Docker 및 마이크로서비스
마이크로서비스 아키텍처는 소프트웨어 애플리케이션의 확장성, 유연성 및 유지 관리와 관련하여 상당한 이점을 제공하므로 최근 몇 년 동안 점점 인기를 얻고 있습니다. 핵심적으로 마이크로서비스는 단일 애플리케이션이 각각 특정 기능을 담당하고 API를 통해 서로 통신하는 작고 독립적인 서비스 모음으로 구성되는 아키텍처 패턴입니다. 이 모듈성은 신속한 개발, 배포, 더 쉬운 테스트 및 편리한 응용 프로그램 확장을 허용합니다.
이러한 맥락에서 Docker는 마이크로서비스 작업을 위한 강력한 도구로 등장합니다. Docker는 컨테이너화를 통해 애플리케이션 개발, 배포 및 관리를 용이하게 하는 오픈 소스 플랫폼입니다. 이를 통해 개발자는 응용 프로그램과 해당 종속성을 경량의 휴대용 컨테이너로 패키징할 수 있으므로 응용 프로그램이 다양한 환경과 개발 단계에서 일관되게 실행되도록 할 수 있습니다. 개발자는 Docker를 활용하여 마이크로서비스 구축, 관리 및 확장 프로세스를 효율적으로 간소화할 수 있습니다.
마이크로서비스 아키텍처에 Docker를 사용하는 이유는 무엇입니까?
Docker와 마이크로서비스는 몇 가지 중요한 이유로 자연스럽게 적합합니다.
표준화된 환경
Docker를 사용하면 개발자는 애플리케이션 자체, 라이브러리 및 종속성을 포함하여 필요한 모든 구성 요소를 컨테이너라는 단일 독립형 단위로 패키징하여 표준화된 애플리케이션 환경을 만들 수 있습니다. 이 표준화는 개발, 스테이징 및 프로덕션 환경 간에 발생할 수 있는 환경 불일치의 위험을 줄여 마이크로 서비스가 예상대로 일관되게 작동하도록 합니다.
가속화된 개발
Docker 컨테이너를 사용하면 마이크로서비스 개발 프로세스가 크게 가속화됩니다. 각 컨테이너는 격리된 환경이므로 개발자는 충돌하는 종속성 또는 라이브러리에 대해 걱정하지 않고 개별 서비스에서 작업할 수 있습니다. 또한 Docker 이미지는 팀 구성원 간에 쉽게 공유할 수 있으므로 로컬 시스템에서 애플리케이션을 신속하게 배포하고 실행할 수 있으므로 개발 및 협업이 가속화됩니다.
향상된 휴대성
Docker로 만든 컨테이너는 이식성이 뛰어나 개발자가 다양한 환경과 플랫폼 간에 애플리케이션을 쉽게 이동할 수 있습니다. 이 이식성은 기본 인프라에 관계없이 마이크로서비스를 다른 시스템에 일관되게 배포하고 실행할 수 있도록 합니다. 결과적으로 개발팀은 시스템별 미묘한 차이에 대해 걱정하지 않고 가능한 최상의 애플리케이션을 구축하는 데 집중할 수 있습니다.
시스템 리소스 사용량 감소
마이크로서비스 아키텍처는 각 서비스가 별도의 시스템에서 실행되어 시스템 리소스에 오버헤드가 발생할 수 있으므로 잠재적으로 리소스 소비 증가로 이어질 수 있습니다. Docker는 호스트 시스템의 기본 리소스를 공유하는 경량 컨테이너를 생성하여 여러 가상 머신을 실행하는 것과 비교하여 전체 리소스 소비를 줄임으로써 이 문제를 해결합니다.
간소화된 마이크로서비스 관리
Docker는 컨테이너 배포 및 실행을 위한 일관된 환경을 제공하여 마이크로서비스의 관리 및 모니터링을 단순화합니다. 개발자는 Docker Compose 와 같은 도구를 사용하여 개별 마이크로서비스 및 해당 종속성을 포함하여 전체 애플리케이션 스택을 정의하여 서비스를 일관되게 쉽게 배포하고 관리할 수 있습니다.
Docker로 마이크로서비스 컨테이너화
Docker로 마이크로서비스를 컨테이너화하려면 Docker 이미지 빌드 지침이 포함된 Dockerfile을 생성해야 합니다. 이 섹션에서는 Docker를 사용하여 샘플 마이크로 서비스를 컨테이너화하는 프로세스를 안내합니다.
Dockerfile 만들기
Dockerfile은 Docker 이미지를 빌드하기 위한 지침이 포함된 스크립트입니다. Dockerfile은 서비스 실행에 필요한 기본 이미지, 애플리케이션의 소스 코드, 종속성 및 구성을 정의합니다. 마이크로 서비스의 루트 디렉터리에 `Dockerfile`이라는 새 파일을 만듭니다.
