Docker와 가상 머신의 차이점 이해

Docker와 가상 머신의 차이점 이해
Docker와 가상 머신의 차이점 이해
Arthur Petit
2024년 6월 16일 일요일 오전 11:23:25

Docker 및 가상 머신 소개

Docker와 가상 머신(VM)은 모두 애플리케이션 배포에 널리 사용되는 도구이지만 근본적으로 다른 방식으로 작동합니다. 많은 개발자는 Docker가 어떻게 일반적으로 VM과 관련된 오버헤드 없이 완전한 파일 시스템, 격리된 네트워킹 및 기타 기능을 제공할 수 있는지 궁금해합니다.

이 문서에서는 Docker와 기존 가상 머신 간의 차이점을 명확히 하고 Docker가 소프트웨어 배포에 더 가볍고 더 쉬운 것으로 간주되는 이유를 설명하는 것을 목표로 합니다. 기본 기술과 프로덕션 환경에서 Docker를 사용할 때의 실질적인 이점을 살펴보겠습니다.

명령 설명
FROM Docker 컨테이너를 생성하는 데 사용할 기본 이미지를 지정합니다.
WORKDIR Docker 컨테이너 내부에 작업 디렉터리를 설정합니다.
COPY 호스트 시스템의 파일이나 디렉터리를 Docker 컨테이너로 복사합니다.
RUN 빌드 프로세스 중에 Docker 컨테이너에서 명령을 실행합니다.
EXPOSE 컨테이너가 런타임 시 지정된 네트워크 포트에서 수신 대기함을 Docker에 알립니다.
CMD Docker 컨테이너가 시작될 때 Docker 컨테이너 내에서 실행할 명령을 지정합니다.
config.vm.box Vagrant 가상 머신에 사용할 기본 상자를 정의합니다.
config.vm.network 호스트에서 VM으로 포트를 전달하는 등의 네트워크 설정을 구성합니다.
config.vm.provision 설정 중 셸 스크립트 실행과 같이 가상 머신을 프로비저닝하는 방법을 지정합니다.

Dockerfile 및 Vagrantfile 탐색

제공된 예제에서는 먼저 Node.js 애플리케이션을 배포하기 위해 Dockerfile을 생성하는 방법을 시연했습니다. Dockerfile은 다음과 같이 기본 이미지를 지정하는 것으로 시작됩니다. FROM 이 경우에는 공식 Node.js 런타임을 사용하여 명령을 실행합니다. 컨테이너 내부의 작업 디렉터리 설정은 다음을 통해 이루어집니다. WORKDIR 후속 명령이 지정된 디렉터리에서 실행되도록 보장하는 명령입니다. 그만큼 COPY 명령은 package.json 파일과 애플리케이션 코드를 컨테이너로 전송하는 데 사용됩니다. 그만큼 삼 그런 다음 명령은 컨테이너 내부에 필요한 종속성을 설치합니다. 우리는 애플리케이션이 실행되는 포트를 노출합니다. EXPOSE 명령을 내리고 마지막으로 CMD command는 컨테이너가 시작될 때 애플리케이션을 실행하는 명령을 정의합니다.

Vagrantfile 예제의 경우 구성은 기본 상자를 다음과 같이 지정하여 시작됩니다. config.vm.box 여기서는 Ubuntu 20.04를 사용하여 명령을 실행합니다. 네트워크 설정은 다음을 사용하여 구성됩니다. config.vm.network 호스트의 포트 8080을 게스트 VM의 포트 80으로 전달하여 VM에서 실행되는 서비스에 대한 외부 액세스를 허용하는 명령입니다. 그만큼 config.vm.provision 명령은 패키지 목록을 업데이트하고 Apache2를 설치하는 셸 스크립트를 실행하여 필요한 소프트웨어로 VM을 프로비저닝하는 데 사용됩니다. 이러한 명령은 VM 환경을 설정하는 기본 단계를 보여주며 Docker에서 제공하는 컨테이너화된 환경에 비해 더 전통적인 접근 방식을 제공합니다.

Node.js 애플리케이션 배포를 위한 Dockerfile 생성

이 예에서는 Node.js 애플리케이션용 Dockerfile을 생성하는 방법을 보여주고 Docker 컨테이너 내에서 앱을 빌드하고 실행하는 단계를 보여줍니다.

# Use an official Node.js runtime as a parent image
FROM node:14

# Set the working directory inside the container
WORKDIR /usr/src/app

# Copy package.json and package-lock.json to the container
COPY package*.json ./

# Install the application dependencies inside the container
RUN npm install

# Copy the rest of the application code to the container
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 8080

# Define the command to run the app
CMD ["node", "app.js"]

Vagrant를 사용하여 가상 머신 설정

이 예에서는 간단한 Vagrantfile과 함께 Vagrant를 사용하여 가상 머신을 설정하는 방법을 보여주고, VM 환경을 정의하고 구성하는 프로세스를 보여줍니다.

