[Docker] Docker Network: 도커 네트워크

이번 포스트에서는 Docker 네트워크에 대해 심도 있게 다루어보겠습니다.

 

Docker 네트워크는 컨테이너 간의 통신을 가능하게 하여 애플리케이션의 유연성과 확장성을 크게 향상시킵니다.

이 글에서는 Docker 네트워크의 기본 개념부터 실습 예제까지 자세히 알아보겠습니다.

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Docker 네트워크란?

Docker 네트워크는 컨테이너 간의 통신을 가능하게 하는 기능입니다. Docker는 기본적으로 몇 가지 표준 네트워크 드라이버를 제공하며, 이를 통해 컨테이너들이 서로 또는 호스트와 통신할 수 있도록 설정할 수 있습니다.

 

Docker 네트워크를 활용하면 애플리케이션의 구성 요소들을 유연하게 연결하고 관리할 수 있습니다.

왜 Docker 네트워크를 사용해야 할까요?

• 격리: 서로 다른 애플리케이션을 별도의 네트워크로 격리하여 보안을 강화할 수 있습니다.
• 유연성: 컨테이너를 다양한 네트워크에 쉽게 연결하거나 분리할 수 있습니다.
• 확장성: 애플리케이션의 규모가 커지더라도 네트워크 설정을 통해 손쉽게 확장할 수 있습니다.

Docker 네트워크 드라이버

Docker는 여러 네트워크 드라이버를 제공하며, 각각의 드라이버는 특정한 네트워킹 요구사항을 충족시킵니다.
주요 드라이버는 Bridge, Host, None이며, 이 외에도 사용자 정의 네트워크 드라이버를 만들 수 있습니다.

Bridge

Bridge 네트워크는 Docker의 기본 네트워크 드라이버로, 동일한 호스트 내에서 여러 컨테이너가 서로 통신할 수 있도록 합니다.
기본적으로 생성되는 bridge 네트워크가 이에 해당합니다.

• 특징:
  • 각 컨테이너는 고유의 IP 주소를 할당받습니다.
  • 컨테이너 이름을 통해 상호 통신할 수 있습니다.
  • 격리된 네트워크 환경을 제공합니다.

Host

Host 네트워크는 컨테이너가 호스트와 동일한 네트워크 스택을 공유하도록 합니다.
즉, 컨테이너는 호스트의 네트워크 인터페이스를 직접 사용합니다.

• 특징:
  • 네트워크 성능이 향상될 수 있습니다.
  • 포트 매핑이 필요 없습니다.
  • 컨테이너와 호스트 간의 완전한 네트워크 공유.

None

None 네트워크는 컨테이너에 네트워크 인터페이스를 제공하지 않습니다.
네트워크 연결이 전혀 없는 격리된 환경을 원할 때 사용합니다.

• 특징:
  • 네트워크 격리.
  • 컨테이너 간 통신 불가.
  • 보안 강화에 유용.

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Docker 네트워크 관리

Docker 네트워크를 생성, 삭제, 목록 확인 등 관리하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

네트워크 목록 확인하기

현재 Docker에 생성된 모든 네트워크를 확인하려면 docker network ls 명령어를 사용합니다.

docker network ls

예시 출력

NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
ad3b106567c1   bridge    bridge    local
2977184da9cf   host      host      local
667542d81661   none      null      local

• bridge: 기본 브리지 네트워크.
• host: 호스트 네트워크.
• none: 네트워크가 없는 컨테이너를 위한 네트워크.

