2022년 2월 20일

도커 볼륨, 네트워킹, 로깅

지속가능한 데이터를 활용하기 위해 볼륨을 사용할 수 있으며, 호스트볼륨을 공유하거나, 볼륨컨테이터를 만들어 활용하거나, 도커 볼륨을 활용할 수 있다.

도커는 컨테이너 내부IP를 순차적으로 할당하며,(컨테이너 별로 내부망이 생성) veth 인터페이스로 접근가능하다. 도커가 자체적으로 제공하는 5가지 네트워크 드라이버가 존재한다.

도커는 컨테이너의 표준출력과 에러출력을 별도로 메타데이터 파일로 저장하며, 이를 확인가능하도록 한다. 로깅을 도와주는 써드파티 드라이버들도 존재한다.

도커 볼륨?

도커 이미지로 컨테이너 생성시 이미지는 read only
- 컨테이너 변경사항만 별도로 저장하여 보존한다.
컨테이너 계층에는 DB를 운용하면서 쌓이는 데이터가 저장됨
이미지에 mysql을 실행하는데 필요한 어플리케이션 파일이 존재

컨테이너는 생성,삭제가 쉬우므로 위험 발생 가능성 높음.
이를 방지하기위해 데이터를 Persistent데이터로 활용할 수 있는 방법이 몇가지 있다.
볼륨을 활용한다.
1. 호스트 볼륨을 공유하는 방법
2. 볼륨 컨테이너를 활용하는 방법
3. 도커가 관리하는 볼륨을 생성할 수 있다.

1. 호스트 볼륨을 공유하는 방법

복사개념으로 컨테이너 directory를 host directory에 마운트한다.

예시 컨테이너 2가지 생성

mysql DB container
워드프레스 웹 서버 container

1. mysql DB container


❯ docker run -d \
--name wordpressdb_hostvolume \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password \
-e MYSQL_DATABASE=wordpress \
-v /home/wordpress_db:/var/lib/mysql \
mysql:5.7

이름: wordpressdb_hostvolume
컨테이너 directory(/home/wordpress_db)를 Host directory(/var/lib/mysql)에 마운트
- -v: [호스트 공유 디렉토리]:[컨테이너의 공유 디렉터리]
- -v /home/wordpress_db:/var/lib/mysql

2. 워드프레스 웹 서버 container


❯ docker run -d \
-e WORDPRESS_DB_PASSWORD=password \
--name wordpress_hostvolume \
--link wordpressdb_hostvolume:mysql \
-p 80 \
wordpress

이름: wordpress_hostvolume
wordpressdb_hostvolume:mysql

fyi; `-v` [호스트 공유 디렉토리]:[컨테이너의 공유 디렉터리]

호스트의 디렉토리와 컨테이너의 디렉토리를 공유한다는 뜻.
디렉토리말고 파일단위로 공유 가능
-v 옵션은 한번에 여러번 쓸 수 있다.
동기화 아니고, 복사개념
오버라이딩: 호스트 공유할 디렉토리가 신규생성이 아닌경우(해당 경로에 무언가 파일이 있던경우) 오버라이딩 됨.

2. 볼륨 컨테이너를 활용하는 방법 (`-volumes-from`)

-v옵션으로 볼륨을 사용하는 컨테이너를, 다른 컨테이너와 공유하는 것
A 컨테이너 생성시 —volumes-from 옵션 설정하면 -v 옵션 적용한 컨테이너(B)의 볼륨 디렉터리를 공유할 수 있다.


docker run -i -t \
> --name volumes_from_container \
> --volumes-from volume_overide \ #volume_overide가 공유하는 것
> ubuntu:14.04

여러개의 컨테이너가 동일한 컨테이너에 —volumes-from 사용하여 볼륨을 공유해 사용할수도 있다.

볼륨 컨테이너

host에서 볼륨만 공유.
별도의 역할을 담당하지 않는 볼륨컨테이너로써 활용하는 것도 가능.
직접 호스트에서 공유가 아닌, 볼륨컨테이너를 통해서 간접적으로 공유 받는식

3. 도커가 관리하는 볼륨을 생성할 수 있다.

도커 자체에서 제공하는 볼륨기능을 활용해, 데이터를 보존할 수도 있다.

