[TeamStudy-022] Docker

2020-05-20Kit Works Inc.1
Docker
KitWorks Team Study
김천규

Agenda
1. What is Docker?
- Docker vs. Virtual Machine
- History, Status, Run Platforms
- Hello World
2. Images and Containers
3. Volume Mounting, Port Publishing, Linking
4. Around Docker, Docker Use Cases
5. Hands-On Workshop 2
2020-05-222

Bottom up
2020-05-22
What is a Container?
리눅스 컨테이너(LXC)
네임스페이스(Namespace)
Cgroup
Union fs
도커 구조
이점과 한계점
Docker Ecosystem
3

Docker Ecosystem

Secure
Standard
Lightweight

Standard
Docker는 컨테이너에 대한 산업 표준을 만들었으므로 어디서나 휴대 할
수 있습니다.
Lightweight
컨테이너는 시스템의 OS 시스템 커널을 공유하므로 애플리케이션 당
OS가 필요하지 않으므로 서버 효율성을 높이고 서버 및 라이센스
비용을 줄입니다.
Secure
컨테이너에서 애플리케이션이 더 안전하고 Docker는 업계에서 가장
강력한 기본 격리 기능을 제공합니다
What is a Container?
2020-05-228

결론부터, 컨테이너란
os level 수준 가상화,
‘격리 및 리소스 관리 기술이 적용된 프로세스‘
도커 컨테이너 구성요소
격리 == namespace
리소스(자원) == cgroup
Union fs
2020-05-229

Linux Container (LXC)
2020-05-22
LXC (LinuX Containers)는 단일 컨트롤 호스트 상에서 여러개의
고립된 리눅스 시스템 (컨테이너)들을 실행하기 위한 운영 시스
템 레벨 가상화 방법이다.
리눅스 커널은 cgroups를 절충하여 가상화 머신을 시작할 필요 없이 자원
할당 (CPU, 메모리, 블록 I/O, 네트워크 등)을 한다. Cgroups는 또한 애플리
케이션 입장에서 프로세스 트리, 네트워크, 사용자 ID, 마운트된 파일 시스템
등의 운영 환경을 완전히 고립시키기 위해 namespace isolation을 제공한
다.
LXC는 cgroups와 namespace를 결합하여 애플리케이션을 위한 고립된
환경을 제공한다. Docker 또한 실행 드라이버의 하나로 LXC를 사용할 수 있
으며 이를 통해 이미지 관리와 개발 서비스를 제공한다.
– Wikipedia
10

리눅스 컨테이너 == 프로세스
2020-05-2211

2020-05-22
가상화 level 차이 - 컨테이너 vs VM
12

결론부터, 컨테이너란
격리 == namespace
Union fs
2020-05-2213

Namespace
• UTS(uts)
• IPC(ipc)
• User
• Process(Pid)
• Mount(mnt)
• Network(Net)
2020-05-2214

Namespace - UTS
• 컨테이너에게 자체적으로 호스트네임과 도메인 이름을 주는것
2020-05-22
호스트 컨테이너
15

Namespace - IPC
V IPC와 POSIX 메시지 큐
시스템을 호스트로 부터
분리
* IPC : 프로세스 간 통신(Inter-Process
Communication, IPC)이란 프로세스들
사이에 서로 데이터를 주고받는 행위
2020-05-2216

Namespace - User
• 호스트의 사용자와 그룹ID를 서로 분리
2020-05-22
17

Namespace - PID
Namespace 내부에서
실행되는 process들은
기존 PID 할당순서와
별개로 PID를 부여
PID 1 = init process
2020-05-2218

Namespace - PID
2020-05-22
19

Namespace - Mount
Namespace 별로,
마운트 포인트
별개로 부여
2020-05-2220

Namespace - Mount
2020-05-22
컨테이너
21

Namespace: Network
veth(virtual Ethernet devices)를 페어로 생성
가상의 케이블로 연결하는 효과
iptables, NAT
2020-05-2222

