[Docker] Docker Volume: 도커 볼륨, 컨테이너 데이터 관리

이번 포스트에서는 Docker Volume에 대해 심도 있게 다루어보겠습니다 Docker Volume은 컨테이너의 데이터를 영속적으로 저장하고 관리하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 Docker Volume의 기본 개념부터 실습 예제까지 자세히 알아보겠습니다.

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Docker Volume이란?

Docker Volume은 컨테이너의 파일 시스템과 호스트 시스템 간에 데이터를 영속적으로 저장하고 공유할 수 있는 메커니즘입니다.

컨테이너는 일시적인 환경이기 때문에, 컨테이너가 삭제되면 내부의 데이터도 함께 사라지게 됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 Docker Volume을 사용하여 데이터를 호스트에 저장함으로써, 컨테이너의 수명과 무관하게 데이터를 보존할 수 있습니다.

주요 특징

• 데이터 영속성: 컨테이너가 삭제되더라도 볼륨에 저장된 데이터는 유지됩니다.
• 데이터 공유: 여러 컨테이너가 동일한 볼륨을 마운트하여 데이터를 공유할 수 있습니다.
• 백업 및 복구 용이: 호스트에 저장된 볼륨 데이터를 쉽게 백업하고 복구할 수 있습니다.
• 보안 및 격리: 호스트와 컨테이너 간의 데이터 접근을 제어할 수 있습니다.

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Docker Volume 생성 및 관리

Docker Volume을 생성하고 관리하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

볼륨 생성하기

볼륨을 생성하려면 docker volume create 명령어를 사용합니다.
볼륨 이름을 지정하지 않으면 Docker가 자동으로 랜덤한 이름을 생성합니다.

docker volume create my-first-volume

실행 결과

my-first-volume

볼륨 목록 확인하기

현재 Docker에 생성된 모든 볼륨을 확인하려면 docker volume ls 명령어를 사용합니다.

docker volume ls

예시 출력

DRIVER    VOLUME NAME
local     my-first-volume

볼륨 삭제하기

불필요한 볼륨을 삭제하려면 docker volume rm 명령어를 사용합니다. 단, 기본 제공되는 네트워크 드라이버의 볼륨은 삭제할 수 없습니다.

docker volume rm my-first-volume

실행 결과

my-first-volume

기본 제공되는 볼륨은 삭제할 수 없으며, 삭제 시 에러가 발생합니다.

docker volume rm bridge

실행 결과

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

 

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컨테이너에 볼륨 마운트하기

컨테이너를 생성할 때 -v 옵션을 사용하여 볼륨을 마운트할 수 있습니다.
볼륨 이름과 컨테이너 내부의 마운트할 경로를 지정합니다.

볼륨을 컨테이너에 연결하기

아래 예제에서는 busybox-volume이라는 볼륨을 /data 디렉토리에 마운트하여 busybox 컨테이너를 실행합니다.

docker image pull busybox
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/busybox
559c60843878: Pull complete 
Digest: sha256:2919d0172f7524b2d8df9e50066a682669e6d170ac0f6a49676d54358fe970b5
Status: Downloaded newer image for busybox:latest
docker.io/library/busybox:latest

docker volume create busybox-volume
busybox-volume

[볼륨 이름:컨테이너 내부의 마운트할 경로]

docker container run \
  --name busybox \
  --rm \
  -v busybox-volume:/data \
  -it \
  busybox \
  sh

실행 결과

/ # cd /data/
 /data # touch busy.dat box.log
 /data # ls
 box.log   busy.dat
 /data #

컨테이너 내부에서 볼륨 사용하기

위에서 생성한 볼륨은 /data 디렉토리에 마운트되어 있습니다.
이 디렉토리 안에 파일을 생성하면, 호스트의 볼륨에도 동일한 파일이 생성됩니다.

/data # touch newfile.txt
/data # ls
box.log   busy.dat  newfile.txt

다른 컨테이너에서 동일한 볼륨 사용하기

동일한 볼륨을 다른 컨테이너에서도 마운트하여 데이터를 공유할 수 있습니다.

docker container run \
  --name other-busybox \
  --rm \
  -v busybox-volume:/other-data \
  -it \
  busybox \
  sh

실행 결과

/ # cd /other-data/
 /other-data # ls
box.log   busy.dat  newfile.txt

컨테이너 삭제 시 볼륨 데이터 유지

컨테이너를 삭제해도 볼륨에 저장된 데이터는 그대로 유지됩니다.
다시 컨테이너를 생성하여 동일한 볼륨을 마운트하면 이전에 저장한 데이터에 접근할 수 있습니다.