도커 볼륨은 디렉토리 하나에 상응하는 단위. 도커엔진에서 관리한다.
도커 볼륨은 호스트에 저장하여 데이터 보존 (어디에 보관되어있는지는 알필요없음 우선순위낮)

1. 볼륨 생성


docker volume create --name myvolume

볼륨 생성시, 플러그인 드라이버를 설정하여, 여러종류의 storage 백엔드 사용가능
활하며 동시 생성 가능
- 똑같이 -v사용. 컨테이너 디렉토리만 넣어두면, 도커볼륨 자동 생성


docker run -i -t \
> --name myvolume_auto \
> -v /root/ \
> ubuntu:14.04


[볼륨의 이름]:[컨테이너의 공유 디렉토리]

2. 볼륨 삭제

docker volumn prune
도커볼륨을 사용하고 있는 컨테이너를 삭제해도, 볼륨이 자동으로 삭제되지 않는다.

fy; Stateless 설계

컨테이너가 아닌, 외부에서 데이터를 저장하고 컨테이너는 외부에서의 데이터로 동작하도록 설계하는 것
== 컨테이너 자체는 상태가 없고, 상태를 결정하는 데이터는 외부로부터 제공받는다.
== 컨테이너가 삭제돼도, 데이터는 보존되므로, stateless한 컨테이너 설계는 도커사용시 바람직한 설계
stateful한 컨테이너는 지양해야함.

도커 네트워크 구조

도커는 컨테이너 내부IP를 순차적으로 할당
내부IP는 내부망(도커가 설치된 host)에서 쓸 수 있는 IP.
컨테이너를 시작할때마다, 호스트에 veth..라는 네트워크 인터페이스를 생성함으로써 이루어진다.
- fyi; veth: virtual eth
- 도커는 각 컨테이너에 외부와의 네트워크를 제공하기 위해, 컨테이너마다 가상 네트워크 인터페이스를 호스트에 자동 생성 → veth로 이름이 시작


root@75308a74b2c2:/# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:ac:11:00:02
          inet addr:172.17.0.2  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:18 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:1532 (1.5 KB)  TX bytes:0 (0.0 B)
 
lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

도커 네트워크 기능

컨테이너 생성시

기본적으로: docker0 브릿지를 통해, 외부와 통신할 수 있는 환경을 사용할 수 있다.
custom 가능: 사용자의 선택에 따라 여러 네트워크 드라이버 사용가능

써드파티 플러그인 솔루션

weave
flannel
openvswitch


❯ docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
2013d2e38a9f   bridge    bridge    local
9ce30268dbf6   host      host      local
c325e2a4437b   none      null      local

브릿지 bridge

사용자 정의 브릿지를 새로 생성해, 각 컨테이너에 연결하는 네트워크 구조.
컨테이너는 연결된 브릿지를 통해 외부와 통신 가능
브릿지 생성하기


docker network create --driver bridge mybridge

--net 옵션으로 컨테이너가 네트워크 사용가능


docker run -i -t --name mynetwork_container \
--net mybridge \
ubuntu:14.04

네트워크 연결: docker network connect
네트워크 분리: docker network disconnect

`--net-alias`

특정 호스트 이름으로, 컨테이너 여러개에 접근 가능 --net-alias
- 순차적으로 할당된다. (172.18.0.3 ~ 5)


❯ docker run -i -t -d --name network_alias_container1 \
> --net mybridge \
> --net-alias alicek106 ubuntu:14.04
616982dd067988f1e76a04709ad74287dceb73410f886f1630b8364634fe4565
 
~
❯ docker run -i -t -d --name network_alias_container2 \
--net mybridge \
--net-alias alicek106 ubuntu:14.04
4d56a82ace82cc8118e9ef8d5502db76497fce0f7499960f5dcb624c8a006eaf
^[[A
~
❯ docker run -i -t -d --name network_alias_container3 \
--net mybridge \
--net-alias alicek106 ubuntu:14.04
d90963f31e42595264165839fbff2d78f8075640f5a4cea6e6782481636edbf9

