DockerFile 을 이용하여 나만의 Docker Image 만들기

DockerFile Build 사용법(커뮤니티 블로그 만들기)

2022년 NHN Cloud 무료 교육일정 : https://doc.skill.or.kr/2022-NHN-Cloud-Education

2022년 NHN Cloud 행사/프로모션 정보 공유 : https://doc.skill.or.kr/2022-NHN-Cloud-Event-Promotion

1. 먼저 알아 두기

1.1 DockerFile 이란?

DockerFile 은 코드의 형태로 인프라를 구성하는 방법을 텍스트 형식으로 저장해 놓은 파일이며 docker build 를 사용하여 자신만의 이미지를 만들 수 있다.

1.2 Docker Build 란?

DockerFile 및 컨텍스트로부터 이미지를 빌드하는 Docker 명령

1.3 Docker-Compose 란?

Compose는 멀티 컨테이너 도커 애플리케이션을 정의하고 실행하는 도구이다. YAML 파일을 사용하여 애플리케이션의 서비스를 구성하며 하나의 명령을 가지고 모든 컨테이너의 생성 및 시작 프로세스를 수행한다.

2. DockerFile을 이용하여 만들어 보자!!!

2.1 서비스 설계 구성

	DataBase Server	WEB/WAS Service
Docker Hub Base Image	mariadb:10.4.18	ubuntu:20.04
OS	Ubuntu 20.04.2 LTS	Ubuntu 20.04.2 LTS
Service	Mariadb 10.4.18	Nginx 1.18.0 Tomcat 9.0.45
Developer		OpenJDK 1.8.x Maven 3.8.1 NodeJS 14.16.1
Dev Source		USE Github
Service Port	3306	80, 8080

2.2 아키텍처 물리 설계 구성도

대규모 3-Tier 구성 : 로드 발란스를 이용하여 3-Tier 구성을 확장하는 구성 방식. 웹 시스템의 사용자가 많은 엔터프라이즈 어플리케이션일 경우 대부분 대규모 3-Tier 구성을 이용하고 있다.

2.3 Database(Mariadb:10.4.18) Docker Image 만들기

### Base Image 지정    
FROM mariadb:10.4.18  

### TimeZone 환경 변수 지정
ENV TZ Asia/Seoul  

### Mariadb root 비밀번호 설정
ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=root

### Mariadb Database 생성  
ENV MYSQL_DATABASE=deverse      

### TimeZone 설
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone

### Mariadb User 및 DB 스키마 설정 스크립
ADD deverse.sql /docker-entrypoint-initdb.d/deverse.sql
ADD db_user.sql /docker-entrypoint-initdb.d/db_user.sql

### 홈 디렉토리
WORKDIR /home/dev

### 서비스 포
EXPOSE 3306

소스 파일은 Github 에서 참고 하시기 바랍니다.

2.4 Nginx & Tomcat(ubuntu:20.04) Docker Image 만들기

### Base Image 지정
FROM ubuntu:20.04

### TimeZone 환경 변수 지정
ENV TZ Asia/Seoul

### TimeZone 설정    
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone

### /home/dev 폴더 생성
RUN mkdir /home/dev

### update 및 패키지 설치     
RUN apt update && apt -y install vim git tar gzip build-essential curl alien openjdk-8-jdk nginx

### nodejs 설
RUN curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_14.x -o nodesource_14_setup.sh && bash nodesource_14_setup.sh && apt -y install nodejs

### build, tomcat, maven, nginx(default.conf) 파일 복사   
COPY build.tar.gz /home/dev/build.tar.gz
COPY tomcat-9.0.45.tar.gz /home/dev/tomcat-9.0.45.tar.gz
COPY apache-maven-3.8.1.tar.gz /home/dev/apache-maven-3.8.1.tar.gz
COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

### ubuntu01 계정 생성
RUN addgroup --gid 1100 ubuntu01 && adduser --disabled-password --home /home/dev --no-create-home --system -q --uid 1000 --ingroup ubuntu01 ubuntu01

### Github Source 파일 다운로드     
RUN git clone https://github.com/bc-hwang/TEST.git /home/dev/deverse

### /home/dev 폴더 이동   
WORKDIR /home/dev

### 암축 파일 해제    
RUN tar -zxvf apache-maven-3.8.1.tar.gz
RUN tar -zxvf tomcat-9.0.45.tar.gz
RUN tar -zxvf build.tar.gz

### maven link 설정
RUN ln -s /home/dev/apache-maven-3.8.1/bin/mvn /usr/bin/mvn

### Build 실행
RUN cd /home/dev/build && bash ./back_build.sh
RUN cd /home/dev/build && bash ./front_build.sh

### Nginx & Tomcat Service 실행    
CMD nginx -g 'daemon on;' && /home/dev/tomcat-9.0.45/bin/catalina.sh run

### 서비스 포
EXPOSE 80 8080

소스 파일은 Github 에서 참고 하시기 바랍니다.

