[Docker] Dockerfile 의 이해

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[Docker] Dockerfile 의 이해

안녕하세요? 정리하는 개발자 워니즈 입니다. 이번 시간에는 도커 파일 에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 지난번 docker 이야기는 설치하고 기본적인 사용법과 볼륨에 대해서 알아봤습니다. 이제는 이미지가 어떻게 빌드가 되고, 이미지로부터 container를 어떻게 생성하는지 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

1. 도커파일 이란?

  • Dockerfile

도커 파일은 이미지를 생성하기 위한 스크립트이며, 도커 파일 빌드를 하면 완성된 이미지를 얻게 됩니다.
필자는 도커파일은 마치 이미지를 생성하기 위한 명세서라고 생각합니다. 제 3자가 도커파일만 보고 이 이미지가 어떤 역할을 하는지 어떤식으로 구성이 되어있는지 확인할 수 있습니다.

Docker 엔지니어링
도커파일 예시

위에서 보시는것처럼 Docker에서 이미지를 생성하기 위한 방법은 3가지가 있습니다.

  1. 도커파일
  2. 컨테이너 커밋
  3. 이미지 태그

이중 가장 일반적이고 CI/CD로 활용되어지는 방법은 Dockerfile로 빌드해 이미지를 생성하는 방법입니다.
필자가 Devops 과제에서 선보인 내용에서 spring-bood app을 그라들 빌드해서 jar파일을 가져오고 Dockerfile에 명세를 젂어서 이미지로 추출하는 내용을 넣었습니다.

Dockerfile은 사용자가 이미지를 생성하기위해 순차적으로 작성한 명령어로 된 Text문서이며, docker build 명령어로 Dockerfile과 Context를 통해 이미지를 생성합니다.

# mkdir /dockerfile
# cd dockerfile
# gedit dockerfile
  • 이미지 빌드
# docker build --tag myubuntu:1.0 .
# docker images

-t, –tag : 저장소 이름, 이미지 이름, 태그를 설정합니다. <저장소 이름>/<이미지 이름>:<태그> 형식

. : Build Context

  • 컨테이너 실행
docker run -it --rm --name myubuntu myubuntu:1.0 /bin/bash

–name : 컨테이너 명 지정

-d : 컨테이너를 백그라운드로 실행

-it : 터미널모드로 실행

-p 호스트와 컨테이너 포트를 연결해 노출

–rm 실행 후 컨테이너 자동삭제

2. 명령어

  • FROM
FROM  [AS ]
FROM [:] [AS ]
FROM [@] [AS ]

도커파일

FROM ubuntu:18.04

# Container에서 실행할 명령
CMD ["/bin/echo", "hello docker"]

이미지 빌드

# docker build -t localhost:5000/myununtu:v2 .
# docker run localhost:5000/myununtu:v2
  • LABEL

LABEL instruction는 Label로 지정한 문자열을 이미지에 메타데이터로 추가합니다.

LABEL 은 key-value 쌍으로 작성하며 , space를 포함시키기 위해서는 따옴표("")를 이어쓰기를 위해서는 백슬래쉬(\)를 사용하면 됩니다.

LABEL = = = ...

도커파일

FROM ubuntu:18.04

LABEL multi.label1="value1" multi.label2="value2" other="value3"
LABEL multi.label1="value1" \
      multi.label2="value2" \
      other="value3"

# Container에서 실행할 명령
CMD ["/bin/echo", "hello docker"]

이미지 빌드

# docker build -t localhost:5000/myununtu:v2 .
# docker run -it localhost:5000/myununtu:v2 /bin/bash

이렇게 추가된 Lavel은 컨테이너 실행시 docker inspect 명령어로 내용을 확인 할 수 있습니다.

다만 주의할 것은 Base 이미지에 포함된 Lavel 값이 상속된다는 점이고, 만약 같은 Lavel값이 존재한다면 가장 최근에 적용된 Lavel값이 우선합니다.

"Labels": {
    "com.example.vendor": "ACME Incorporated"
    "com.example.label-with-value": "foo",
    "version": "1.0",
    "description": "This text illustrates that label-values can span multiple lines.",
    "multi.label1": "value1",
    "multi.label2": "value2",
    "other": "value3"
},
  • RUN

    RUN instruction는 Base Image위에 필요한 패키지를 설치할 때 사용하는 명령어입니다.. Run명령어가 수행된 이후에는 새로운 Layer가 Base이미지 위에 생성됩니다.

shell form : command 로 입력받은 명령어는 쉘에서 수행되며 디폴트로 리눅스에서는 /bin/sh -c 이 윈도우에서는 cmd /S /C 가 사용됩니다.