네트워크 생성하기

사용자 정의 네트워크를 생성하려면 docker network create 명령어를 사용합니다. 기본 드라이버는 bridge입니다.

docker network create my-first-network

실행 결과

8b6061ee68673cde9ee5ff37695c85a7f71f052e61bbc8b6457888023c831f11

생성된 네트워크를 확인하려면 다시 docker network ls를 실행합니다.

docker network ls

예시 출력

NETWORK ID     NAME               DRIVER    SCOPE
ad3b106567c1   bridge             bridge    local
2977184da9cf   host               host      local
8b6061ee6867   my-first-network   bridge    local
667542d81661   none               null      local

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네트워크 삭제하기

사용자 정의 네트워크는 docker network rm 명령어로 삭제할 수 있습니다.
단, 기본 제공되는 네트워크 (bridge, host, none)는 삭제할 수 없습니다.

docker network rm my-first-network

실행 결과

my-first-network

삭제된 네트워크를 확인하려면 다시 docker network ls를 실행합니다.

docker network ls

예시 출력

NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
ad3b106567c1   bridge    bridge    local
2977184da9cf   host      host      local
667542d81661   none      null      local

주의사항: 기본 제공되는 네트워크는 삭제할 수 없으며, 삭제 시 에러가 발생합니다.

docker network rm bridge

실행 결과

Error response from daemon: bridge is a pre-defined network and cannot be removed

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컨테이너에 네트워크 연결하기

컨테이너를 생성할 때 네트워크를 지정하거나, 실행 중인 컨테이너에 네트워크를 연결할 수 있습니다.

네트워크 옵션을 사용하여 컨테이너 실행하기

컨테이너를 실행할 때 --network 옵션을 사용하여 특정 네트워크에 연결할 수 있습니다.

docker container run \
  --name mbti \
  -e PORT=3000 \
  --rm \
  -d \
  --network mbti-network \
  daehyunbigbread/mbti:embedded-db

명령어 설명

• --name mbti: 컨테이너 이름을 mbti로 지정.
• -e PORT=3000: PORT 환경 변수를 3000으로 설정.
• --rm: 컨테이너가 종료되면 자동으로 삭제.
• -d: 컨테이너를 백그라운드에서 실행.
• --network mbti-network: mbti-network 네트워크에 연결.
• daehyunbigbread/mbti:embedded-db: 실행할 Docker 이미지.

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기존 컨테이너에 네트워크 연결하기

컨테이너 실행 시 네트워크 옵션을 지정하지 않았다면, 나중에 docker network connect 명령어로 네트워크에 연결할 수 있습니다.

docker network connect mbti-network mbti

명령어 설명

• mbti-network: 연결할 네트워크 이름.
• mbti: 연결할 컨테이너 이름.

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컨테이너 네트워크 정보 확인하기

컨테이너의 네트워크 설정을 확인하려면 docker container inspect 명령어를 사용합니다.

docker container inspect mbti

주요 정보 확인

"NetworkSettings": {
    "Networks": {
        "mbti-network": {
            "IPAddress": "172.19.0.2",
            "Aliases": [
                "mbti-network",
                "c499727720e4"
            ]
        }
    }
}

• IPAddress: 컨테이너의 IP 주소.
• Aliases: 컨테이너의 DNS 이름 (컨테이너 이름 및 고유 ID).

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네트워크 내 컨테이너 간 통신

같은 네트워크에 속한 컨테이너들은 컨테이너 이름으로 서로를 참조할 수 있습니다.
이를 통해 IP 주소를 사용하지 않고도 손쉽게 통신할 수 있습니다.

포트 매핑 및 노출

컨테이너의 내부 포트를 호스트에 노출하여 외부에서 접근할 수 있도록 설정할 수 있습니다.

이를 포트 매핑 (Port Mapping) 또는 포트 바인딩 (Port Binding)이라고 합니다.

포트 매핑 설정

컨테이너를 실행할 때 -p 옵션을 사용하여 포트를 매핑할 수 있습니다.

docker container run \
  --name mbti \
  -e PORT=3000 \
  --rm \
  -d \
  -p 3003:3000 \
  daehyunbigbread/mbti:embedded-db

명령어 설명

• -p 3003:3000: 호스트의 3003 포트를 컨테이너의 3000 포트에 매핑.