• 다른 컨테이너 생성 (다른 터미널창 생성)해서 확인.

docker container run \
  --name busybox \
  --rm \
  -v busybox-volume:/data \
  -it \
  busybox \
  sh

실행 결과

other-busybox라는 컨테이너 안에 other-data 디렉토리가 마운트 된걸 볼수 있음.

/ # cd /data/
 /data # ls
box.log   busy.dat  newfile.txt

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컨테이너에 네트워크 연결 해제하기

컨테이너와 볼륨의 연결을 해제하려면, 먼저 컨테이너를 중지하고 삭제한 후 볼륨을 삭제해야 합니다.
또는 docker container inspect 명령어를 사용하여 마운트 정보를 확인할 수 있습니다.

docker container inspect busybox

주요 정보 확인

"Mounts": [
    {
        "Type": "volume",
        "Name": "busybox-volume",
        "Source": "/var/lib/docker/volumes/busybox-volume/_data",
        "Destination": "/data",
        "Driver": "local",
        "Mode": "z",
        "RW": true,
        "Propagation": ""
    }
]

 

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Dockerfile에서 볼륨 지정하기

Dockerfile 내에서 VOLUME 지시어를 사용하여 특정 디렉토리를 볼륨으로 지정할 수 있습니다. 이는 해당 디렉토리를 호스트나 다른 컨테이너와 공유할 수 있게 해줍니다.

# Node 설치. (이미지 관점 - 맨 아래 Layer (Base image))
# FROM 베이스 이미지
ARG NODE_VERSION
FROM node:${NODE_VERSION}

# 소스코드 다운로드
# COPY <복사할 경로> <붙여넣기를 할 경로>
COPY . /app

# 소스코드의 최상단 디렉토리로 이동
WORKDIR /app

# 소스코드를 실행할 때 필요한 파일 다운로드 (npm ci)
# 소스코드를 빌드 (npm run build)
RUN npm ci \
  && npm run build

# 환경변수 정의 (PORT)
ENV PORT=3000

# 마운트할 디렉토리 지정
VOLUME /data

# 소스코드 실행 (npm run start)
ENTRYPOINT ["npm", "run", "start"]

Dockerfile 설명

• VOLUME /data: 컨테이너의 /data 디렉토리를 볼륨으로 지정하여 호스트나 다른 컨테이너와 데이터를 공유할 수 있게 합니다.

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바인드 마운트를 활용한 볼륨 사용

볼륨 마운트는 Docker Volume을 사용하여 데이터를 관리하는 방식이지만, 바인드 마운트(Bind Mount)를 사용하면 호스트의 특정 디렉토리를 컨테이너 내부에 마운트할 수 있습니다. 이는 호스트의 파일 시스템과 직접 연동되므로 개발 환경에서 소스 코드의 변경 사항을 즉시 반영하는 데 유용합니다.

바인드 마운트 사용 예제

호스트의 특정 경로를 컨테이너에 마운트하여 데이터를 관리할 수 있습니다.

docker container run \
  --rm \
  -it \
  -v /Users/daehyunkim/Downloads/mbti-embedded-db/host-volume:/data \
  busybox \
  sh

실행 결과

/ # cd /data/
 /data # touch box.log
 /data # touch busy.dat
 /data # ls
box.log   busy.dat

이렇게 생성할때 마다 생기는걸 볼 수 있습니다.

• 호스트의 /Users/daehyunkim/Downloads/mbti-embedded-db/host-volume 디렉토리에 파일을 생성하면, 컨테이너 내부의 /data 디렉토리에도 동일한 파일이 생성됩니다.

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Example) MySQL 데이터 영속화

Docker Volume을 활용하여 MySQL 데이터가 컨테이너 삭제 후에도 유지되도록 설정해보겠습니다.

Docker Volume을 사용한 MySQL 데이터 유지

1. 볼륨 생성

먼저, MySQL 데이터를 저장할 볼륨을 생성합니다.

docker volume create mysql-vol

2. MySQL 컨테이너 실행

다음 조건에 맞게 MySQL 컨테이너를 실행합니다.