기본 이미지 정의
Dockerfile에 'FROM' 명령을 추가하여 마이크로서비스의 기본 이미지를 지정합니다. 기본 이미지는 필요한 런타임 환경을 제공하는 컨테이너의 기반입니다. Docker에서 제공하는 공식 최소 이미지 또는 필요에 맞는 사용자 지정 이미지와 같이 마이크로 서비스에 적합한 기본 이미지를 선택하는 것이 필수적입니다. 예를 들어 마이크로서비스가 Node.js에서 개발된 경우 Dockerfile에서 다음 줄을 사용할 수 있습니다.
FROM node:14작업 디렉토리 설정
`WORKDIR` 명령을 사용하여 컨테이너의 작업 디렉터리를 설정합니다. 이 디렉토리는 애플리케이션의 소스 코드와 종속성을 저장하는 데 사용됩니다.
WORKDIR /app소스 코드 및 종속성 복사
'COPY' 명령을 사용하여 소스 코드와 필요한 파일을 로컬 머신에서 컨테이너로 복사합니다. 또한 npm, pip 또는 Maven과 같은 패키지 관리자를 사용하여 필요한 종속 항목을 설치합니다.
COPY package*.json ./ RUN npm install COPY . .서비스 포트 노출
'EXPOSE' 명령을 사용하여 마이크로 서비스에 액세스할 수 있는 포트를 노출합니다. 이렇게 하면 다른 컨테이너 또는 외부 서비스에서 마이크로 서비스와 통신할 수 있습니다.
EXPOSE 8080애플리케이션 실행
응용 프로그램을 실행하는 데 필요한 명령을 지정하여 `CMD` 명령을 사용하여 마이크로서비스를 시작합니다.
CMD ["npm", "start"]Dockerfile을 만든 후 Dockerfile과 동일한 디렉터리에서 다음 명령을 실행하여 Docker 이미지를 빌드합니다.
docker build -t your-image-name .마지막으로 새로 생성된 이미지를 사용하여 Docker 컨테이너를 실행합니다.
docker run -p 8080:8080 your-image-name이제 마이크로서비스가 컨테이너화되어 Docker 컨테이너 내에서 실행됩니다. 애플리케이션의 각 마이크로서비스에 대해 이 프로세스를 반복할 수 있으므로 간소화되고 효율적이며 일관된 방식으로 마이크로서비스를 개발, 테스트 및 배포할 수 있습니다.
Docker 컨테이너 배포 및 오케스트레이션
Docker 컨테이너 배포 및 오케스트레이션은 마이크로서비스 아키텍처 관리의 필수 부분입니다. 컨테이너 오케스트레이션 도구는 개별 컨테이너의 배포, 관리 및 확장을 자동화하여 마이크로서비스가 효율적으로 함께 작동하도록 합니다. 널리 사용되는 두 가지 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼은 Kubernetes와 Docker Swarm입니다.
쿠버네티스
Kubernetes 는 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 확장 및 관리를 자동화하는 오픈 소스 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼입니다. 강력한 기능과 강력한 생태계로 인해 널리 채택되었습니다. Kubernetes의 몇 가지 주요 이점은 다음과 같습니다.
- 확장성: Kubernetes는 선언적 구성을 사용하여 컨테이너 확장을 관리하므로 수요에 따라 애플리케이션을 더 쉽게 확장할 수 있습니다.
- 고가용성: Kubernetes는 여러 노드에 컨테이너를 분산하고 장애 발생 시 컨테이너 재시작을 자동으로 관리하여 고가용성을 보장합니다.
- 로드 밸런싱: Kubernetes는 마이크로서비스의 여러 인스턴스 간에 요청을 밸런싱하여 성능과 내결함성을 향상할 수 있습니다.
- 로깅 및 모니터링: Kubernetes는 다양한 로깅 및 모니터링 도구와 통합되어 애플리케이션의 상태 및 성능 추적을 단순화합니다.
도커 스웜
Docker Swarm은 Docker 컨테이너를 위한 기본 클러스터링 및 오케스트레이션 솔루션입니다. Docker 플랫폼에 직접 통합되어 Docker 사용자가 간단하고 직관적으로 선택할 수 있습니다. Docker Swarm은 다음과 같은 이점을 제공합니다.
- 손쉬운 설정: Docker Swarm은 광범위한 설치 또는 구성이 필요하지 않습니다. Docker CLI 및 API와 원활하게 작동하므로 컨테이너 배포 및 관리가 간단해집니다.
- 확장: Docker Swarm을 사용하면 각 서비스에 대한 컨테이너 복제본 수를 조정하여 서비스를 빠르고 효율적으로 확장할 수 있습니다.