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

# All Vagrant configuration is done below. The "2" in Vagrant.configure
# configures the configuration version (we support older styles for
# backwards compatibility). Please don't change it unless you know what
# you're doing.
Vagrant.configure("2") do |config|
  # Use Ubuntu 20.04 as the base box
  config.vm.box = "ubuntu/focal64"

  # Forward port 8080 on the host to port 80 on the guest
  config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080

  # Provision the VM with a shell script
  config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install -y apache2
  SHELL
end

Docker 및 가상 머신 이해

Docker와 가상 머신(VM)의 주요 차이점 중 하나는 시스템 리소스를 활용하는 방식에 있습니다. VM은 하드웨어를 에뮬레이트하고 여러 운영 체제가 호스트 시스템에서 동시에 실행될 수 있도록 하는 하이퍼바이저에서 실행됩니다. 이를 위해서는 각 VM에 전체 게스트 운영 체제, 자체 라이브러리 세트 및 바이너리가 포함되어야 합니다. 이는 상당한 시스템 리소스를 소비할 뿐만 아니라 배포 및 유지 관리의 전체 크기와 복잡성을 증가시킵니다.

이와 대조적으로 Docker는 여러 컨테이너가 동일한 운영 체제 커널을 공유할 수 있도록 하는 컨테이너화 기술을 활용합니다. 각 컨테이너는 사용자 공간에서 격리된 프로세스로 실행됩니다. 이는 컨테이너가 전체 OS를 부팅할 필요가 없기 때문에 VM에 비해 시작이 훨씬 가볍고 빠르다는 것을 의미합니다. Docker는 각 컨테이너가 기본 이미지 위에 자체 파일 시스템 계층을 갖는 계층화된 파일 시스템을 통해 파일 시스템 격리를 달성합니다. 네트워크 격리는 네임스페이스를 사용하여 처리되므로 Docker는 VM과 관련된 오버헤드 없이 각 컨테이너에 격리된 네트워킹 환경을 제공할 수 있습니다.

Docker 및 가상 머신에 대해 자주 묻는 질문

  1. Docker와 VM의 주요 차이점은 무엇입니까?
  2. Docker는 컨테이너화를 사용하여 호스트 OS 커널을 공유하여 더 가볍고 빠르게 만드는 반면, VM에는 전체 게스트 OS와 하이퍼바이저가 필요합니다.
  3. Docker 컨테이너가 더 효율적인 것으로 간주되는 이유는 무엇입니까?
  4. 컨테이너는 호스트 OS 커널을 공유하고 오버헤드를 최소화하여 시작 시간을 단축하고 리소스를 효율적으로 활용합니다.
  5. Docker는 어떻게 파일 시스템 격리를 달성합니까?
  6. Docker는 계층화된 파일 시스템을 사용합니다. 여기서 각 컨테이너에는 기본 이미지 위에 자체 파일 시스템 계층이 있습니다.
  7. VM과 관련하여 하이퍼바이저란 무엇입니까?
  8. 하이퍼바이저는 하드웨어를 에뮬레이트하여 단일 호스트 시스템에서 여러 운영 체제를 동시에 실행할 수 있도록 하는 소프트웨어입니다.
  9. Docker는 네트워킹 격리를 어떻게 처리합니까?
  10. Docker는 네임스페이스를 사용하여 각 컨테이너에 격리된 네트워킹 환경을 제공합니다.
  11. VM보다 Docker 이미지에 소프트웨어를 배포하는 것이 더 쉬운 이유는 무엇입니까?
  12. Docker 이미지는 모든 종속성과 구성을 캡슐화하여 다양한 환경에서 일관성을 보장합니다.
  13. Docker의 일반적인 사용 사례는 무엇입니까?
  14. Docker는 일반적으로 마이크로서비스 아키텍처, CI/CD(지속적 통합/지속적 배포) 및 격리된 개발 환경에 사용됩니다.
  15. Docker 컨테이너는 모든 OS에서 실행될 수 있나요?
  16. Docker 컨테이너는 Docker를 지원하는 모든 OS에서 실행될 수 있지만 호스트 OS 커널을 공유합니다.
  17. Docker의 기본 이미지란 무엇입니까?
  18. 기본 이미지는 종종 OS 및 기본 종속성을 포함하여 Docker 컨테이너를 빌드하기 위한 시작점입니다.

Docker와 가상 머신 요약

Docker와 가상 머신을 비교할 때 가장 큰 차이점은 리소스 활용도와 배포 효율성에 있습니다. 가상 머신은 전체 게스트 운영 체제 및 하이퍼바이저로 작동하므로 리소스 소비가 높아집니다. 반대로 Docker 컨테이너는 호스트 OS 커널을 공유하므로 더 가볍고 민첩한 솔루션이 됩니다. Docker는 계층화된 파일 시스템과 네트워킹 네임스페이스를 통해 격리된 환경을 구현하므로 관련 오버헤드 없이 VM에 유사한 기능을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 Docker 이미지에 소프트웨어를 배포하는 것이 다양한 프로덕션 환경에서 더욱 효율적이고 일관되며 관리하기 쉬워집니다.

Docker 및 가상 머신에 대한 최종 생각

결론적으로 Docker의 컨테이너화 사용은 리소스 사용량을 최소화하고 배포 프로세스를 단순화함으로써 기존 가상 머신에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 호스트 OS 커널을 공유하고 격리된 파일 시스템과 네트워킹을 활용함으로써 Docker는 최신 애플리케이션 배포를 위한 강력하면서도 가벼운 솔루션을 제공합니다. 이러한 차이점을 이해하면 개발자가 필요에 맞는 올바른 도구를 선택하여 효율적이고 확장 가능한 애플리케이션 관리를 보장할 수 있습니다.