컨테이너화는 응용 프로그램 코드와 모든 필요한 파일 및 라이브러리를 패키지로 묶어서 모든 인프라에서 실행할 수 있도록 하는 소프트웨어 배포 방법입니다. 이는 응용 프로그램과 해당 종속성을 컨테이너라고 하는 단일 패키지로 캡슐화하는 경량 가상화 형태입니다.

가상화란?

가상화는 서버, 저장 장치 또는 네트워크와 같은 물리적 구성 요소의 가상 버전을 생성하여 단일 물리 시스템에서 여러 가상 시스템이 실행되도록 하는 프로세스입니다. 이는 효율적인 자원 활용 및 다른 작업 부하 사이의 격리를 가능하게 합니다.

이미지란 무엇인가요?

컨테이너화(context of containerization)란 이미지(image)란 것이 경량(lighweight), 독립적(standalone), 실행 가능한(executable) 소프트웨어 패키지로, 코드, 런타임(runtime), 라이브러리(libraries), 환경 변수(environment variables), 설정 파일(configuration files)을 내장하고 있는 것을 의미합니다.

왜 컨테이너화가 인기가 높을까요?

컨테이너화는 다양한 컴퓨팅 환경에서 일관된 효율적인 애플리케이션 배포를 필요로 하여 중요해졌습니다. 전통적인 방법은 종속성 충돌과 환경별 버그에 직면하여 개발에서 운영 환경으로 이동할 때 응용프로그램이 신뢰할 수 있게 잘 실행될 것을 보장하기 어려웠습니다. 컨테이너화는 응용프로그램과 종속성을 격리된 이동 가능한 컨테이너에 캡슐화하여 이러한 문제를 해결하며, 어디서든 일관되게 실행될 수 있다는 장점을 제공합니다. 이를 통해 배포를 간소화하고 리소스 활용을 향상시키며 확장 가능하고 견고한 인프라를 구축하는데 도움이 됩니다. 이 기술은 현대 IT 관행에서 빠른 개발, 지속적 통합, 매끄러운 전달에 대한 요구를 해결합니다.

주요 문제 해결:

컨테이너화의 장점:

• 독립성: 각 컨테이너는 독립된 환경에서 실행되어 필요한 모든 종속성 및 구성 파일을 보장합니다. 이 독립성은 응용 프로그램 및 환경 간의 충돌을 피하는 데 도움이 됩니다.

• 일관성: 컨테이너를 통해 소프트웨어가 배포된 위치에 관계없이 동일하게 실행되도록 보장할 수 있습니다. 이 일관성은 컨테이너가 라이브러리, 이진 파일 및 기타 종속성과 같이 응용 프로그램에 필요한 모든 것을 포함하므로 달성됩니다.

효율성: 전통적인 가상 머신(VM)과 달리, 컨테이너는 호스트 시스템의 운영 체제 커널을 공유하여 더 가볍고 효율적입니다. 이로써 단일 호스트에서 더 많은 응용 프로그램을 실행할 수 있습니다.

이식성: 컨테이너는 개발자의 노트북에서 테스트 환경으로 그리고 본 프로덕션 환경으로 쉽게 이동할 수 있습니다. 이식성을 통해 배포 프로세스를 간소화하고 환경별 버그 위험을 줄일 수 있습니다.

마이크로서비스 아키텍처: 컨테이너화는 응용 프로그램을 작은 독립적인 서비스로 분해하는 마이크로서비스 아키텍처를 가능하게 합니다. 각 서비스는 독립적으로 개발, 배포 및 확장할 수 있어 더 큰 유연성과 확장성을 제공합니다.

아래 이미지는 컨테이너화된 응용 프로그램이 어떻게 작동하는지 가장 잘 설명합니다.

가장 널리 사용되고 보급된 컨테이너화 애플리케이션 솔루션에는 Docker와 Kubernetes가 포함됩니다.

Docker

개요:

• 도커는 애플리케이션을 컨테이너로 자동화하여 배포, 확장 및 관리하는 플랫폼입니다. 컨테이너 이미지를 사용하여 컨테이너를 쉽게 만들어 줍니다. 컨테이너 이미지는 가볍고 독립적이며 실행 가능한 소프트웨어 패키지로, 소프트웨어를 실행하는 데 필요한 모든 것을 포함하고 있습니다.

주요 기능:

• 컨테이너 엔진: 도커 엔진은 도커 컨테이너를 생성, 실행 및 관리하는 핵심 구성 요소입니다.
• 도커 허브: 도커 사용자 및 파트너가 컨테이너 이미지를 생성, 테스트, 저장 및 배포하는 클라우드 기반 레지스트리 서비스입니다.
• 도커 컴포즈: 간단한 YAML 파일을 사용하여 애플리케이션 서비스를 구성하는 데 사용되는 다중 컨테이너 도커 애플리케이션을 정의하고 실행하는 도구입니다.
• 도커 스웜: 도커 컨테이너를 위한 네이티브 클러스터링 및 스케줄링 도구로, 도커 노드의 클러스터를 단일 가상 시스템으로 조정하고 관리하는 방법을 제공합니다.

쿠버네티스

개요:

• Kubernetes는 컨테이너화된 응용 프로그램의 배포, 확장 및 운영을 자동화하기 위해 고안된 오픈 소스 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼입니다. Google에서 최초로 개발되었으며 현재는 Cloud Native Computing Foundation (CNCF)에서 유지보수되고 있습니다.

주요 기능:

• 자동 롤아웃 및 롤백: Kubernetes는 응용 프로그램에 대한 변경 사항을 자동으로 배포하고 문제가 발생할 경우 롤백할 수 있습니다.
• 서비스 검색 및 로드 밸런싱: Kubernetes는 DNS 이름이나 IP 주소를 사용하여 컨테이너를 노출하고 이를 로드 밸런싱할 수 있습니다.
• 스토리지 오케스트레이션: Kubernetes는 로컬 스토리지, 공개 클라우드 제공업체 또는 네트워크 스토리지 시스템에서 선택한 스토리지 시스템을 자동으로 마운트합니다.
• 자가 치유: Kubernetes는 실패한 컨테이너를 다시 시작하거나 교체하며, 사용자 정의 건강 확인에 응답하지 않는 컨테이너를 종료하고 이를 클라이언트에 제공 준비가 될 때까지 공개하지 않습니다.
• 수평 스케일링: Kubernetes는 CPU 사용률 또는 기타 메트릭에 따라 응용 프로그램을 자동으로 확장하거나 축소할 수 있습니다.

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