- 로드 밸런싱: Docker Swarm은 컨테이너 간에 요청을 자동으로 분산하여 애플리케이션 성능과 복원력을 향상시킵니다.
- 서비스 검색: Docker Swarm에는 서비스 검색을 위한 임베디드 DNS 서버가 포함되어 있어 컨테이너가 서로 검색하고 통신할 수 있습니다.
이미지 출처: 도커 문서
Kubernetes와 Docker Swarm은 모두 마이크로서비스 아키텍처에서 Docker 컨테이너를 관리하는 데 널리 사용되는 오케스트레이션 도구입니다. 적절한 도구를 선택하는 것은 애플리케이션의 특정 요구 사항과 기존 인프라 및 팀 전문 지식에 따라 다릅니다.
도커화된 마이크로서비스 애플리케이션 만들기
Docker화된 마이크로서비스 애플리케이션을 만드는 단계를 살펴보겠습니다.
- 마이크로서비스 설계: 애플리케이션을 독립적으로 개발, 배포 및 확장할 수 있는 여러 개의 작은 모듈식 서비스로 나눕니다. 각 마이크로서비스에는 잘 정의된 책임이 있어야 하며 API 또는 메시징 대기열을 통해 다른 서비스와 통신해야 합니다.
- Dockerfile 생성: 각 마이크로서비스에 대해 Docker 이미지를 빌드하는 데 필요한 기본 이미지, 애플리케이션 코드, 종속성 및 구성을 지정하는 Dockerfile을 생성합니다. 이 이미지는 마이크로서비스를 컨테이너로 배포하는 데 사용됩니다.
- Docker 이미지 빌드: 해당 Dockerfile에 정의된 지침에 따라 Docker 빌드 명령을 실행하여 각 마이크로 서비스에 대한 Docker 이미지를 생성합니다.
- 네트워킹 생성: 마이크로서비스 간 통신을 가능하게 하기 위해 컨테이너 간 네트워킹을 구축합니다. 네트워킹은 Docker Compose 또는 Kubernetes 또는 Docker Swarm과 같은 컨테이너 오케스트레이션 도구를 사용하여 수행할 수 있습니다.
- 로드 밸런싱 구성: 마이크로서비스 인스턴스 간에 요청을 분산하도록 로드 밸런서를 설정하여 최적의 성능과 내결함성을 보장합니다. Kubernetes Ingress 또는 Docker Swarm의 내장 로드 밸런싱과 같은 도구를 사용합니다.
- 마이크로서비스 배포: 선택한 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼을 사용하여 마이크로서비스를 Docker 컨테이너로 배포합니다. 이것은 마이크로서비스가 실행되고, 서로 통신하고, 필요에 따라 확장할 수 있는 환경을 만듭니다.
이 모든 단계가 완료되면 각 마이크로 서비스가 Docker 컨테이너로 배포되어 마이크로 서비스 애플리케이션이 가동 및 실행됩니다.
Docker화된 마이크로서비스 모니터링 및 확장
모니터링 및 확장은 Docker화된 마이크로서비스 애플리케이션의 성능, 안정성 및 효율성을 보장하는 데 필수적입니다. 고려해야 할 몇 가지 주요 전략은 다음과 같습니다.
모니터링
모니터링 도구는 Docker 컨테이너의 상태와 성능을 추적하여 마이크로서비스가 최적으로 실행되도록 합니다. 일부 인기 있는 모니터링 도구는 다음과 같습니다.
- Prometheus : 시각화 및 경고를 위한 Grafana와의 통합을 포함하여 컨테이너화된 환경을 위한 강력한 오픈 소스 모니터링 및 경고 툴킷입니다.
- Datadog : 컨테이너 메트릭, 로그 및 추적을 집계하여 애플리케이션 성능에 대한 실시간 통찰력을 제공할 수 있는 포괄적인 관찰 가능성 플랫폼입니다.
- ELK Stack : Elasticsearch, Logstash 및 Kibana의 조합으로, Docker 컨테이너에서 로그의 중앙 집중식 검색, 분석 및 시각화에 사용됩니다.
모니터링 설정에서 관련 지표, 로그 및 성능 데이터를 수집하여 잠재적인 문제를 식별하고 효과적으로 문제를 해결하는지 확인하십시오.
스케일링
Docker화된 마이크로서비스를 확장하려면 다양한 워크로드 및 수요에 적응하기 위해 각 서비스를 실행하는 컨테이너 수를 조정해야 합니다. Kubernetes 및 Docker Swarm과 같은 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼은 자동 확장을 용이하게 하므로 애플리케이션 기능 향상에 집중할 수 있습니다.
- 수평적 확장: 수평적 확장에는 수요에 따라 각 마이크로 서비스의 인스턴스 수를 늘리거나 줄이는 작업이 포함됩니다. 이는 오케스트레이션 플랫폼 구성에서 각 서비스에 대해 원하는 복제본을 조정하여 달성할 수 있습니다.