RUN 

RUN ["executable", "param1", "param2"]

도커파일

RUN instruction은 현재생성된 이미지의 위의 새로운 레이어를 생성하여 그 안에서 명령어를 수행하고 그 결과를 레이어에 commit합니다. 따라서 \ (backslash)를 사용하여 RUN을 수행한 것과 여러개의 RUN을 수행한 것은 결과는 동일하나 생성된 레이어의 갯수가 차이가 있게 됩니다.

FROM ubuntu:14.04
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y package-a
RUN apt-get install -y package-b
RUN apt-get install -y package-c

FROM ubuntu:14.04
RUN apt-get update && apt-get install -y \
        package-a \
        package-b \
        package-c
  • CMD

    CMD instruction은 Docker Container가 시작할때 실행 할 커맨드를 지정하는 지시자이며 아래와 같은 특징과 기능을 제공합니다.

  1. CMD의 주용도는 컨테이너를 실행할 때 사용할 default 명령어를 설정하는 것입니다.docker run 실행 시 실행할 커맨드를 주지 않으면 CMD로 지정한 default 명령이 실행됩니다.
  2. ENTRYPOINT의 파라미터를 설정할 수도 있습니다.
  3. RUN instruction 과 기능은 비슷하지만 차이점은 CMD는 docker image를 빌드할때 실행되는 것이 아니라 docker container가 시작될때 실행됩니다. 주로 docker image로 빌드된 application을 실행할때 사용됩니다.

CMD instruction 는 아래와 같이 3가지 포맷을 지원합니다.

  1. CMD ["executable","param1","param2"] (exec form, this is the preferred form)
  2. CMD ["param1","param2"] (as default parameters to ENTRYPOINT)
  3. CMD command param1 param2 (shell form)

도커 파일

FROM ubuntu
...
CMD ["apache2","-DFOREGROUN"]

FROM ubuntu
...
CMD ["python"]

FROM ubuntu
CMD echo "This is a test."

FROM ubuntu
CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
  • ENTRYPOINT

Docker image가 실행될때 기본 command를 지정합니다. CMD와 비슷하지만 CMD는 override 가 가능하지만 ENTRYPOINT 는 override 할 수 없습니다. 대신에 docker run 커맨드로 추가하는 커맨드들은 ENTRYPOINT instruction에 지정된 커맨드에 옵션으로 추가됩니다.

ENTRYPOINT instruction 는 아래와 같이 2가지 포맷을 지원합니다.

  • ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (exec form, preferred)
  • ENTRYPOINT command param1 param2 (shell form)

도커파일

FROM ubuntu
ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello world"]

ENTRYPOINT & CMD instruction 예제

FROM centos
ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello world"]
CMD ["world"]

# gedit dockerfile

# docker build --tag localhost:5000/hello:1.1 .

컨테이너를 실행에 어떤 내용이 출력되는지 확인해봅시다.
# docker run -it localhost:5000/hello:1.1
# docker run -it localhost:5000/hello:1.1 cmdtest
  • EXPOSE

EXPOSE 명령은 Container가 Runtime시 수신대기할 포트를 지정하는 명령어입니다. 포트번호 및 TCP 또는 UDP를 지정할 수 있으며 프로토콜이 지정되지 않을 경우 기본값은 TCP입니다.

주의해야할 점은 EXPOSE 명령어 자체가 실제로 포트를 열지 않는다는 점입니다. EXPOSE 명령은 이미지를 만드는 사람과 이미지를 사용하는 사람이 포트 및 프로토콜 규약을 명시해놓은 문서기능을 하는 것이고 실제 Container의 포트는 docker run -p 옵션으로 Container를 실행하는 시점에 -p 옵션으로 지정된 포트가 개방됩니다.

EXPOSE  [/...]

도커파일

EXPOSE 80/udp
EXPOSE 80/tcp
  • ENV

ENV명령어는 환경변수 를 로 설정하는 지시자입니다. 쉽게 일반 프로그래밍에서 변수를 지정하는 것과 동일하다고 생각하면 됩니다.

ENV를 사용하여 셋팅된 환경변수는 Container Runtime시에도 셋팅된 변수가 유지됩니다.

ENV  
ENV = ...

도커파일

FROM busybox
ENV FOO /bar
WORKDIR ${FOO}   # WORKDIR /bar
COPY . /quux # COPY all to /quux
  • COPY

호스트의 Context 내의 파일 또는 디렉터리들을 Container의 파일시스템으로 복사하는 명령어입니다. 또한 --chown 옵션으로 파일 및 디렉터리에 대한 유저와 그룹을 지정할 수 있습니다

  1. COPY [–chown=:] … `
  2. COPY [--chown=:] ["",... ""] (this form is required for paths containing whitespace)

도커 파일

COPY . /bar/             # adds all files and directories
COPY test.jar /bin/test/ # adds a test.jar file
COPY hom* /mydir/        # adds all files starting with "hom"
COPY hom?.txt /mydir/    # ? is replaced with any single character, e.g., "home.txt"
COPY --chown=55:mygroup files* /somedir/
COPY --chown=bin files* /somedir/
COPY --chown=1 files* /somedir/
COPY --chown=10:11 files* /somedir/

COPY --chown에 의해 주어진 유저명과 그룹명으로 지정되지 않은 모든 파일 및 디렉터리들은 Container안에서 UID, GID 0번으로 생성됩니다.

