[Docker & Kubernetes] 1주차 정리

Chapter 1. 실습 환경 구축하기

1.1. 우분투 이미지 다운로드

apple silicon에서 ubuntu server 다운

https://askubuntu.com/questions/1405124/install-ubuntu-desktop-22-04-arm64-on-macos-apple-silicon-m1-pro-max-in-parall/1420117#1420117

Install Ubuntu Desktop 22.04 ARM64 on macOS Apple Silicon (M1/Pro/Max) in Parallels

 

1.2. 버추얼박스 설치

virtualbox 공홈의 downloads 페이지에서는 애플 m시리즈에 호환되는 버전을 찾지 못함

https://download.virtualbox.org/virtualbox/7.0.8/VirtualBox-7.0.8_BETA4-156879-macOSArm64.dmg

->해당 링크로 다운 가능

 

https://www.virtualbox.org/ticket/21771

#21771 (Where ​is 'Developer preview for macOS / Arm64 (M1/M2) hosts' for VirtualBox 7.0.10?) – Oracle VM VirtualB

 

1.3. 가상머신 생성

 

1.4. 가상머신에 우분투 설치

MAC 이슈로 여기서부터 막힘..

(parallels 이용해서 실행하는 방법 -> 유료 구독 서비스..)

Chapter 2. 도커의 개념

2.1. 사전 기초 지식

2.1.1. 운영체제

하드웨어

• 좁은 의미의 컴퓨터 = CPU + RAM
• 입/출력 장치, 보조 기억 장치는 부가적인 장치

소프트웨어

• software: 하드웨어에서 작동되는 프로그램
• operating system: 하드웨어, 소프트웨어 자원을 관리, 이를 위해 스케줄링 기능을 제공, 프로그램이 실행될 수 있는 환경을 제공하는 역할을 하는 시스템 소프트웨어
• OS와 application 사이에는 shell이 존재 -> shell: os와 사용자 사이에서 다리 역할을 하는 프로그램(bash, zsh, …)

 

2.1.2. 프로그램, 프로세스, 스레드

프로그램

• program: 실행 가능한 instruction의 집합
• 하드 디스크 같은 저장 장치에 저장되어 있지만, 메모리에는 올라가지 않은 정적인 상태

프로세스

• process: 실행 중인 program을 의미(memory에서의 program)
• multi process: 디스크에 존재하는 프로그램을 여러 번 실행 -> 여러 개의 프로세스 작동

스레드

• thread: process가 할당받은 자원을 이용하는 실행 단위, process 내에 실행되는 여러 흐름의 단위
• process는 최소 한 개 이상의 thread를 가짐 -> main thread
• process -> thread의 container
• ex) word program -> 하나의 process -> thread 1(화면 상에 글자를 보여줌), thread 2(사용자의 키 입력에 대응), thread 3(백그라운드에서 오탈자와 문법을 확인) 

 

2.1.3. 네임스페이스

• namespace: 프로세스를 실행할 때, system resource를 분리해서 실행할 수 있도록 도와주는 기능
• ex) 주민등록번호를 이용해 개인을 구분
• 프로세스를 격리시켜 충돌을 방지
• 다음은 리눅스 네임스페이스

PID: Process ID	리눅스 커널의 Process ID를 분리
NET: Networking	네트워크 인터페이스(NET)를 관리
IPC: Inter Process Communication	프로세스 간 통신(IPC) 접근을 관리
MNT: Mount	파일 시스템의 마운트를 관리
UTS: Unix Timesharing System	커널과 버전 식별자를 관리

 

2.2. 도커 기초 지식

2.2.1. 도커의 정의

회사로서의 Docker

• 2008년 솔로몬 하익스가 프랑스 파리에서 DotCloud라는 이름으로 설립
• 2013년 9월 19일에 PaaS(Platform-as-a-Service) 형태로 출시