2.5 DockerFile Buil 하기 후 Docker Hub 에 업로드 하기

Database(mariadb:10.4.18)

Step1. docker loign

Step2. 작성 한 DockerFile 에서 빌드 하기

• docker build -t tomcat_mariadb:mariadb .

• docker images ## 로컬에 저장된 Docker Images 확인

Step3. 로컬에 만든 이미지 실행 및 확인

• docker run –d tomcat_mariadb:mariadb

Step4. Docker Hub 이미지 업로드

• docker tag tomcat_mariadb:mariadb bchwang/tomcat_mariadb:mariadb

• docker push bchwang/tomcat_mariadb:mariadb

Step5. Docker Hub 에 등록된 이미지 확인

• Docker Hub 에 개인 개정으로 로그인 후 Docker Image 및 Tag 확인

Nginx&Tomcat(ubuntu:20.04)

2.6 Docker-Compose 를 이용하여 실행 하기

2.6.1 Local 에서 Build Image 를 이용하여 docker-compose.yml 만들기

docker-compose.yml

### 빌드할 버전    
version: '2'

### 서비스 설정    
services:
  mariadb:
    image: tomcat_mariadb:mariadb
    restart: always

  nginx-tomcat:
    image: tomcat_mariadb:nginx_tomcat
    restart: always
    ports:
      - 80:80
    links:
      - mariadb

소스 파일은 Github 에서 참고 하시기 바랍니다.

2.6.2 Docker Hub Image 를 이용하여 docker-compose.yml 만들기

docker-compose.yml

### 빌드할 버전    
version: '2'

### 서비스 설정    
services:
  mariadb:
    image: bchwang/tomcat_mariadb:mariadb
    restart: always

  nginx-tomcat:
    image: bchwang/tomcat_mariadb:nginx_tomcat
    restart: always
    ports:
      - 80:80
    links:
      - mariadb

3. NHN Cloud 를 이용한 Kubernetes 서비스를 구축 방법

3.1 커뮤니티 블로그 서비스 Yaml 설정 하기

NHN Cloud 를 이용하여 커뮤니티 블로그 서비스를 Kubernetes 로 구축 하는 방법을 소개해 드립니다.

아래의 내용을 따라 하시거나 GitHub 의 소스 파일을 참고 시기 바랍니다.

3.2 NameSpace Yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: project

3.3 Mariadb Yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-mariadb
  labels:
    app: mariadb
  namespace: project
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mariadb
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mariadb
    spec:
      hostname: mariadb
      containers:
      - name: mariadb
        image: bchwang/tomcat_mariadb:mariadb
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mariadb

3.4. Mariadb Service Yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tomcat-mariadb
  labels:
    app: mariadb
  namespace: project
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - port: 3306
  selector:
    app: mariadb

3.5 Nginx & Tomcat Service Yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-tomcat
  labels:
    app: nginx-tomcat
  namespace: project
  ## 오브젝트 선언형 관리
  annotations
    ## Floating ip 유지 설정
    loadbalancer.openstack.org/keep-floatingip: "true"
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 30000
  selector:
    app: nginx-tomcat
  ## NodePort 가 아니라 LoadBalancer 로 설정 해 주어야 함.
  type: LoadBalancer
  ## Floating ip 를 지정 하여 Loadbalancer ip 로 설정.
  loadBalancerIP: 133.186.216.107

3.6 Nginx & Tomcat Yaml

아래의 내용 중 hostAliases 의 ip 정보가 mariadb 의 IP 정보를 입력 하여야 함.