Namespace: Network
2020-05-22
23

Namespace: Network
2020-05-2224

그래서, 컨테이너란
격리 == namespace
Union fs
2020-05-2225

Cgroup
• 자원을 나누어 쓰는 기술
2020-05-2226

Cgroup
2020-05-22
27

그래서, 컨테이너란
격리 == namespace
Union fs
2020-05-2228

Image – layer 구조
2020-05-22
Layer 3
Layer 2
Layer 1
Base image
Layer 3
Layer 2
Layer 1
Base image
30

컨테이너 id 매칭 확인
2020-05-2231

레이어 간 다른 파일 구조
2020-05-2233

파일 테스트
2020-05-22
34

결론, 컨테이너란
격리 == namespace
Union fs
2020-05-2235

격리 == namespace
Union fs
2020-05-22
Stateless, Stateful – volume
Deploy – h/w에 의존적
36

도커 구조 이점
Why?
도커의 기본 철학, composable
대부분 컴포넌트 전부 다른 프로젝트로 관리
호환성, 확장성이 좋다
2020-05-2237

도커 구조 한계 - Stateless, Stateful
Stateless로 고안하는 방향
그럼에도 Stateful, 영속성(Persistence) 이 필요할 경우,
Volume 활용 (db나 개발 등)
2020-05-2238

도커 구조 한계 – Deploy, h/w에 의존적
• 도커가 설치된 모든 곳에 동일한 이미지 배포가 가능하다 (X)
• CPU arch에 의존적이다
• 기계어가 다름
2020-05-2239

격리 == namespace
Union fs
2020-05-22
Stateless, Stateful – volume
Deploy – h/w에 의존적
40

2020-05-22
Real World
비용 문제
41

Reference
• https://www.infoworld.com/article/3077875/containers-101-docker-fundamentals.html’
• https://www.docker.com/resources/what-container
• https://github.com/w-vi/diyC
• http://cloudrain21.com/examination-of-docker-process-binary
• https://www.networkcomputing.com/data-centers/docker-networking-fundamentals
• https://gabrieletolomei.wordpress.com/miscellanea/operating-systems/in-memory-layout/
• https://ko.wikipedia.org/wiki/LXC
• https://8gwifi.org/docs/linux-namespace.jsp
• https://devhints.io/docker
• https://medium.com/@paccattam/drooling-over-docker-1-the-genesis-d4e01ab8c6cf
2020-05-2242

Container 구성요소
2020-05-2245

Docker Container 생성 플로우
2020-05-2246

• Docker daemon
• Docker daemon 은 docker engine 내에서 주로 client 및 registry,
driver 의 중심에서 작업의 분배를 담당하는 중심점이라고 보면 되겠
다.
docker daemon 이라는 용어때문에 다소 혼선이 있을 수 있는데, 여
기에서 docker daemon은 그냥 docker engine 중에서 특정 모듈이
라고 이해하자.
client 로부터의 HTTP 요청을 내부 job 단위(가장 기본적인 작업 실
행 단위)로 처리할 수 있도록 분배한다.
즉, HTTP server 의 역할과 함께 client 요청을 분배(route and
distribute), scheduling 하고, 요청에 대한 적합한 Handler 를 찾는다.
요청에 대해 실질적인 처리는 Handler 를 통해 다른 모듈 들에게 전
달하여 수행하고 그 결과를 응답으로 작성하여 client 에게 제공한다.
2020-05-2247

Docker CNM(Container Network
Model)
2020-05-22
• Sandbox
• A sandbox contains the configuration of a container's network stack. This includes
management of the container's interfaces, routing table, and DNS settings. An
implementation of a sandbox could be a Linux network namespace, a FreeBSD jail, or
other similar concept. A sandbox may contain many endpoints from multiple networks.
• Endpoint
• An endpoint connects a sandbox to a network. An implementation of an endpoint
could be a veth pair, an Open vSwitch internal port, or something similar. An endpoint
can belong to only one network but may only belong to one sandbox.
• Network
• A network is a group of endpoints that are able to communicate with each other
directly. An implementation of a network could be a Linux bridge, a VLAN, and so on.
Networks consist of many endpoints, as shown in the following diagram:
51

Docker CLI cheatsheet
• https://devhints.io/docker
2020-05-2252

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