[CKA] 53. Storage in Docker

Date

2025/01/24

File System

도커(Docker)가 설치되면 /var/lib/docker 디렉토리가 생성된다. 이 폴더는 도커가 기본적으로 모든 데이터를 저장하는 곳으로, aufs, containers, image, volumes 등의 하위 디렉토리를 갖는다.

Layered Architecture

Image Layer

도커는 이미지를 빌드할 때 레이어 구조를 사용한다. Dockerfile의 각 명령어는 이전 레이어의 변경 사항만 포함하여 도커 이미지의 새로운 레이어를 생성한다.

참고: Container & Image

FROM Ubuntu
RUN apt-get update && apt-get -y install python
RUN pip install flask flask-mysql
COPY . /opt/source-code
ENTRYPOINT FLASK_APP=/opt/source-code/app.py flask fun
Docker
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Layer 1 - 기본 Ubuntu 운영 체제

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Layer2 - apt 패키지 설치

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Layer3 - python 패키지 설치

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Layer4 - 소스 코드 복사

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Layer5 - 엔트리포인트 업데이트 

각 레이어는 이전 레이어의 변경 사항만 저장한다. 이러한 구조 덕에 전체 이미지의 크기도 효율적으로 관리된다.

Container Layer

이미지 레이어는 docker build 명령어를 통해 빌드가 완료되면 수정할 수 없는 읽기 전용(read-only)이다. 레이어를 수정하기 위해서는 새로 빌드해야 한다. 이 이미지 기반으로 docker run 명령어를 통해 컨테이너를 실행한다. 컨테이너는 이 이미지 레이어 위에 쓰기 가능한(Writable) 파일 시스템을 추가하여 실행되며, 이를 통해 애플리케이션이 데이터를 저장하고 변경할 수 있다.

해당 쓰기 가능 레이어를 컨테이너 레이어라고 하자. 컨테이너 레이어는 해당 컨테이너만 갖는 레이어로, 컨테이너와 같은 생명 주기를 가진다. 따라서 컨테이너에서의 모든 변경 사항은 해당 컨테이너에만 적용되며, 기본 이미지 레이어는 유지된다. 이로 인해 여러 컨테이너가 동일한 이미지를 공유하면서도 독립적으로 작동할 수 있다.

Copy-On-Write Mechanism

읽기 전용인 이미지 레이어의 코드를 수정하고 싶다면 어떻게 해야할까? 읽기 전용이므로 수정이 불가능한가?

도커는 이미지 레이어의 파일을 자동으로 컨테이너 레이어로 복사본을 만들어 놓는다. 이 복사본을 수정함으로써 컨테이너에서의 동작을 다르게 가져갈 수 있다. 이로 인해 이미지 자체가 수정되지 않으며, 해당 컨테이너에서만 변화를 줄 수 있다.

Volumes

도커의 쓰기 가능 레이어, 즉 컨테이너 레이어는 컨테이너의 생명 주기와 같다고 했다. 따라서 Copy-On-Write Mechanism을 통해 변경 사항을 주더라도 컨테이너를 삭제 또는 재시작할 경우 데이터를 유지할 수 없다. 데이터 유지를 위해 볼륨을 사용할 수 있다.

Create Volume

# docker volume create <volume_name>
docker volume create data_volume
Docker
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먼저 볼륨을 사용하기 위해 생성을 해준다. 볼륨을 생성하면 /var/lib/docker/volume 디렉토리 하위에 생성한 볼륨 이름의 디렉토리가 생성된다.

# docker run -v <volume_name>:<container_dir_for_mount> <image_name>
docker run -v data_volume:/var/lib/mysql mysql
Docker
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