도커 볼륨 (Docker Volume)

컨테이너의 무상태(Stateless) 원칙으로 인한 문제점

도커의 컨테이너는 기본적으로 무상태(Stateless)를 원칙으로 한다.
컨테이너에서 변경해야 할 부분이 생긴다면
해당 컨테이너를 수정하는 게 아니라, 새로운 컨테이너를 만들어서 통째로 갈아끼는 방식으로 교체를 한다.

다만 이렇게 되면 문제점이 생기는 데 특히 데이터베이스에 대한 이미지의 경우에
컨테이너를 새로 생성하게 되면 컨테이너의 무상태 원칙때문에
기존에 쌓여 있던 데이터가 모두 날아가게 되버리는 것이다.

그래서 컨테이너 내부에 저장된 데이터가 삭제되는 것을 방지하기 위해
볼륨(Volume)이라는 개념이 등장한다.

도커 볼륨(Docker Volume)이란?

도커 컨테이너에서 데이터를 영속적으로 저장하기 위한 방법을 의미한다.
컨테이너 자체도 저장 공간이 있긴 하지만 그 공간이 아니라
호스트 컴퓨터의 저장 공간을 공유해서 사용하는 형태이다.

사용 방법

docker run -v [호스트 컴퓨터의 절대 경로]:[컨테이너 내부 디렉토리의 절대 경로] 이미지명:태그명을 실행하면 된다.

주의사항

호스트 컴퓨터의 절대 경로에 명시한 디렉토리가 이미 존재한다면
호스트의 디렉토리가 컨테이너의 디렉토리를 덮어씌운다.

호스트 컴퓨터의 절대 경로에 명시한 디렉토리가 존재하지 않는다면
디렉토리를 새로 만들고 컨테이너의 디렉토리에 있는 파일들을
호스트 컴퓨터의 디렉토리로 복사해온다.

MySQL을 통한 테스트

테스트를 하기 전에 되짚어 보기

docker run 명령문을 통해 MySQL 이미지를 다운받음과 동시에 컨테이너를 생성하고 실행까지 할 것이다.
--name 옵션을 사용하면 컨테이너 별칭을 지정할 수 있다.
-e 옵션을 사용하면 환경변수를 주입할 수 있다.
-p 옵션을 사용하면 호스트 포트와 컨테이너 포트를 매핑시킬 수 있다.
-d 옵션을 사용하면 컨테이너를 백그라운드로 실행할 수 있다.
-v 옵션을 사용하면 컨테이너 내부 디렉토리의 파일을 호스트의 디렉토리에 저장할 수 있다.

테스트 (컨테이너 1차 생성)

docker run --name mysql_volume_test -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=mysql_password -p 3306:3306 -d -v /mysql_volume:/var/lib/mysql mysql 명령문을 통해 MySQL 이미지를 통한 컨테이너를 생성 및 실행하자.
docker exec -it mysql_volume_test bash 명령문을 통해 MySQL 컨테이너에 접속해보자.
- 성공했다면 해당 이미지의 태그명에 따라 bash-5.1#같이 노출된다.
mysql -u root -p 명령문을 입력하고, 아까 환경변수로 넘긴 비밀번호를 입력해서 컨테이너에서 MySQL에 접근해보자.
- 성공하면 mysql로 변경된다.
show databases;를 실행해서 기본 구조를 확인해보자.
- database가 아니라 datebases다. 끝에 s를 빼먹지 않도록 주의하자.
create database mydb;를 통해 데이터베이스를 생성해보자.
- 생성하고 나면 show databases;를 통해 데이터베이스가 잘 생성됬는지 확인해보자.
CREATE TABLE mydb.tb_sample (id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(1) NOT NULL, PRIMARY KEY (id));를 통해서 임의의 테이블을 생성해보자.
- 생성하고 나면 SHOW TABLE STATUS FROM mydb;를 실행해서 테이블이 잘 생성됬는지 확인해보자.
HeidiSQL이나 DBeaver같은 도구를 통해서 접속이 가능한지 확인해보자.
- 호스트명은 localhost로 바꾸면 된다.

테스트 (컨테이너 1차 삭제)

docker stop mysql_volume_test 명령문을 실행해서 컨테이너를 중지하자.
docker rm mysql_volume_test 명령문을 실행해서 컨테이너를 삭제하자.
docker ps -a 명령여를 실행해서 컨테이너가 잘 삭제됬는지 확인하자.

테스트 (컨테이너 2차 생성)

1차 컨테이너 생성 시 사용한 명령문을 통해 컨테이너를 다시 생성하자.
docker exec -it mysql_volume_test bash 명령문을 통해 MySQL 컨테이너에 접속해보자.
mysql -u root -p 명령문을 입력하고, 아까 환경변수로 넘긴 비밀번호를 입력해서 컨테이너에서 MySQL에 접근해보자.
이제 show databases; 명령문을 실행해서 1차 컨테이너에서 생성한 데이터베이스가 남아있는지 확인해보자.

테스트 (컨테이너 2차 삭제)

docker stop mysql_volume_test 명령문을 실행해서 컨테이너를 중지하자.
docker rm mysql_volume_test 명령문을 실행해서 컨테이너를 삭제하자.
docker ps -a 명령여를 실행해서 컨테이너가 잘 삭제됬는지 확인하자.

테스트 (컨테이너 3차 생성)

이번에는 비밀번호를 바꿔보자.

1차 컨테이너 생성 시 사용한 명령문에서 비밀번호만 diffrent_password로 바꿔서 컨테이너를 다시 생성하자.
docker exec -it mysql_volume_test bash 명령문을 통해 MySQL 컨테이너에 접속해보자.
mysql -u root -p 명령문을 입력하고, 이번에는 변경된 비밀번호를 입력해서 컨테이너에서 MySQL에 접근해보자.
- 그러면 ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'localhost' (using password: YES)라고 오류 메시지가 반환될 것이다.

분명 환경변수를 통해서 비밀번호를 diffrent_password로 넘겼는데 왜 로그인이 안 될까?
이유는 도커 볼륨을 통해서 이미 호스트 컴퓨터의 저장소에 비밀번호를 저장했기 때문이다.
컨테이너를 다시 생성했을 때 호스트 컴퓨터의 저장소로 연결했는데
이미 호스트 컴퓨터의 저장소에는 비밀번호가 mysql_password로 저장되어 있다.

경로와 환경변수

테스트할 때 MYSQL_ROOT_PASSWORD라는 변수와 /var/lib/mysql라는 디렉토리를 사용했다.
이는 MySQL 이미지를 사용할 때 비밀번호를 넘기는 변수명과
DB에 관련된 데이터가 저장되는 디렉토리가 이미 정의되어 있기 때문에 그대로 사용한 것이다.

각 이미지마다 사용하는 환경변수명과 디렉토리명이 다르기 때문에
자세한 것은 도커 허브에서 각 이미지에 대한 공식 문서를 확인하면 된다.

예를 들면
PostgreSQL의 경우에는 POSTGRES_PASSWORD 환경변수와 /var/lib/postgresql/data 디렉토리를 사용하고,
MongoDB의 경우에는 MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD 환경변수와 /data/db 디렉토리를 사용한다.

참고

MySQL 이미지 공식문서
PostgreSQL 이미지 공식문서
MongoDB 이미지 공식문서

출처

비전공자도 이해할 수 있는 Docker 입문/실전