Mariadb 를 실행 한 후에 kuberctl get pod -n project 로 나온 IP 값을 입력 하면 됨.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-tomcat
  labels:
    app: nginx-tomcat
  namespace: project
spec:
  replicas: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-tomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-tomcat
      name: nginx-tomcat
    spec:
      hostname: nginx-tomcat
      hostAliases:
      - ip: "10.100.4.9" ### mariadb hosts 지정
        hostnames:
        - "mariadb"
      containers:
      - name: nginx-tomcat
        image: bchwang/tomcat_mariadb:nginx_tomcat
        ports:
        - containerPort: 80
          name: nginx-tomcat

소스 파일은 Github 에서 참고 하시기 바랍니다.

3.7 커뮤니티 블로그 서비스 Yaml 실행 하기

NHN Cloud Manager Server 에 접속 하여 실행 함

### mariadb 및 서비스 실행   
$ kubectl apply -f 1.kubernetes_mariadb+service.yaml

### Mariadb Pod 실행 및 IP 정보 확인     
$ kubectl get pod -n project -o wide
NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE          IP            NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
mariadb-service-59868b7dd6-xb8tq            1/1       Running   0          1m           10.100.4.9    kubernetes   <none>           <none>

### ip 입력 후 nginx & tomcat 실행    
kubectl apply -f 2.kubernetes_nginx+tomcat.yaml

### Pod 실행 및 IP 정보 확인     
$ kubectl get pod -n project -o wide
NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE          IP            NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
mariadb-service-59868b7dd6-xb8tq            1/1       Running   0          1m           10.100.4.9    kubernetes   <none>           <none>
nginx_tomcat-service-59868b7dd6-xb8tq       1/1       Running   0          1m           10.100.4.10   kubernetes   <none>           <none>

### Service 정보 확인     
$ kubectl get service -n project -o wide
NAMESPACE              NAME                            TYPE         CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE     SELECTOR
nginx_tomcat           nginx_tomcat                    LoadBalancer 133.186.216.107 <none>        80/TCP                   8m4s    app=nginx_tomcat
mariadb                mariadb                         ClusterIP    <none>          <none>        3306/TCP                 18m4s   app=mariadb

3.8 공인 IP로 접속 한 화면

4. GitHub 정보 및 커뮤니티 블로그 소개

4.1 개발 환경

• Ubuntu/20.x (OS)

• mariadb/10.4.18 (DB Service)

• tomcat/9.0.45 (WAS Service)

• nginx/1.18.0 (WEB Service)

• OpenJDK/1.8.x

• Maven/3.8.1

• NodeJS/14.6.1

4.2 NHN Cloud Kubernetes & Docker 사용해 보기

A. DockerFile 을 이용하여 Docker Images 만들기(Tomcat, Mariadb)

• Dockerfile 을 이용하여 Mariadb 이미지 만들기

   - /install/mariadb/db_user.sql (DB 계정 스크립트)
   - /install/mariadb/devers.sql (DB 스키마 스크립트)
   - /install/mariadb/dockerfile (Docker Image 스크립트)

• Dockerfile Build 방법(mariadb Image)

   - /install/mariadb 의 폴더에 dockerfile 을 확인 후 아래 명령어 실행
     -> docker build -t tomcat_mariadb:mariadb .
   - docker images (tomcat_mariadb:mariadb 이미지 확인)

• Dockerfile 을 이용하여 nginx_tomcat 이미지 만들기

   - /install/nginx_tomcat/apache-maven-3.8.1.tar.gz (maven src 파일)
   - /install/nginx_tomcat/tomcat-9.0.45.tar.gz (tomcat src 파일)
   - /install/nginx_tomcat/build.tar.gz (src build 파일)
   - /install/nginx_tomcat/dockerfile (Docker Image 스크립트)
   - /install/nginx_tomcat/default.conf (nginx 설정 파일)
   - /install/nginx_tomcat/nginx.conf (nginx 설정 파일)

• Dockerfile Build 하는 방법(nginx_tomcat Image)

   - /install/nginx_tomcat 의 폴더에 dockerfile 을 혹인 후 아래 명령어 실행
     -> docker build -t tomcat_mariadb:nginx_tomcat .
   - docker images (tomcat_mariadb:nginx_tomcat 이미지 확인)