  • ADD

ADD는 Syntax 및 기능면에서 COPY와 유사 URL을 지정해 파일을 복사 할 수 있고 압축파일(tar)을 을 자동으로 풀어서 복사한다는 점에서 차이가 있습니다.

  1. ADD [–chown=:] … `
  2. ADD [--chown=:] ["",... ""](this form is required for paths containing whitespace)

도커 파일

ADD http://example.com/big.tar.xz /usr/src/things/
RUN tar -xJf /usr/src/things/big.tar.xz -C /usr/src/things
RUN make -C /usr/src/things all
  • USER

Docker로 Container를 수행할때 Container 실행 유저는 Docker의 기본설정으로 root계정입니다.

root@ubuntu:/# docker run ubuntu whoami
root

USER 명령어는 이러한 Container안에서 명령을 실행 할 유저명과 유저그룹을 설정하는 명령어이며, Dockerfile 안에서 USER명령어를 셋팅한 이후의 RUN, CMD, ENTRYPONT 명령어에 적용됩니다.

USER [:] or
USER [:]

도커 파일

# 시스템 그룹 및 유저로 postgres를 추가한다. 
RUN groupadd -r postgres && useradd --no-log-init -r -g postgres postgres

# Run the rest of the commands as the `postgres` user
USER postgres
  • WORKDIR

WORKDIR명령어는WORKDIR명령어에 뒤따르는WORKDIR,RUN,CMD,ENTRYPOINT,COPY,ADD`명령어의 작업디렉터리를 지정하는 명령어입니다. 쉽게 말해 리눅스 cd명령어와 비슷하다고 생각하면 됩니다.

WORKDIR /path/to/workdir

도커 파일

WORKDIR /a   # 작업디렉터리를 /a로 이동합니다
WORKDIR b    # /a에서 하위의 b디렉터리로 이동합니다.
WORKDIR c    # /a/b에서 하위의 c디렉터리로 이동합니다.
RUN pwd      # RUN명령어가 실행되는 디렉터리는 WORKDIR로 이동한 /a/b/c가 됩니다.

주의할 점은, Linux cd명령어와는 다르게 만약 WORKDIR로 지정한 디렉터리가 존재하지 않을 경우, 그 디렉터리를 Container 안에 생성한다는 점에서 다릅니다.

아래와 같이 ENV로 지정한 환경변수와 함께 쓰일 수 있다는 점도 참고바랍니다.

ENV DIRPATH /path
ENV DIRNAME dname
WORKDIR $DIRPATH/$DIRNAME
RUN pwd                   # 출력결과 /path/dname
  • VOLUME

VOLUME 은 컨테이너에서 생성된 데이터를 영구보존하고자 할때 사용되는 명령어로 컨테이너가 실행될때 Volume 명령어로 선언된 Container 안의 지점을 Container 밖의 특정지점과 자동으로 마운트되어 컨테이너가 실행됩니다.

이때 Host에 생성되는 경로는 /var/lib/docker/volumes/{volume_name}이고, volume_name은 Docker에서 생성하는 해쉬값으로 생성이됩니다.

VOLUME ["/data"]

도커 파일

FROM ubuntu
RUN mkdir /myvol
RUN echo "hello world" > /myvol/greeting
VOLUME /myvol
CMD ["/bin/bash"]

생성한 이미지를 실행하여 볼륨을 조회해 보면 신규로 볼륨을 조회해보면 신규로 한개가 생긴것을 확인할 수 있고 생성된 볼륨디렉터리로 들어가면 dockerfile에서 생성한 file을 확인 할 수 있습니다.

root@ubuntu:/dockerfile# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9
root@ubuntu:/dockerfile# cd /var/lib/docker/volumes && ls
fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9  metadata.db

root@ubuntu:/var/lib/docker/volumes# cd fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9
root@ubuntu:/var/lib/docker/volumes/fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9# ls
_data
root@ubuntu:/var/lib/docker/volumes/fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9# cd _data/
root@ubuntu:/var/lib/docker/volumes/fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9/_data# ls
greeting

이렇게 dockerfile에서만 Volume을 명시해두고 docker실행시 디폴트로 마운트하게되면, docker에서 자동으로 volume을 생성해주지만, Hash값으로 생성하기 때문에 관리하기가 쉽지 않습니다.