확인 방법

docker container ls

예시 출력

CONTAINER ID   IMAGE                              COMMAND           CREATED         STATUS         PORTS                    NAMES
61676ab5ccbc   daehyunbigbread/mbti:embedded-db   "npm run start"   5 seconds ago   Up 5 seconds   0.0.0.0:3003->3000/tcp   mbti

• PORTS: 0.0.0.0:3003->3000/tcp는 호스트의 모든 인터페이스에서 3003 포트로 들어오는 트래픽을 컨테이너의 3000 포트로 전달함을 의미합니다.

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Expose 옵션

EXPOSE 지시어는 Dockerfile에서 사용되며, 컨테이너가 특정 포트를 청취하고 있음을 명시합니다.
이는 문서화 목적이며, 실제로 포트를 공개하지는 않습니다.

EXPOSE 3000

컨테이너 실행 시 --expose 옵션을 사용하여 특정 포트를 노출할 수도 있습니다.

docker container run \
  --name mbti \
  -e PORT=3000 \
  --rm \
  -d \
  --expose 3000 \
  daehyunbigbread/mbti:embedded-db

확인 방법

docker container inspect mbti

예시 출력

"Config": {
    "ExposedPorts": {
        "3000/tcp": {}
    }
}

주의사항: EXPOSE는 포트를 공개하지 않으며, 실제 접근을 원할 경우 -p 옵션을 사용해야 합니다.

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예제: 네트워크 간 통신 테스트

실제로 네트워크를 생성하고, 두 개의 컨테이너를 서로 다른 네트워크에 연결한 후, 네트워크 간 통신을 테스트해보겠습니다.

네트워크 생성

먼저, 사용자 정의 네트워크를 생성합니다.

docker network create mbti-network

실행 결과

5d54f1726b1fcfb9d1874d33f55ea5b81c08956df37ae4004fb559cfd82bb207

컨테이너 실행

컨테이너 #1: mbti-with-bridge-network

기본 브리지 네트워크에 속한 컨테이너를 실행합니다.

docker container run \
  --name mbti-with-bridge-network \
  -e PORT=3000 \
  --rm \
  -d \
  daehyunbigbread/mbti:embedded-db

컨테이너 #2: mbti-with-mbti-network

사용자 정의 mbti-network에 속한 컨테이너를 실행합니다.

docker container run \
  --name mbti-with-mbti-network \
  -e PORT=3000 \
  --rm \
  -d \
  --network mbti-network \
  daehyunbigbread/mbti:embedded-db

컨테이너 네트워크 정보 확인

각 컨테이너의 IP 주소와 DNS 이름을 확인합니다.

컨테이너 #1: mbti-with-bridge-network

docker container inspect mbti-with-bridge-network

주요 정보

"NetworkSettings": {
    "Networks": {
        "bridge": {
            "IPAddress": "172.17.0.2",
            "Aliases": null
        }
    }
}

• IPAddress: 172.17.0.2
• Aliases: 기본 브리지 네트워크는 DNS 이름을 제공하지 않음.

컨테이너 #2: mbti-with-mbti-network

docker container inspect mbti-with-mbti-network

주요 정보

"NetworkSettings": {
    "Networks": {
        "mbti-network": {
            "IPAddress": "172.18.0.2",
            "DNSNames": "mbti-with-mbti-network"
        }
    }
}

• IPAddress: 172.18.0.2
• DNSNames: mbti-with-mbti-network

네트워크 간 통신 테스트

기본 브리지 네트워크에 속한 컨테이너에서 mbti-with-bridge-network 컨테이너에 요청 보내기

기본 네트워크의 컨테이너는 다른 네트워크에 속한 컨테이너와 직접 통신할 수 없습니다.
그러나 동일 네트워크 내에서 IP를 통해 접근할 수 있습니다.

docker container run \
  --rm \
  -it \
  curlimages/curl \
  curl 172.17.0.2:3000/api/healthcheck

실행 결과

{"status":"ok"}%

사용자 정의 네트워크에 속한 컨테이너에서 mbti-with-mbti-network 컨테이너에 요청 보내기

docker container run \
  --rm \
  -it \
  --network mbti-network \
  curlimages/curl \
  curl mbti-with-mbti-network:3000/api/healthcheck

실행 결과

{"status":"ok"}%

설명:

• 기본 브리지 네트워크 컨테이너 (172.17.0.2): 직접 IP를 통해 접근.
• 사용자 정의 네트워크 컨테이너 (mbti-with-mbti-network): 컨테이너 이름을 통해 접근 가능.