• Docker Hub push 하는 방법

   - docker login 을 함.
   - docker tag tomcat_mariadb:nginx_tomcat bchwang/tomcat_mariadb:nginx_tomcat (tag 설정)
   - docker tag tomcat_mariadb:mariadb bchwang/tomcat_mariadb:mariadb (tag 설정)
   - docker push bchwang/tomcat_mariadb:nginx_tomcat (docker hub 에 업로드 진행)
   - docker push bchwang/tomcat_mariadb:mariadb (docker hub 에 업로드 진행)

B. Build 된 Tomcat, Mariadb Images 실행 하기

• docker images 확인 하기

   - docker images

• Local Image 로 실행 하기

   - docker run -d --name mariadb tomcat_mariadb:mariadb
   - docker run -d --name tomcat -p 80:80 --link mariadb tomcat_mariadb:nginx_tomcat

• docker Hub Image 로 실행 하기

   - docker run -d --name mariadb bchwang/tomcat_mariadb:mariadb
   - docker run -d --name tomcat -p 80:80 --link mariadb bchwang/tomcat_mariadb:nginx_tomcat

C. Docker-Compose 사용하기

• Local Images 로 실행 하기

   - /install/docker-compose_local.yml (docker-compose 설정 값 Local Images 사용)

• Docker Hub 에 Push 한 Images 로 실행 하기

   - /install/docker-compose.yml (docker-compose 설정 값 Docker Hub Images 사용)

D. NHN Cloud Kubernetes 로 사용하기

• NHN Cloud 회원 가입 및 Console 로그인 : http://toast.com

• NHN Cloud Console 에 Kubernetes Manager Instance 생성

   - NHN Cloud Console 접속 -> Compute -> Instance -> 인스턴스 생성
   - 이미지(Ubuntu Server 20.04 LTS) -> 인스턴스 이름(kube-manager) -> 인스턴스 타입(Standard : t2.c1m1) -> 키 페어 선택(생성 or 기존에 사용하던것)
     -> 블록 스토리지 타입(HDD or SDD) -> 블록 스토리지 크기(50~100GB) -> 인스턴스 생성

• NHN Cloud Console 에서 Kubernetes 생성

   - NHN Cloud Console 접속 -> Container -> Kubernetes -> 클러스터 생성
   - 클러스터 이름(kube-master) -> 인스턴스 타입(Standard : m2.c8m16) -> 노드 수(2~3개) -> 키 페어 선택(생성 or 기존에 사용하던것)
     -> 블록 스토리지 타입(HDD or SDD) -> 블록 스토리지 크기(50~100GB) -> 오토 스케일러(사용 or 사용 안 함) -> 클러스터 생성

• NHN Cloud Console 에서 SSH 접속 설정

   - NHN Cloud Console 접속 -> Network -> Security Groups -> Default 선택 -> 보안정책 생성 -> 포트: 22, 원격 공인IP 입력(ex 포트: 22, CIDR: 111.111.111.111/32) 후 확인
   - 자세한 사항은 https://docs.toast.com/ko/Compute/Instance/ko/overview/#linux (SSH 접속 방법) 참고

• NHN Cloud 에서 생성된 Instance(Kube-manager) 접속 방법 및 Kubernetes 연결 방법

   - https://doc.skill.or.kr/nhn-cloud#5-2-kube-manager-api 에서 NHN Cloud Kubernetes API 설정 방법

• NHN Cloud 에서 Kubernetes 를 이용하여 서비스 사용하기

   - /install/1.kubernetes_mariadb+service.yaml (mariadb Pod/Service 등 설정 값)
     -> kubectl apply -f 1.kubernetes_mariadb+service.yaml (mariadb pod 와 Service 실행) -> kubectl get pod -n project -o wide (Mariadb IP 확인)
   - /install/2.kubernetes_nginx+tomcat.yaml (tomcat Pod 설정 값)
     -> vi 2.kubernetes_nginx+tomcat.yaml (- ip: "10.100.4.9" 의 값을 Mariadb IP 로 수정) -> kubectl apply -f 2.kubernetes_nginx+tomcat.yaml (Nginx 와 Tomcat Pod 실행) 
   - Build 설정 파일
     - nginx+tomcat Server 접속
     - /home/dev/build/application.yml 에 DB 접속 정보 설정
     - /home/dev/deverse/frontend/.env.build 에 url 접속 정보 설정