Docker DNS, Round-Robin 방식

Round-Robin
- 매번 달라지는 IP를 결정하는 것은 별도의 알고리즘이 아닌, round-robin 방식
- 하나의 중앙처리장치를 여러 프로세스들이 우선순위 없이 돌아가며 할당받아 실행되는 방식
- 도커에 내장된 DNS가 alicek106 호스트 이름을 alicek106 을 설정한 컨테이너로 변환 resolve 하기 때문이다.
- dig라는 명령어로 확인가능.
Docker DNS
- 호스트이름으로 유동적인 컨테이너를 찾을 때 주로 사용됨.
- —-link : 컨테이너의 IP가 변경돼도, 별명으로 컨테이너를 찾을 수 있게 DNS에 의해 자동관리
- --not-alias: 도커는 사용자가 정의한 브릿지 네트워크에 사용되는 내장 DNS 서버를 갖는다.
  - DNS의 IP는 127.0.0.11
  - 위 예시에서는 컨티에너의 IP는 DNS 서버에 alicek106 이라는 호스트 이름으로 등록됨

호스트 네트워크

컨테이너의 네트워크를 → 호스트 모드로 설정하면,
- 컨테이너 내부의 어플리케이션을 별도의 port forwarding없이 바로 서비스할 수 있다.
- 실제 호스트에서 어플리케이션을 외부에 노출하는 것과 같다.


docker run -i -t --name mynetwork_host \
--net host \
ubuntu:14.04

none 네트워크

말그대로 아무런 네트워크를 쓰지 않는 것.

외부와 연결이 단절됨
lo 외에는 존재하지 않는다.


docker run -i -t --name mynetwork_none \
--net none \
ubuntu:14.04

container 네트워크

다른 컨테이너의 네트워크 네임스페이스 환경을 공유할 수 있다.
공유되는 속성 : 내부 IP, 네트워크 인터페이스의 mac주소 등..


docker run -i -t --name mynetwork_none \
--net container:network_container_1 \
ubuntu:14.04

Container Logging

json-file 로그 사용하기

도커는 컨테이너의 표준 출력 StdOut과 에러 StdErr 로그를 별도의 메타데이터 파일로 저장하며, 이를 확인하는 명령어를 제공한다.
docker logs
--since 옵션에 유닉스 시간을 입력함. 특정시간 이후의 로그를 확인할 수 있다.


docker logs --tail 2 mysql
 
2022-02-20T11:18:41.976679Z 0 [Note] mysqld: ready for connections.
Version: '5.7.36'  socket: '/var/run/mysqld/mysqld.sock'  port: 3306  MySQL Community Server (GPL)


docker logs -f -t mysql # 전체 출력

위와같은 컨테이너 로그는 JSON형태로 도커 내부저장


cat /var/lib/docker/container/${CONTAINER_ID}/${CONTAINER_ID}-json.log

json 파일 크기가 계속 커질 수 있어서, 호스트의 남은 공간도 전부 사용할수도 있음.
- 이를 방지하기 위해서 json 로그파일의 최대크기 지정할 수 있음.
- 로그 파일 최대 갯수도 지정가능
도커의 기본적인 로그뿐만아니라, 드라이버로도 로그 가능

syslog
jornald
fluentd
awslogs

1. syslog 로그

컨테이너 로그는 JSON뿐만아니라, syslog로 보내 저장하도록 설정가능
syslog: 유닉스 계역 운영체제에서 로그를 수집하는 오래된 표준 중 하나.
- 커널, 보안 등 시스템과 관련된 로그, 어플리케이션의 로그 등 다양한 종류의 로그를 수집해 저장.

2. fluentd 로그

오픈소스 도구
컨테이너 로그를 fluentd를 통해 저장할 수 있도록 플러그인 공식제공
수집된 데이터를 aws s3, hdfs(hadoop distributed file system), mongoDB등 다양한 저장소에 저장할 수 있다.

3. 아마존 클라우드워치 로그

도커를 aws ec3에서 사용하고 있다면, 다른 도구 별도 설치없이 컨테이너에서 드라이버 옵션을 설정하여, 클라우드워치 로깅 드라이버 사용가능

도커 환경으로 구성된 인프라들을 최근들어 자주 접하게 되고, 프론트 리소스도 도커, 쿠버네티스 환경에서 운영됨에 따라, 프론트 개발자도 이에 대한 지식이 필요하다고 느껴 스터디를 진행합니다. 스터디는 “시작하세요 도커/쿠버네티스” 책으로 진행합니다.

참고

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