소프트웨어 개발과 배포 환경이 점점 더 복잡해짐에 따라, 이를 해결하기 위한 새로운 기술이 등장했습니다. 그중에서도 컨테이너(Container)와 도커(Docker)는 개발 및 운영 효율성을 극대화하는 혁신적인 도구로 주목받고 있습니다. 도커는 애플리케이션과 그 의존성을 하나의 패키지로 묶어 어디서든 일관되게 실행할 수 있도록 해주는 컨테이너 기술을 상용화하며 빠르게 자리 잡았습니다. 이번 알쓸잇잡 시리즈에서는 컨테이너와 도커의 등장 배경, 기본 개념 및 관련 전문 용어를 알려드리겠습니다.
VM(Virtual Machine)의 등장
2000년대 전까지는 가상화 기술 없이 하드웨어에 직접 OS 및 Application을 설치하였는데 서버의 성능 고도화가 필요할 시 하드웨어 장비 또한 Scale Up을 해야 했기 때문에 인프라 투자 비용에 대한 부담이 비교적 컸습니다. 또한 하드웨어 인프라를 교체할 때마다 OS부터 Application을 전부 새롭게 세팅하는 시간적 투자도 상당했습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가상 머신(VM)이 등장하였고 여러 운영체제를 단일 하드웨어에서 실행할 수 있는 가상화 기술로 IT 인프라의 효율성을 크게 높였습니다. VM의 등장으로 물리적 서버를 가상화하여 서버 자원의 활용도를 극대화하고, 애플리케이션의 격리성을 보장하며, 테스트 환경을 보다 쉽게 구축할 수 있게 됩니다.
1개의 OS, 컨테이너 그리고 도커 도구의 등장
하지만 VM에는 아래와 같은 몇 가지 한계점이 있었습니다.
1. 무거운 자원 사용: 각 VM은 자체 운영체제를 포함하므로 상당한 메모리, CPU, 스토리지 자원을 사용합니다. 가상머신을 여러 개 실행할 경우, 물리적 자원이 부족해지는 경우가 흔합니다.
2. 느린 부팅 속도: VM은 각 운영체제를 부팅해야 하므로, 새로운 VM을 실행하는 데 시간이 많이 걸립니다. 이는 빠른 배포가 필요한 환경에서는 제약이 됩니다.
3. 복잡한 관리: VM은 각각의 운영체제와 애플리케이션을 따로 관리해야 하므로, 특히 많은 VM을 운영할 때 관리가 복잡해질 수 있습니다.
이러한 VM의 단점들을 극복하기 위해 등장한 기술이 컨테이너(Container)인데요. 컨테이너는 애플리케이션과 그 실행에 필요한 라이브러리, 설정 파일 등을 묶어 경량화된 가상 환경에서 실행됩니다. VM과 달리 운영체제를 따로 포함하지 않고, 호스트 운영체제의 커널을 공유하여 매우 가볍고 빠르게 실행됩니다. 도커는 컨테이너 기술을 쉽게 사용할 수 있도록 도와주는 플랫폼이며, 애플리케이션을 컨테이너로 패키징하고, 배포 및 실행을 간단하게 만들어 차세대 가상화 기술의 시대를 확대하였습니다.
결론적으로 VM은 완전한 운영체제 환경을 제공하는 컨테이너 대비 비교적 무거운 가상화 방식이고, 컨테이너는 더 가볍고 빠른 차세대의 가상화 기술입니다. 도커는 이 컨테이너 가상화 기술을 쉽게 관리하고 활용하는 도구입니다.
한번에 설명하는 주요 용어 정리
1. 컨테이너(Container)
애플리케이션과 필요한 라이브러리, 설정 등을 하나의 패키지로 묶어 일관된 환경에서 실행할 수 있게 하는 가상화 기술입니다. 운영체제를 공유하면서도 독립된 실행 환경을 제공합니다.
2. 도커(Docker)
컨테이너를 쉽게 생성, 배포 및 관리할 수 있도록 해주는 오픈소스 플랫폼. 도커는 호스트 OS의 커널을 공유하여 실행됩니다.
3. 호스트 OS(Host OS)
하이퍼바이저와 도커가 실행되는 기본 운영 체제입니다. 하드웨어 자원을 관리하고, VM과 컨테이너가 이를 사용할 수 있도록 합니다.
4. 커널(Kernel)
운영 체제의 핵심 구성 요소로, 하드웨어 자원을 관리하고 소프트웨어와 하드웨어 간의 인터페이스 역할을 합니다. 도커 컨테이너는 호스트 OS의 커널을 공유하여 작동합니다.
5. 하이퍼바이저(Hypervisor)
물리적인 하드웨어에서 여러 개의 가상 머신(VM, Virtual Machine)을 실행할 수 있도록 해주는 소프트웨어입니다. 하이퍼바이저는 컴퓨터의 물리적 자원(CPU, 메모리, 디스크 등)을 가상 머신들이 나누어 사용할 수 있도록 관리하고 제어하는 역할을 합니다. 이를 통해 하나의 물리적 서버에서 여러 운영 체제를 동시에 실행할 수 있게 되고 하드웨어 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.
하이퍼바이저는 호스트형(Host-based)과 베어메탈형(Bare-metal)으로 나뉩니다. 호스트형은 호스트 OS 위에서 동작하고, 베어메탈형은 직접 하드웨어에서 동작합니다.
6. 도커 이미지(Image)
컨테이너를 생성, 실행하는 데 필요한 모든 파일과 설정을 포함하는 읽기 전용 템플릿. 애플리케이션의 배포 단위 및 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 파일, 설정을 포함한 읽기 전용 패키지입니다.
7. 도커파일(Dockerfile)
컨테이너 이미지를 빌드하는데 필요한 명령어를 담은 텍스트 파일입니다. 애플리케이션을 빌드하고 구성하는 단계별 명령을 포함합니다.
8. 도커 레지스트리(Registry)
이미지를 저장하고 배포할 수 있는 중앙 저장소입니다. Docker Hub와 같은 퍼블릭 레지스트리가 대표적이며, 자체적으로 설정한 프라이빗 레지스트리가 있습니다.
마치며
이번 포스팅에서는 VM기술을 이은 컨테이너 가상화 기술의 등장, 그리고 도커를 포함한 이와 관련된 주요 용어들을 알려드렸습니다. 컨테이너 기술은 현대 소프트웨어 개발 환경에서 필수적인 도구로 자리 잡았으며, 효율적인 애플리케이션 배포와 관리를 가능하게 합니다. 각 용어들을 제대로 이해하고 활용한다면, 복잡한 개발 및 운영 환경에서 더욱 유연하고 신속하게 대응할 수 있습니다.
