[Docker 강의 9편] 다중 컨테이너 환경 구축

 

안녕하세요 펭귄 교수입니다.

 

벌써 Docker 강의가 9편까지 진행되었습니다. 여기까지 꾸준하게 따라오셨다면 Docker 사용하는 데에 있어서 꽤 익숙해졌을 것이라 생각듭니다.

계속하시다보면 단순히 따라 치는 것이 아닌, 직접 무언가를 만들 수 있는 기회도 생길 것입니다.

그렇기에 이번 포스팅의 주제는 프로젝트를 실제로 만들기 위한 단계입니다.

 

그것은 다중 컨테이너 환경 구축입니다.

 

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다중 컨테이너 환경 구축에 대한 이해는 현대 소프트웨어 개발에서 매우 중요한 주제입니다. 특히 도커와 같은 컨테이너 기술은 다양한 마이크로서비스나 복잡한 애플리케이션을 단일 머신에서 쉽게 실행하고 관리할 수 있도록 도와줍니다.

이전까지는 여러 서비스를 관리하기 위해 각각의 물리적 서버나 가상 머신을 사용해야 했지만, 도커를 통해 이런 복잡성을 간소화할 수 있습니다.

이번 글에서는 다중 컨테이너 환경의 필요성, 구성 방법, 네트워크 설정, 그리고 이를 관리하는 다양한 명령어와 자동화 기법까지 폭넓게 살펴보겠습니다.

 

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1. 다중 컨테이너 환경이 필요한 이유

현대의 애플리케이션은 단순한 구조를 벗어나 여러 서비스들이 상호작용하는 복잡한 형태로 발전하고 있습니다. 예를 들어, 전자상거래 애플리케이션은 다음과 같은 구성 요소들을 포함할 수 있습니다:

• 웹 서버: 사용자로부터 요청을 받아들이고 웹 페이지를 반환하는 역할을 합니다.
• 데이터베이스: 제품, 주문 정보 등의 데이터를 저장하고 관리합니다.
• 캐시 서버: Redis와 같은 캐시 서버는 데이터베이스의 과부하를 줄이고 성능을 최적화하는 데 사용됩니다.
• 메시지 큐: 주문이 접수되었을 때 비동기적으로 처리할 수 있도록 메시지 큐를 통해 백엔드 서비스에 전달됩니다.

이처럼 각 서비스는 서로 다른 기능을 담당하고 있지만, 최종 사용자에게는 하나의 통합된 서비스처럼 보입니다. 도커를 사용하면 이러한 여러 서비스들을 각각의 독립된 컨테이너로 실행하고, 이를 하나의 환경으로 묶어 효율적으로 관리할 수 있습니다.

1-1. 실제 적용 사례

대규모 애플리케이션의 경우, 여러 서비스를 하나의 애플리케이션으로 배포하고 관리하는 것이 필수적입니다. 예를 들어, Netflix, Amazon, Spotify와 같은 서비스들은 수백 개의 마이크로서비스가 상호작용하면서 하나의 통합된 사용자 경험을 제공합니다. 이런 경우 다중 컨테이너 환경은 필수적이며, 도커 Compose 같은 도구를 활용해 이러한 복잡한 시스템을 쉽게 관리할 수 있습니다.

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2. 다중 컨테이너 환경의 기본 구성

다중 컨테이너 환경을 구축하려면 docker-compose.yml 파일을 사용하여 각 컨테이너를 정의하고, 그 컨테이너들 간의 네트워크 및 볼륨을 설정합니다. 이 파일은 도커 Compose라는 도구를 통해 여러 컨테이너를 쉽게 시작하고 관리할 수 있도록 도와줍니다.

2-1. 예시: 웹 서버와 데이터베이스 연결

웹 서버(Nginx)와 데이터베이스(MySQL)를 함께 실행하는 docker-compose.yml 파일을 예로 들어 보겠습니다. 이 예시는 가장 기본적인 다중 컨테이너 환경을 설명합니다.

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    networks:
      - app-network

  db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
    networks:
      - app-network

networks:
  app-network:

volumes:
  db-data:

이 예시는 두 개의 서비스를 정의하고 있습니다:

• web: Nginx를 사용한 웹 서버. 80번 포트를 외부와 연결하고 있으며, 로컬 파일 시스템의 HTML 파일을 Nginx 컨테이너에 마운트합니다.
• db: MySQL 데이터베이스 서버로, 루트 패스워드를 환경 변수로 설정하고 데이터베이스 데이터를 저장할 볼륨을 지정합니다.

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3. 도커 네트워크로 컨테이너 연결

도커 Compose는 네트워크 설정을 통해 컨테이너들이 서로 통신할 수 있도록 돕습니다. 각 컨테이너는 같은 네트워크에 속해 있을 때 서로를 호스트 이름으로 인식할 수 있습니다.

예를 들어, 웹 서버는 db라는 이름으로 MySQL 데이터베이스에 접근할 수 있습니다.

3-1. 기본 네트워크 설정

docker-compose.yml 파일에서 네트워크를 설정하는 방법은 간단합니다. 위의 예시처럼 networks 섹션을 추가하여 네트워크를 정의하고, 각 서비스에 해당 네트워크를 연결하면 됩니다.

networks:
  app-network:

이 설정은 app-network라는 가상 네트워크를 생성하고, 웹 서버와 데이터베이스가 이 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있도록 합니다.