포트 바인딩을 통한 외부 접근

컨테이너의 포트를 호스트에 매핑하여 외부에서도 접근할 수 있도록 설정합니다.

docker container run \
  --name mbti \
  -e PORT=3000 \
  --rm \
  -d \
  -p 3003:3000 \
  daehyunbigbread/mbti:embedded-db

확인 방법

docker container ls

예시 출력

CONTAINER ID   IMAGE                              COMMAND           CREATED         STATUS         PORTS                    NAMES
61676ab5ccbc   daehyunbigbread/mbti:embedded-db   "npm run start"   5 seconds ago   Up 5 seconds   0.0.0.0:3003->3000/tcp   mbti

• PORTS: 0.0.0.0:3003->3000/tcp는 호스트의 3003 포트가 컨테이너의 3000 포트로 매핑됨을 의미합니다.

브라우저에서 확인

브라우저에서 http://localhost:3003/home으로 접속하여 애플리케이션이 정상적으로 실행되는지 확인합니다.

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추가 팁 및 주의사항

Docker 네트워크를 효율적으로 활용하기 위해 몇 가지 팁과 주의사항을 소개합니다.

사용자 정의 네트워크 사용 권장

• DNS 이름 사용: 사용자 정의 네트워크를 사용하면 컨테이너 이름으로 쉽게 접근할 수 있어 IP 주소를 직접 관리할 필요가 없습니다.
• 격리 및 보안: 사용자 정의 네트워크는 특정 애플리케이션이나 서비스 그룹을 격리하는 데 유용합니다.

포트 매핑과 Expose의 차이 이해하기

• Port Mapping (-p): 호스트와 컨테이너 간에 포트를 매핑하여 외부에서 접근할 수 있도록 합니다.
• Expose (--expose): Dockerfile이나 실행 시 포트를 노출하지만, 실제로는 호스트에 매핑되지 않습니다. 이는 주로 문서화 목적입니다.

네트워크 드라이버 선택

• Bridge: 기본 네트워크 드라이버로, 대부분의 단일 호스트 환경에서 충분합니다.
• Host: 네트워크 성능이 중요한 경우 사용하지만, 컨테이너와 호스트 간의 완전한 네트워크 공유로 인해 보안상 주의가 필요합니다.
• None: 완전한 네트워크 격리가 필요한 경우 사용합니다.

네트워크 삭제 시 주의사항

기본 제공되는 네트워크 (bridge, host, none)는 삭제할 수 없으므로, 사용자 정의 네트워크만 삭제할 수 있습니다. 네트워크 삭제 시 해당 네트워크에 연결된 모든 컨테이너가 영향을 받을 수 있으므로 신중하게 관리하세요.

다중 네트워크 연결

컨테이너는 여러 네트워크에 동시에 연결할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 애플리케이션 간의 복잡한 통신을 구성할 수 있습니다.

docker network connect another-network mbti

Docker 네트워크는 컨테이너 기반 애플리케이션의 유연성과 확장성을 극대화하는 핵심 요소입니다. 네트워크 드라이버의 이해부터 컨테이너 간의 통신 설정까지, 사용자 정의 네트워크를 통해 애플리케이션을 보다 체계적이고 안전하게 구성할 수 있습니다.

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참고 자료

• Docker 공식 문서: https://docs.docker.com/
• Docker Network CLI Reference: Docker Network Commands
• Docker Hub: Docker Hub Container Image Library | App Containerization
• Next.js 공식 문서: Next.js Documentation
• Docker Networking Best Practices: Networking Best Practices