[도커 알아가기] 2. 도커와 Docker engine

Docker

[도커 알아가기] 2. 도커와 Docker engine

begong 2025. 1. 16. 02:58

도커란?

컨테이너화 기술을 기반으로 하는 오픈 소스 플랫폼
애플리케이션 개발, 배포, 실행의 모든 과정을 자동화하고 간소화하는 데 도움을 줌

도커의 발전과정

초기엔 LXC를 기반으로 개발되었음
- docker초기에는 lxc를 사용하여 컨테이너를 실행
Docker의 컨셉과 어울리지 않고(LXC의 복잡함, 과도한 기능),의존성 문제 떄문에 Libcontainer를 개발
- LXC : 각 컨테이너가 독립적인 리눅스 시스템처럼 동작할 수 있게 함
- ⇒ docker는 애플리케이션만 독립되면 됨.
- Libcontainer
  - 광범위한 격리 기술을 만들고, 리눅스 커널에 있는 namespace, cgroup을 사용하여 컨테이너를 만들고 컨테이너의 수명주기를 제어하기 위해 개발
1.11.0 버전까지는 모놀리식으로, 모든 작업이 Docker Engine에서 실행되었음
현재는 여러 부분으로 모듈화 되어 작업이 여러부분에서 이루어짐

Docker의 아키텍쳐

client - server아키텍처
Docker client는 Docker Daemon과 통신
Docker client
- 사용자가 Docker와 상호작용 할 수 있게 함
- 사용자가 명령을 내리면 dockerd로 명령을 보냄
Docker Daemon
- API요청을 수신하여 이미지, 네트워크, 컨테이너, 볼륨과 같은 Docker 객체를 관리

Docker 객체

이미지, 컨테이너, 네트워크, 볼륨, 플러그인 및 기타 객체로 이루어짐

도커 실행의 주요 구성요소

Docker 엔진
- Docker Daemon(dockerd), API, Docker CLI로 구성
- 💡Docker Runtime (runC, containerd 등)을 하위집합에 넣기도 함 (공식문서에는 위에 3개만 엔진의 요소로 들어가 있음)
- Dockerd
  - Docker API 요청을 수신
  - 역할
    - 이미지 관리, 이미지 빌드, REST API, 인증, 보안, 코어 네트워킹, 오케스트레이션
- Docker CLI
  - 명령어를 dockerd 에게 REST API형태로 전달
containerd
- 컨테이너의 수명주기 관리, 이미지 push/pull, 스토리지 제어, 네트워크 관리, 네임스페이스 관리
- OCI런타임과 runC를 제어
- 컨테이너를 실행(생성)하기 위해 runC를 사용
- 이미지 관리 및 고급 API와 같은 다른 최상위 기능도 제공
- 💡
- runC와 containerd-shim이 containerd의 하위에 들어간다고 볼 수 있음
runC
- OCI 형식에 따라 저수준에서 실행되는 애플리케이션을 패키징(생성)하는 런타임
- Libcontainer를 발전시켜 runC가 탄생 (Libcontainer는 runC에 포함됨)
containerd-shim
- 컨테이너 프로세스가 runC의 하위프로세스로 시작되는데, runC는 컨테이너가 생성한 뒤 종료됨.
- shim이 새로운 상위 프로세스가 되어 컨테이너의 생명주기를 관리함.
- containerd가 컨테이너의 file descriptor와 종료상태를 관리하는 최소한의 코드만 메모리에 남김
- shim의 주요 역할
  - Daemon이 재시작될 때, 파이프가 닫히는 등의 이유떄문에 container가 종료되지 않도록 stdin, stdout스트림을 열린 상태로 유지
  - Docker나 containerd가 작동하지 않더라도 stdin, stdout, stderr와 같은 파일정보를 보관
  - daemon에게 container의 종료 상태 보고

출처: https://medium.com/faun/the-missing-introduction-to-containerization-de1fbb73efc

도커의 실행 흐름

사용자가 Docker CLI를 통하여 명령어 실행
Docker client는 적절한 API로 변환하여 Docker Daemon에게 전달
Docker Daemon이 containered와 상호작용하며 컨테이너 실행과 관련된 작업을 함
containerd
1. 실제 컨테이너를 관리, 실행, 도커가 요청한 작업을 처리
2. 이미지 풀링, 컨테이너 실행 및 중지 등 수행
3. runC 를 사용하여 프로세스를 생성하고 격리
runC
1. 실제 컨테이너의 프로세스 격리 및 실행을 담당
  1. 네임스페이스와 cgroups를 활용하여 컨테이너를 격리하고 실행
  2. 컨테이너를 생성한 뒤 종료됨
    출처 : https://gngsn.tistory.com
containered-shim
1. runC가 실행한 컨테이너 프로세스를 추적, 컨테이너의 실행 상태를 관리.
2. 컨테이너가 종료되면 종료된 컨테이너의 상태를 containerd에 보고