TIPs.1 DockerFile 기본 형식 자세히 알아 보기

TIPs 1.1 DockerFile 기본 형식

Command	Description
FROM	베이스 이미지 지정
RUN	명령어 실행
CMD	데몬 실행
LABEL	라벨 설정
EXPOSE	포트 설정
ENV	환경 변수 설정
ADD	파일 추가
COPY	파일 복사
USER	사용자 설정
WORKDIR	작업 디렉토리 지정
VOLUME	볼륨 마운트
ENTRYPOINT	데몬 실행
ONBUILD	빌드 후 실행 명

TIPs 1.2 Docker Build 기본 형식

Name, Shorthand	Default	Description
--add-host		Add a custom host-to-IP mapping (host:ip)
--build-arg		Set build-time variables
--cache-from		Images to consider as cache sources
--cgroup-parent		Optional parent cgroup for the container
--compress		Compress the build context using gzip
--cpu-period		Limit the CPU CFS (Completely Fair Scheduler) period
--cpu-quota		Limit the CPU CFS (Completely Fair Scheduler) quota
--cpu-shares , -c		CPU shares (relative weight)
--cpuset-cpus		CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1)
--cpuset-mems		MEMs in which to allow execution (0-3, 0,1)
--disable-content-trust	true	Skip image verification
--file , -f		Name of the Dockerfile (Default is ‘PATH/Dockerfile’)
--force-rm		Always remove intermediate containers
--iidfile		Write the image ID to the file
--isolation		Container isolation technology
--label		Set metadata for an image
--memory , -m		Memory limit
--memory-swap		Swap limit equal to memory plus swap: ‘-1’ to enable unlimited swap
--network		API 1.25+ Set the networking mode for the RUN instructions during build
--no-cache		Do not use cache when building the image
--platform		experimental (daemon)API 1.32+ Set platform if server is multi-platform capable
--pull		Always attempt to pull a newer version of the image
--quiet , -q		Suppress the build output and print image ID on success
--rm	true	Remove intermediate containers after a successful build
--security-opt		Security options
--shm-size		Size of /dev/shm
--squash		experimental (daemon)API 1.25+ Squash newly built layers into a single new layer
--stream		experimental (daemon)API 1.31+ Stream attaches to server to negotiate build context
--tag , -t		Name and optionally a tag in the ‘name:tag’ format
--target		Set the target build stage to build.
--ulimit		Ulimit options

TIPs 1.3 Docker-Compose 기본 형식

Command	Description
build	Build or rebuild services
config	Validate and view the Compose file
create	Create services
down	Stop and remove resources
events	Receive real time events from containers
exec	Execute a command in a running container
help	Get help on a command
images	List images
kill	Kill containers
logs	View output from containers
pause	Pause services
port	Print the public port for a port binding
ps	List containers
pull	Pull service images
push	Push service images
restart	Restart services
rm	Remove stopped containers
run	Run a one-off command
scale	Set number of containers for a service
start	Start services
stop	Stop services
top	Display the running processes
unpause	Unpause services
up	Create and start containers
version	Show version information and quit

Name, Shorthand	Description
-f, --file FILE	Specify an alternate compose file (default: docker-compose.yml)
-p, --project-name NAME	Specify an alternate project name (default: directory name)
--profile NAME	Specify a profile to enable
-c, --context NAME	Specify a context name
--verbose	Show more output
--log-level LEVEL	Set log level (DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, CRITICAL)
--ansi (never|always|auto)	Control when to print ANSI control characters
--no-ansi	Do not print ANSI control characters (DEPRECATED)
-v, --version	Print version and exit
-H, --host HOST	Daemon socket to connect to
--tls	Use TLS; implied by --tlsverify
--tlscacert CA_PATH	Trust certs signed only by this CA
--tlscert CLIENT_CERT_PATH	Path to TLS certificate file
--tlskey TLS_KEY_PATH	Path to TLS key file
--tlsverify	Use TLS and verify the remote
--skip-hostname-check	Don't check the daemon's hostname against the name specified in the client certificate
--project-directory PATH	Specify an alternate working directory (default: the path of the Compose file)
--compatibility	If set, Compose will attempt to convert keys in v3 files to their non-Swarm equivalent (DEPRECATED)
--env-file PATH	Specify an alternate environment file

2022년 NHN Cloud 무료 교육일정 : https://doc.skill.or.kr/2022-NHN-Cloud-Education

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