• 컨테이너 이름: mysql
• 이미지: mysql:8.3.0
• 환경 변수:
  • MYSQL_ROOT_PASSWORD=pw_root
  • MYSQL_DATABASE=db_mbti
  • MYSQL_USER=user_mbti
  • MYSQL_PASSWORD=pw_mbti
• 컨테이너 종료 시 자동 삭제: --rm
• 백그라운드 실행: -d
• MySQL 데이터 저장 경로: /var/lib/mysql

docker container run \
  --name mysql \
  --rm \
  -d \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=pw_root \
  -e MYSQL_DATABASE=db_mbti \
  -e MYSQL_USER=user_mbti \
  -e MYSQL_PASSWORD=pw_mbti \
  -v mysql-vol:/var/lib/mysql \
  mysql:8.3.0

3. MySQL 서버에 접속

컨테이너가 정상적으로 실행되면 MySQL 서버에 접속하여 데이터를 생성합니다.

docker container exec \
  -it \
  mysql \
  mysql -u user_mbti -p db_mbti

4. 데이터베이스 작업

MySQL 서버에 접속한 후, 아래의 쿼리를 순서대로 실행합니다.

• 테이블 생성

CREATE TABLE MBTI_TEST (
    mbti_type VARCHAR(4)
);

• 레코드 입력

INSERT INTO MBTI_TEST 
VALUES 
    ('ENTJ'),
    ('INTP');

• 레코드 확인

SELECT * FROM MBTI_TEST;

5. 컨테이너 삭제 후 데이터 확인

컨테이너를 삭제한 후, 동일한 볼륨을 마운트하여 다시 컨테이너를 실행하면 이전에 저장한 데이터가 유지된 것을 확인할 수 있습니다.

docker container run \
  --name mysql \
  --rm \
  -d \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=pw_root \
  -e MYSQL_DATABASE=db_mbti \
  -e MYSQL_USER=user_mbti \
  -e MYSQL_PASSWORD=pw_mbti \
  -v mysql-vol:/var/lib/mysql \
  mysql:8.3.0

• 다시 MySQL 서버에 접속하여 데이터를 확인해보세요.

docker container exec \
  -it \
  mysql \
  mysql -u user_mbti -p db_mbti

SELECT * FROM MBTI_TEST;

실행 결과

+-----------+
| mbti_type |
+-----------+
| ENTJ      |
| INTP      |
+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)

데이터가 정상적으로 유지된 것을 확인할 수 있습니다.

바인드 마운트를 사용한 MySQL 데이터 유지

바인드 마운트를 사용하여 호스트의 특정 디렉토리에 MySQL 데이터를 저장할 수도 있습니다.

이는 호스트에서 직접 데이터를 관리하고 접근할 수 있게 해줍니다.

1. 호스트 디렉토리 생성

호스트에 데이터를 저장할 디렉토리를 생성합니다.

mkdir ~/mysql-bind-mount

2. MySQL 컨테이너 실행

다음 조건에 맞게 MySQL 컨테이너를 실행합니다.

• 컨테이너 이름: mysql
• 이미지: mysql:8.3.0
• 환경 변수:
  • MYSQL_ROOT_PASSWORD=pw_root
  • MYSQL_DATABASE=db_mbti
  • MYSQL_USER=user_mbti
  • MYSQL_PASSWORD=pw_mbti
• 컨테이너 종료 시 자동 삭제: --rm
• 백그라운드 실행: -d
• MySQL 데이터 저장 경로: /var/lib/mysql
• 바인드 마운트 경로: 호스트의 ~/mysql-bind-mount를 컨테이너의 /var/lib/mysql에 마운트

docker container run \
  --name mysql \
  --rm \
  -d \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=pw_root \
  -e MYSQL_DATABASE=db_mbti \
  -e MYSQL_USER=user_mbti \
  -e MYSQL_PASSWORD=pw_mbti \
  -v ~/mysql-bind-mount:/var/lib/mysql \
  mysql:8.3.0

3. MySQL 서버에 접속 및 데이터 생성

컨테이너가 정상적으로 실행되면 MySQL 서버에 접속하여 데이터를 생성합니다.

docker container exec \
  -it \
  mysql \
  mysql -u user_mbti -p db_mbti

• 테이블 생성

CREATE TABLE MBTI_TEST (
    mbti_type VARCHAR(4)
);

