docker overlay network docker swarm

오버레이 네트워크를 사용하기 위해서는 도커 스웜(Docker Swarm)을 사용하여 컨테이너를 클러스터로 구성해야 합니다. 도커 스웜은 여러 호스트에 걸쳐 컨테이너를 관리하고 오케스트레이션을 할 수 있는 도커의 내장 오케스트레이션 도구입니다. 아래에서 오버레이 네트워크를 생성, 관리, 및 사용하는 예시를 보여드리겠습니다.

1. 도커 스웜 초기화

먼저, 도커 스웜을 초기화합니다. 스웜 매니저와 워커 노드를 설정하고 클러스터를 생성합니다.

# 도커 스웜 초기화 (스웜 매니저 노드)
docker swarm init

# 스웜 매니저 노드에서 토큰 확인 (워커 노드 추가 시 필요)
docker swarm join-token worker

2. 오버레이 네트워크 생성

스웜 매니저 노드에서 오버레이 네트워크를 생성합니다.

docker network create --driver overlay my_overlay_network

3. 서비스 생성 및 오버레이 네트워크 사용

오버레이 네트워크를 사용하여 서비스를 생성합니다.

# 서비스 생성 (스웜 매니저 노드)
docker service create --name web_service --network my_overlay_network --replicas 3 -p 8080:80 nginx:latest

4. 서비스 스케일링

서비스를 여러 레플리카로 스케일링합니다.

docker service scale web_service=5

서비스를 여러 레플리카로 스케일링한다는 것은 도커 스웜(Docker Swarm) 또는 컨테이너 오케스트레이션 도구를 사용하여 서비스의 복제본(레플리카)을 여러 개 생성하는 것을 의미합니다.

레플리카 (Replica): 레플리카란 동일한 서비스의 복제본을 의미합니다. 예를 들어, 웹 서비스를 제공하는 컨테이너를 3개 복제한다면, 이는 3개의 레플리카를 가진 서비스가 생성되는 것을 의미합니다. 레플리카를 통해 동일한 서비스를 여러 개의 컨테이너로 분산하여 높은 가용성과 성능을 확보할 수 있습니다.

스케일링 (Scaling): 스케일링은 서비스의 레플리카 개수를 조정하여 성능과 가용성을 조절하는 과정을 말합니다. 높은 트래픽 또는 부하가 예상되는 경우 레플리카의 수를 늘려서 컨테이너 인스턴스를 더 생성하면, 부하를 분산시키고 더 많은 요청을 처리할 수 있습니다. 반대로, 트래픽이 감소하거나 필요가 없을 때는 레플리카의 수를 줄여서 자원을 절약할 수 있습니다.

예시:

예를 들어, 도커 스웜으로 웹 서비스를 제공하는 컨테이너를 실행하는데, 해당 서비스를 3개의 레플리카로 스케일링하면 3개의 동일한 컨테이너가 여러 호스트에 분산되어 실행됩니다. 이는 서비스의 가용성을 높이고, 부하를 분산하여 더 많은 클라이언트 요청을 처리할 수 있도록 합니다. 스케일링은 유동적으로 상황에 맞추어 컨테이너 인스턴스를 늘리거나 줄일 수 있어, 유연하고 효율적인 컨테이너 관리를 가능하게 합니다.

5. 서비스 점검

스웜 매니저 노드에서 서비스의 상태를 확인합니다.

docker service ls
docker service ps web_service

6. 서비스 업데이트

새로운 이미지로 서비스를 업데이트합니다.

docker service update --image nginx:1.21 web_service

서비스를 새로운 이미지로 업데이트하는 동작은 도커 스웜(Docker Swarm)과 같은 컨테이너 오케스트레이션 도구에서 관리되는 서비스의 변경과정을 의미합니다. 이를 통해 서비스를 지속적으로 개선하고, 보안 패치 및 기능 업데이트 등을 반영할 수 있습니다.

서비스를 새로운 이미지로 업데이트하는 과정은 다음과 같이 이루어집니다:

1. 새로운 이미지 생성 또는 가져오기: 먼저, 새로운 버전의 이미지를 빌드하거나 도커 허브와 같은 이미지 레지스트리에서 가져옵니다.

2. 스웜 매니저에 업데이트 요청: 업데이트할 서비스를 스웜 매니저에게 업데이트 요청을 전송합니다.

3. 변경 내용 검사: 스웜 매니저는 이전 이미지와 새로운 이미지를 비교하여 변경된 부분을 확인합니다.

4. 롤링 업데이트 시작: 스웜 매니저는 미리 정의된 롤링 업데이트 전략에 따라 서비스의 레플리카를 하나씩 새로운 이미지로 교체합니다. 이로 인해 서비스의 중단 없이 업데이트를 진행할 수 있습니다.