따라서 앞서 배운 내용을 바탕으로 Volume을 사전에 미리 생성해두고, 실행시 dockerfile 안에 명시된 경로로 마운트해보도록하겠습니다.

root@ubuntu:/# docker volume create volume2
volume2
root@ubuntu:/# docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               fbfdbb0b0236c712bd8f2034aa699e0a23a6449915fad90cc0ae07e7f570b0a9
local               volume2

Volume을 컨테이너 기동시 마운트하면 이 디렉터리가 컨테이너의 지정된 디렉터리로 마운트됩니다.

# docker run -it --name volumetest --mount source=volume2,target=/myvol localhost/volumetest:v1 /bin/bash
root@a52260c673a7:/# cd /myvol && ls
greeting
root@a52260c673a7:/myvol# exit

root@ubuntu:/# cd /var/lib/docker/volumes/volume2/_data/ && ls
greeting

명령어를 정리하면서 다음과 같은 명령어는 혼동해서 사용하면 안될 것 같았습니다.

  1. COPY vs ADD
  2. RUN vs CMD
  3. ENTRYPOINT & CMD

3. 실습 예제

  1. 아래 주석의 내용을 dockerfile로 완성해보세요

    시작하기 전 index.html 파일은 아래와 같이 만드시면 됩니다.

    # echo hello world! > index.html

# gedit dockerfile

    # Base 이미지는 nginx 1.14.1 버전으로 한다.
# author는 guest이다
# 환경변수로 아래 내용을 셋팅한다.
# HTTP_PROXY "http://70.10.15.10:8080"
# HTTPS_PROXY "http://70.10.15.10:8080"
# FTP_PROXY "http://70.10.15.10:8080"
# http_proxy "http://70.10.15.10:8080"
# https_proxy "http://70.10.15.10:8080"
# ftp_proxy "http://70.10.15.10:8080"
# 패키지를 update한다.
# apt-get update
# index.html 파일을 /usr/share/nginx/html 디렉터리로 복사한다.

# 컨테이너에 tcp 80 포트을 개방한다.

# 컨테이너 시작시 필수로 아래 명령어를 수행한다.
# ["nginx"]

# 컨테이너 시작후 nginx의 실행 옵션으로 ["-g", "daemon off;"]를 수행한다.
  2. 완성된 docker file을 build 해보세요

  3. 빌드된 이미지 실행해 Host의 8080으로 포트를 매핑하고 터미널로 연결해보세요

  4. 연결된 터미널에서 curl localhost:8080 명령으로 nginx가 정상적으로 동작하는지 확인해보세요

# Base 이미지는 nginx 1.14.1 버전으로 한다.
FROM nginx:1.14.1


# 환경변수로 아래 내용을 셋팅한다.
ENV HTTP_PROXY "http://70.10.15.10:8080"
ENV HTTPS_PROXY "http://70.10.15.10:8080"
ENV FTP_PROXY "http://70.10.15.10:8080"
ENV http_proxy "http://70.10.15.10:8080"
ENV https_proxy "http://70.10.15.10:8080"
ENV ftp_proxy "http://70.10.15.10:8080"

# 패키지를 update한다.
RUN apt-get update

# index.html 파일을 /usr/share/nginx/html 디렉터리로 복사한다.
COPY index.html /usr/share/nginx/html/

# 컨테이너에 tcp 80 포트을 개방한다.
EXPOSE 80/tcp

# 컨테이너 시작시 필수로 아래 명령어를 수행한다.
# ["nginx"]
ENTRYPOINT ["nginx"]

# 컨테이너 시작후 nginx의 실행 옵션으로 ["-g", "daemon off;"]를 수행한다.
CMD ["-g", "daemon off;"]
  1. 완성된 docker file을 build 해보세요

    docker build -t localhost:5000/mynginx:1.0 .

  2. 빌드된 이미지 실행해 Host의 8080으로 포트를 매핑하고 터미널로 연결해보세요

    docker run -d -p 8080:80 localhost:5000/mynginx:1.0

  3. 연결된 터미널에서 curl localhost:8080명령으로 nginx가 정상적으로 동작하는지 확인해보세요

    curl localhost:8080

4. 마치며

이번 시간에는 도커파일이 어떤것이고 각 명령어에 대해서 알아봤으며, 최종적으로 실습예제를 통해서 사용법을 개괄적으로 보았습니다. 확실히 도커파일이 있으면 명시적으로 어떤 이미지인지 명세를 알 수 있으며, 도커파일만 있다면 언제 어디서든지 도커 이미지를 생성해 낼 수 있기에 굉장히 편리합니다.

다음시간에는 도커의 CI/CD에 대해서 살펴보겠습니다.

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Published by 워니

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