• 레코드 입력

INSERT INTO MBTI_TEST 
VALUES 
    ('ENTJ'),
    ('INTP');

• 레코드 확인

SELECT * FROM MBTI_TEST;

4. 컨테이너 삭제 후 데이터 확인

컨테이너를 삭제한 후, 동일한 바인드 마운트를 사용하여 다시 컨테이너를 실행하면 이전에 저장한 데이터가 유지된 것을 확인할 수 있습니다.

docker container run \
  --name mysql \
  --rm \
  -d \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=pw_root \
  -e MYSQL_DATABASE=db_mbti \
  -e MYSQL_USER=user_mbti \
  -e MYSQL_PASSWORD=pw_mbti \
  -v ~/mysql-bind-mount:/var/lib/mysql \
  mysql:8.3.0

• 다시 MySQL 서버에 접속하여 데이터를 확인해보세요.

docker container exec \
  -it \
  mysql \
  mysql -u user_mbti -p db_mbti

SELECT * FROM MBTI_TEST;

실행 결과

+-----------+
| mbti_type |
+-----------+
| ENTJ      |
| INTP      |
+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)

데이터가 정상적으로 유지된 것을 확인할 수 있습니다.

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추가 팁 및 주의사항

Docker Volume을 효과적으로 활용하기 위해 몇 가지 팁과 주의사항을 알아두면 좋습니다.

사용자 정의 볼륨 사용 권장

• 명확한 네이밍: 볼륨을 생성할 때 의미 있는 이름을 지정하여 관리의 편의성을 높입니다.
• 보안: 볼륨에 저장된 데이터의 보안 설정을 적절히 관리합니다.

볼륨과 바인드 마운트의 차이 이해하기

• 볼륨 (Volume): Docker가 관리하는 데이터 저장소로, 컨테이너 간에 데이터를 공유하고 영속적으로 저장할 수 있습니다.
• 바인드 마운트 (Bind Mount): 호스트의 특정 디렉토리를 컨테이너에 마운트하여 호스트와 컨테이너 간에 데이터를 직접 공유합니다.

볼륨 백업 및 복원

볼륨 데이터를 백업하고 복원하려면 docker run 명령어를 사용하여 임시 컨테이너를 생성하고 데이터를 복사할 수 있습니다.

볼륨 백업

docker container run --rm -v mysql-vol:/data -v $(pwd):/backup busybox tar czf /backup/mysql-vol-backup.tar.gz /data

볼륨 복원

docker container run --rm -v mysql-vol:/data -v $(pwd):/backup busybox tar xzf /backup/mysql-vol-backup.tar.gz -C /

익명 볼륨 사용 피하기

익명 볼륨은 볼륨 이름을 지정하지 않아 Docker가 자동으로 이름을 생성합니다. 이는 관리의 어려움을 초래할 수 있으므로, 가능한 한 명확한 이름을 지정하여 생성하는 것이 좋습니다.

볼륨 드라이버 활용

특정 스토리지 백엔드를 사용하여 볼륨을 관리할 수 있습니다. 예를 들어, NFS, AWS EBS 등 다양한 드라이버를 통해 볼륨을 확장할 수 있습니다.

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Docker Volume은 컨테이너 기반 애플리케이션의 데이터 영속성을 확보하는 데 필수적인 기능입니다. 볼륨을 적절히 활용하면 컨테이너가 삭제되더라도 데이터가 손실되지 않고, 여러 컨테이너 간에 데이터를 공유할 수 있어 애플리케이션의 유연성과 확장성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

 

Docker Volume의 기본 개념부터 생성, 마운트, 실습 예제까지 상세히 살펴보았습니다. 또한, 바인드 마운트를 활용한 볼륨 사용법과 실전 예제를 통해 실제 환경에서의 활용 방법을 익혔습니다.

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참고 자료

• Docker 공식 문서: https://docs.docker.com/
• Docker Volume CLI Reference: Docker Volume Commands
• Docker Hub: Docker Hub Container Image Library | App Containerization
• BusyBox 공식 문서: BusyBox
• MySQL 공식 도커 이미지: MySQL Docker Image
• Docker Networking Best Practices: Networking Best Practices
• Docker Bind Mounts vs Volumes: Bind Mounts vs Volumes