hello")
def hello():
    return {
        "message": "world!"
    }


if __name__ == '__main__':
    uvicorn.run(app, host="0.0.00", port=8000)

2.4.3 사용한 라이브러리 명시

venv 나 여러 환경설정을 했으면 어떤 라이브러리가 설치되어있는지 알수도 있고 아닐수도 있는데

pip freeze 명령어를 사용하면 설치한 라이브러리를 모두 보여줍니다.

다른 docker 이미지 안에서 똑같이 설치를 해주기 위해 어떤 패키지를 사용했는지 저장을 해둬야합니다.

pip freeze 를 하시거나

pip list –not-required –format=freeze 를 하시면 의존성에 따라 설치된 라이브러리는 보이지 않습니다.

$ pip freeze > requirements.txt

명령어를 사용해 pip 로 설치한 라이브러리를 모두 requirements.txt 에 저장합니다.

2.4.4 Dockerfile 작성

Docker Image 는 이름을 지정할 수 있긴 한데 표준 규격으로 Dockerfile 을 만듭니다.

Dockerfile 파일은 다음과 같이 작성합니다.

  • Docker Image 를 빌드하기 위한 정보가 담김
FROM python:3.8.7-slim-buster

COPY . /app
WORKDIR /app
ENV PYTHONPATH=/app
ENV PYTHONUNBUFFERED=1

RUN apt-get update && \
    apt-get install -y gcc default-libmysqlclient-dev libjpeg-dev
RUN pip install pip==21.2.4 && \
    pip install -r requirements.txt
  
CMD ["python", "main.py"]  
  • FROM “이미지 이름:태그”
    • 이미지 빌드에 사용할 베이스 이미지를 지정
    • 베이스 이미지는 이미 만들어진 이미지
    • 보통 처음부터 만들지 않고, 이미 공개된 이미지를 기반으로 설정을 추가
    • python:3.9.7-slim-buster 를 사용(이 이미지는 Dockerhub 에 존재)
  • COPY . /app
    • COPY “로컬 디렉토리(파일)” “컨테이너 내 디렉토리(파일)”
    • 컨테이너는 자체적인 파일 시스템과 디렉토리를 가짐
    • COPY 명령어는 Dockerfile 이 존재하는 경로 기준 로컬 디렉토리를 컨테이너 내부의 (자체 파일 시스템을 가진) 디렉토리로 복사
    • 해당 코드는 프로젝트 최상위에 존재하는 모든 파일을 컨테이너 내부 /app 디렉토리로 복사
    • 파일을 컨테이너에서 사용하려면 COPY 명령어로 반드시 복사해야 함
  • WORKDIR /app
    • WORKDIR “컨테이너 내 디렉토리”
    • Dockerfile 의 RUN, CMD, ENTRYPOINT 등의 명령어를 실행할 컨테이너경로 지정
    • 이 라인 뒤에 등장하는 RUN, CMD 는 컨테이너 내부의 /app 에서 실행
  • ENV PYTHONPATH=/app …
    • 컨테이너 내 환경변수를 지정
    • 파이썬 애플리케이션의 경우 통상 위 두 값을 지정
  • RUN pip install …
    • RUN “실행할 리눅스 명령어”
    • 컨테이너 내에서 리눅스 명령어를 실행
    • 위의 경우 pip install pip 와 -r requirements.txt 두 명령어를 실행.
    • 한번에 실행할 명령어가 여러 개인 경우 && \ 로 이어줌
    • 이전 라인에서 COPY 와 WORKDIR 이 실행되었기 때문에 컨테이너 내에 requirements.txt 이 존재하고, 이를 pip install -r 명령어로 실행시킬 수 있음
  • CMD [“python”, “main.py”]
    • CMD [“실행할 명령어”, “인자”, …]
    • docker run 으로 이 이미지를 기반으로 컨테이너를 만들 때, 실행할 명령어
    • 이 이미지는 실행되는 즉시 python main.py 를 실행하여 CMD 는 띄어쓰기를 사용하지 않음

2.4.5 Docker Image Build

docker build “Dockerfile 이 위치한 경로” 명령어를 사용하면 이미지를 생성합니다.

  • 이미지 생성(빌드라고 표현)
    • 앞에서 작성한 Dockerfile 을 기반으로 새로운 이미지가 생성됨
  • 아래 이미지에서 . 는 현재 폴더에 Dockerfile 이 있음을 의미
    • -t “이미지 이름:태그” 옵션으로 이미지 이름과 태그 지정할 수 있음
    • 태그는 미 지정시 “latest” 로 채워짐

$ docker build . -t my-fastapi-app

2.4.6 빌드된 이미지 확인

docker images 명령어로 방금 빌드한 이미지를 확인할 수 있습니다.

$ docker images

2.4.7 컨테이너 실행

docker run “이미지 이름:태그” 명령어로 컨테이너를 실행합니다.

$ docker run -p 8000:8000 my-fastapi-app

잘 작동하는걸 볼 수 있습니다.

다른 터미널을 열어 curl 로 애플리케이션이 잘 작동하는지 확인할 수 있습니다.

$ curl localhost:8000/hello

2.4.8 정리

도커이미지를 만든다는 것은 파이썬 환경 및 애플리케이션 코드를 작성해서 템플릿으로 만든다는 것과 같습니다.

도커 이미지를 만들기 위해 Dockerfile 을 작성합니다.

  • FROM : 베이스 이미지를 지정
  • COPY : 로컬 내 디렉토리 및 파일을 컨테이너 내부로 복사
  • WORKDIR : RUN, CMD 등을 실행할 컨테이너 내 디렉토리 지정
  • RUN : 애플리케이션 실행에 필요한 여러 리눅스 명령어들을 실행
  • CMD : 이미지 실행 시 바로 실행할 명령어를 지정

docker build “Dockerfile 이 위치한 경로” -t “이미지 이름:태그” 명령어를 통해 이미지를 빌드합니다.

마지막으로

docker run “이미지 이름:태그” 명령어로 빌드한 이미지를 실행합니다.

이외에 Dockerfile 에서 사용하는 것이 있습니다.

  • EXPOSE : 컨테이너 외부에 노출할 포트 지정
  • ENTRYPOINT : 이미지를 컨테이너로 띄울 때 항상 실행하는 커맨드

RUN, CMD, ENTRYPOINT 등등의 차이가 조금있으나 처음에는 하나를 먼저 써보시고 차차 넓혀가는걸 추천드립니다.

다음 포스팅은 Registry 에 Docker Image 올리는 방법 을 진행하겠습니다.

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