소프트웨어로서의 Docker

• Container라고 부르는 OS 수준의 가상화 방식으로 소프트웨어를 배포하는 방식을 사용하는 PaaS 제품
• PaaS: application, data 단계만 관리하는 서비스를 의미 -> application, data를 제외한 runtime, middleware, os, 가상화, server, storage, networking은 업체가 관리
• 다양한 개발 환경에서 container를 이용해 software를 편리하게 배포 가능해짐
• open source -> 누구나 사용 가능
• 운영체제 위에 docker 설치
• 도커는 컨테이너 단위로 application 실행 -> container들은 서로 격리되어 독립성을 보장 
• 각 container들은 application을 실행하는 데 필요한 최소한의 바이너리/라이브러리를 포함

 

2.2.2. 컨테이너

• software 개발에서의 container: software를 배포할 때 필요한 코드, 라이브러리, 환경 설정 파일들을 한데 모아 격리 -> 실행가능한 패키지로 만든 것
• 서로 다른 container는 격리된 환경에서 작동 -> 서로 충돌 X 
• software sytem을 구축할 때 최소 구성 요소로 분할하여 구축하는 방식인 Microservice Architecture의 기반
• 격리된 서로 다른 컨테이너끼리는 통신 가능 -> 컨테이너가 동일한 os 위에서 작동하기 때문 -> 가상머신에 비해 resource 소모량이 적으므로 더 효율적인 resource 관리 가능

 

2.2.3. 가상화

• virtualization: 컴퓨터에서 활용하는 resource를 추상화하는 개념
• 여러 개의 가상머신를 생성 -> 단일 컴퓨팅 자원을 여러 개의 논리적 자원으로 나누어 동작 가능
• hypervisor: 단일 물리 머신에서 다수의 가상머신을 실행할 때 활용하는 software - 버추얼박스, VMware, …

호스트 가상화

• 호스트 운영체제 위에 하이퍼바이저를 통해 가상머신을 만들고, 각 가상머신 내부에 게스트 운영체제를 설치하는 방식

하이퍼바이저 가상화

• 호스트 운영체제 필요 X -> 부팅 시 가상머신 선택
• 성능이 우수하다는 장점, but 초기 설정이 복잡하고 관리가 어려울 수 있음

컨테이너 가상화

• 운영체제 위에 docker를 설치 -> 다수의 컨테이너를 통해 application을 실행
• docker, kubernetes는 모두 컨테이너 가상화 방식을 활용

 

2.2.4. 도커 구성 요소

docker-cli(Docker Client)

• 명령어 행으로 dockerd API를 활용 -> build, pull, run과 같은 명령을 내림
• docker daemon과 통신 -> 우분투에서 실행하는 터미널이라 생각

dockerd(Docker Daemon)

• 백그라운드에서 실행되는 Daemon Process에 해당
• 도커 API 요청을 수신하고 도커 이미지, 컨테이너 등과 같은 도커와 관련된 객체를 관리

containerd

• 컨테이너 실행과 관리에 필요한 기능을 수행하는 오픈소스 컨테이너 런타임, 컨테이너의 생명주기(도커 이미지 전송, 컨테이너 실행, 스토리지, 네트워크 등 포함)를 모두 관리
• 컨테이너 실행만 담당하는 runc와는 다른 역할
• high-level container runtime

runc

• 컨테이너 실행과 관련된 작업을 수행하는 low-level container runtime
• containerd는 실행 이외에도 다양한 역할을 하는 반면 -> runc는 컨테이너 실행만 담당

containerd-shim

• containerd와 runc 사이에서 작동하는 중간 프로세스에 해당 -> 컨테이너 실행을 조정하는 역할
• containerd는 runc와 통신함으로써 컨테이너를 실행 -> 이때 containerd-shim이 둘 사이에서 중개자 역할 수행

 

Chapter 3. 도커 설치

docker가 이미 설치되어 있으므로, 명령어만 테스트해봄

 

apple silicon에서는 colima를 이용해야 terminal에서 실행 가능하다고 한다.

colima start --memory 4 --arch x86_64

성공적!

 

 

---

참고자료

• "한 권으로 배우는 도커 & 쿠버네티스", 장철원, 한빛미디어, 2024.04.29
• https://velog.io/@limchard/Docker-terminal%EB%A1%9C-%EC%8B%A4%ED%96%89%ED%95%B4%EB%B3%B4%EA%B8%B0-mysql-%EC%97%B0%EB%8F%99%EA%B9%8C%EC%A7%80

Docker (terminal로 실행해보기, mysql 연동까지)