- 수직 확장: 수직 확장에는 CPU 및 메모리 제한과 같은 개별 컨테이너에 할당된 리소스 조정이 수반됩니다. 이를 통해 최적의 리소스 활용이 보장되며 오케스트레이션 플랫폼의 구성을 통해 관리할 수 있습니다.
Docker화된 마이크로서비스 애플리케이션을 효과적으로 모니터링하고 확장함으로써 효율성을 극대화하고 고가용성, 성능 및 복원력을 보장할 수 있습니다.
Docker 및 마이크로서비스에 대한 모범 사례
마이크로서비스 아키텍처에서 Docker를 사용하면 많은 이점이 있지만 잠재력을 극대화하고 원활한 개발 및 배포 프로세스를 보장하려면 몇 가지 모범 사례를 따르는 것이 필수적입니다.
- Docker 이미지 크기 최소화: Docker 이미지를 작게 유지하면 빌드 시간과 리소스 소비를 줄이는 데 도움이 되며 이는 마이크로서비스 아키텍처에서 특히 중요합니다. 다단계 빌드를 활용하고 작고 적절한 기본 이미지를 사용하고 최종 이미지에서 불필요한 파일을 제거하십시오.
- Docker 이미지의 계층화된 아키텍처: 빌드 시간을 단축하기 위해 계층화된 아키텍처를 사용하여 Docker 이미지를 구성합니다. 레이어는 빌드 프로세스 중에 Docker에 의해 캐시됩니다. 즉, 레이어의 콘텐츠가 변경되지 않은 경우 다시 빌드되지 않습니다. 자주 변경되는 레이어를 파일 끝에 배치하여 이 기능을 활용하도록 Dockerfile을 구성합니다.
- 일관된 이미지 태그 지정 및 버전 관리: 이미지에 적절하게 태그를 지정하고 버전을 지정하여 변경 사항을 쉽게 추적하고 필요한 경우 이전 버전으로 롤백합니다. 이는 응용 프로그램 안정성을 유지하고 문제 해결을 단순화하는 데 도움이 됩니다.
- 로깅 및 모니터링 구현: 로깅 및 모니터링 솔루션을 통합하여 컨테이너화된 마이크로서비스를 효과적으로 관리하고 관찰합니다. Docker는 기본 로깅 드라이버를 제공하지만 Elasticsearch, Logstash, Kibana(ELK Stack) 또는 Prometheus와 같은 마이크로서비스 아키텍처용으로 설계된 타사 도구를 통합할 수도 있습니다.
- 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼 채택: Kubernetes 또는 Docker Swarm과 같은 컨테이너 오케스트레이션 도구를 사용하여 배포, 확장 및 관리 작업을 자동화합니다. 이러한 도구는 로드 밸런싱, 롤링 업데이트, 자동 확장과 같은 복잡한 작업을 처리하여 마이크로서비스가 효율적이고 효과적으로 작동하도록 합니다.
- 보안 강화: 최소 권한 원칙을 적용하고 보안 기본 이미지를 사용하며 설치된 패키지 수를 제한하여 공격 표면을 최소화하여 컨테이너화된 마이크로서비스의 보안을 개선합니다. 서비스 간 네트워크 세분화를 활성화하고 Docker 이미지의 취약점을 스캔합니다.
- 구성에 환경 변수 사용: Docker 이미지에서 구성을 분리하고 환경 변수를 사용하여 문제를 더 잘 구분합니다. 이를 통해 다양한 환경에 대해 단일 Docker 이미지를 다르게 구성할 수 있으므로 유연성이 향상되고 중복이 줄어듭니다.
결론
마이크로서비스 아키텍처에서 Docker를 활용하면 개발자와 조직이 컨테이너화의 이점을 최대한 활용하여 보다 민첩하고 효율적이며 확장 가능한 애플리케이션을 만들 수 있습니다. 위에서 설명한 모범 사례를 따르면 Docker를 마이크로 서비스 아키텍처의 개발 및 배포 프로세스에 원활하게 통합하여 애플리케이션을 구축하고 유지 관리하는 방법을 혁신할 수 있습니다.
또한 Docker를 AppMaster 와 같은 노코드 플랫폼과 통합하면 애플리케이션 개발 경험을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. AppMaster 통해 사용자는 웹, 모바일 및 백엔드 애플리케이션을 시각적으로 생성할 수 있으며 생성된 소스 코드는 원활하고 확장 가능한 배포를 위해 Docker를 사용하여 컨테이너화 및 관리할 수 있습니다. Docker와 AppMaster 의 기능을 결합하면 애플리케이션 개발 프로세스를 크게 향상하여 이전보다 더 효율적이고 비용 효율적이며 빠르게 만들 수 있습니다.