5. 업데이트 완료 확인: 새로운 이미지로의 업데이트가 모든 레플리카에 반영되면 스웜 매니저는 업데이트가 성공적으로 완료됐음을 확인하고 서비스를 정상 상태로 유지합니다.

롤링 업데이트 전략: 롤링 업데이트는 한 번에 하나씩 레플리카를 교체하는 방식으로 진행됩니다. 예를 들어, 서비스가 5개의 레플리카를 가지고 있을 때, 업데이트를 시작하면 한 레플리카가 새로운 이미지로 교체되며, 이후 다음 레플리카가 교체되는 방식으로 진행됩니다. 이로 인해 서비스가 지속적으로 업데이트되지만, 전체 서비스에 대한 중단은 발생하지 않습니다.

이러한 업데이트 과정은 도커 스웜과 같은 오케스트레이션 도구에서 자동으로 처리되며, 개발자나 시스템 관리자가 수동으로 직접 컨테이너를 하나씩 교체하거나 중단할 필요가 없습니다. 따라서 서비스를 지속적으로 업데이트하고 관리하는데 편리함과 안정성을 제공합니다.

도커 스웜 매니저에 서비스 업데이트를 요청하기 위해서는 docker service update 명령을 사용합니다. 이 명령을 통해 서비스의 다양한 설정을 변경하거나 새로운 이미지로 업데이트를 수행할 수 있습니다. 아래는 docker service update 명령을 사용한 코드 예시와 사용법, 그리고 분석을 제공합니다.

코드 예시:

# 서비스 업데이트 요청 (새로운 이미지로 업데이트)
docker service update --image new_image:tag web_service

사용법:

• docker service update: 도커 스웜 매니저에 서비스 업데이트를 요청하는 명령어입니다.
• --image new_image:tag: 업데이트할 새로운 이미지의 이름과 태그를 지정합니다.
• web_service: 업데이트를 적용할 서비스의 이름을 지정합니다.

분석:

위의 예시에서 docker service update 명령은 web_service라는 이름의 서비스에 대해 new_image:tag로 새로운 이미지로의 업데이트를 요청합니다. 이렇게 명령을 실행하면 스웜 매니저는 해당 서비스의 레플리카를 하나씩 새로운 이미지로 교체하여 롤링 업데이트를 진행합니다. 업데이트가 완료되면 서비스의 모든 레플리카가 새로운 이미지로 변경됩니다.

이와 함께 docker service update 명령은 다양한 옵션을 지원하여 서비스의 다른 설정도 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 레플리카 수 조정, 환경 변수 변경, 네트워크 설정 변경 등을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 서비스의 동작을 유연하게 조정하고 업데이트를 편리하게 진행할 수 있습니다.

정리하면, docker service update 명령은 도커 스웜 매니저에 서비스 업데이트를 요청하는 명령어로, 새로운 이미지로의 업데이트나 서비스의 다른 설정 변경을 통해 서비스를 지속적으로 개선하고 관리할 수 있습니다. 도커 스웜은 롤링 업데이트를 통해 서비스의 중단 없이 업데이트를 진행하여 사용자들에게 지속적으로 안정적인 서비스를 제공할 수 있습니다.

7. 서비스 롤백

이전 버전으로 롤백합니다.

docker service rollback web_service

8. 서비스 삭제

서비스를 제거합니다.

docker service rm web_service

9. 워커 노드 추가

더 많은 워커 노드를 추가하여 스웜을 확장합니다.

# 워커 노드에서 스웜 매니저 노드로 합류
docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER_IP>:2377

분석 및 설명:

오버레이 네트워크를 사용하여 컨테이너를 클러스터로 관리하고 서비스를 실행할 수 있습니다. 스웜 매니저 노드에서 네트워크를 생성한 후, 해당 네트워크를 사용하여 서비스를 생성합니다. 스웜은 서비스를 여러 노드에 분산하여 실행하며, 스케일링, 업데이트, 롤백 등의 기능을 지원합니다. 또한 워커 노드를 추가하여 클러스터를 확장할 수 있습니다.

오버레이 네트워크를 사용하면 여러 호스트에 걸쳐 분산된 컨테이너들이 서로 통신할 수 있으며, 오케스트레이션 도구로 관리하기 용이합니다. 따라서 대규모 시스템을 운영하고 있는 기업에서는 도커 스웜과 오버레이 네트워크를 활용하여 서비스 배포 및 관리를 자동화하고 확장성을 높이는데 많은 관심을 가지고 있습니다.