3-2. 네트워크 연결 확인

네트워크가 잘 설정되었는지 확인하려면 도커 Compose로 컨테이너를 실행한 후, 각 컨테이너에 접근하여 ping 명령어를 사용해 다른 컨테이너와의 연결 상태를 확인할 수 있습니다.

docker exec -it web ping db

이 명령어는 웹 서버 컨테이너에서 데이터베이스 컨테이너로의 네트워크 연결을 테스트합니다. 연결이 성공하면 두 컨테이너가 같은 네트워크에 속해있다는 것을 의미합니다.

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4. 다중 컨테이너 환경 실행 및 관리

다중 컨테이너 환경에서 가장 중요한 것은 어떻게 이를 효율적으로 실행하고 관리하느냐입니다.

Docker Compose는 이러한 복잡한 환경을 쉽게 관리할 수 있도록 도와줍니다.

4-1. 컨테이너 실행

다중 컨테이너를 실행하는 방법은 단일 컨테이너를 실행하는 것과 크게 다르지 않습니다. 아래 명령어를 통해 docker-compose.yml 파일에 정의된 모든 컨테이너를 한꺼번에 실행할 수 있습니다.

docker-compose up

백그라운드에서 실행하려면 -d 옵션을 사용합니다.

docker-compose up -d

이 명령어로 인해 정의된 모든 서비스가 시작되며, 지정된 네트워크와 볼륨이 자동으로 설정됩니다.

4-2. 컨테이너 상태 확인

컨테이너 상태를 확인하려면 docker-compose ps 명령어를 사용합니다. 이 명령어는 현재 실행 중인 모든 서비스의 상태를 보여줍니다.

docker-compose ps

실행 중인 컨테이너의 로그를 보려면 docker-compose logs 명령어를 사용할 수 있습니다. 이 명령어는 여러 컨테이너의 로그를 한꺼번에 보여주므로 디버깅에 매우 유용합니다.

docker-compose logs

 

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5. 실전 예제: 웹 애플리케이션과 데이터베이스

이제 다중 컨테이너 환경에서 실제로 유용한 예제를 다뤄보겠습니다. 웹 애플리케이션과 데이터베이스는 가장 일반적으로 함께 사용되는 조합 중 하나입니다. 웹 서버는 사용자의 요청을 받아들이고, 데이터베이스는 사용자 데이터를 저장하고 관리합니다.

5-1. 구성 요소 설명

• Nginx: 웹 서버로 사용됩니다. HTTP 요청을 받아들여 정적 파일을 반환하거나, 애플리케이션 서버와의 연결을 관리합니다.
• MySQL: 관계형 데이터베이스로, 애플리케이션에서 사용하는 모든 데이터를 저장합니다.

이 두 가지를 함께 실행하는 다중 컨테이너 환경을 도커 Compose로 구축하면, 개발과 배포 과정이 훨씬 간단해집니다.

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6. 자동화 및 관리

다중 컨테이너 환경은 복잡하게 보일 수 있지만, 도커 Compose는 이를 쉽게 관리할 수 있는 도구입니다. 특히, docker-compose up과 같은 명령어는 모든 서비스를 한꺼번에 시작하고 연결할 수 있도록 해주므로 일일이 수동으로 설정할 필요가 없습니다.

6-1. 컨테이너 재시작 정책 설정

docker-compose.yml 파일에서 각 컨테이너의 재시작 정책을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 서비스가 비정상 종료되었을 때 자동으로 다시 시작되도록 설정할 수 있습니다.

restart: always

이 설정은 서비스가 언제나 다시 시작되도록 보장하며, 서비스 중단 시 빠르게 복구할 수 있도록 도와줍니다.

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7. 리눅스 명령어와 함께 사용하는 방법

도커 Compose와 리눅스 명령어를 함께 사용하면 더 복잡한 자동화를 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같이 docker-compose 명령어와 리눅스의 grep 명령어를 결합하여 특정 컨테이너의 상태만을 확인할 수 있습니다.

docker-compose ps | grep web

 

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8. 과제

1. 여러 컨테이너를 사용하는 애플리케이션 구성하기: 웹 서버와 데이터베이스, 캐시 서버(예: Redis) 등을 포함한 다중 컨테이너 환경을 구성하는 docker-compose.yml 파일을 작성해보세요.
2. 컨테이너 간 통신 테스트: 설정한 네트워크를 통해 컨테이너 간의 통신이 잘 되는지 테스트해보세요.
3. 컨테이너 관리 자동화: 리눅스 명령어와 도커 Compose를 결합해 컨테이너를 관리하는 스크립트를 작성해보세요.

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마무리

이렇게 이제 여러 개의 컨테이너를 생성하고, 관리하는 법까지 알아보았습니다.

단일 컨테이너 만으로 어떤 서비스를 배포하는 경우는 드뭅니다.

대게 클라이언트 (프론트), 서버 (백)으로 나뉘어 개발되고, 또 서버쪽에서도 유저 관리, 데이터베이스 관리 등 여러 가지 기능들을 분리해서 관리되기 때문입니다.

이러한 것들을 다중 컨테이너로 관리하고, 서로 연결하는 법을 익히시는 게 큰 프로젝트 개발에 있어서 중요할 것입니다.

 

다음 글에서는 도커 레지스트리에 관해 글을 써보겠습니다.

 

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[Docker 강의 4편] 도커 네트워크와 볼륨 관리

 

[Docker 강의 5편] 도커 이미지 최적화 및 관리

 

[Docker 강의 6편] 도커 파일 작성하기 (Dockerfile)