[Docker] Docker Compose를 이용한 손 쉬운 배포 환경 구성하기

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[Docker] Docker Compose를 이용한 손 쉬운 배포 환경 구성하기 - O'CLOUD

 

안녕하세요. CJ 올리브네트웍스 Infra Tech Lab 전혁입니다.

이번 포스팅에서는 Docker Compose를 사용하여 Flask, Nginx, uWSGI, MySQL을 포함한 웹 애플리케이션의 배포 환경을 구성하는 방법에 대해 알아보겠습니다. Docker Compose를 이용하면 다중 컨테이너 애플리케이션의 관리와 배포를 단순화하고 일관성을 유지할 수 있습니다. 이런 특징은 애플리케이션 개발과 배포를 효율적이고 편리하게 만들어주며, 협업과 확장성 측면에서도 큰 이점을 제공합니다.

이제 함께 Docker Compose를 활용한 배포 환경 구성 방법을 알아보도록 하겠습니다.

0. 배포 환경 구성 및 개요

Flask, Nginx, uWSGI, MySQL은 웹 애플리케이션을 개발하고 배포하기 위해 일반적으로 사용되는 기술 스택입니다.

1. Flask

Python으로 작성된 경량 웹 프레임워크입니다. Flask를 사용하여 웹 애플리케이션의 핵심 로직을 작성할 수 있습니다. Flask는 HTTP 요청을 처리하고, URL 라우팅, 뷰 함수 등을 통해 클라이언트에게 응답을 반환합니다.

2. Nginx

고성능 웹 서버로, 정적 파일 서비스와 로드 밸런싱을 담당합니다. 클라이언트의 요청을 받아들이고 필요한 경우 정적 파일을 반환하거나 동적 요청을 다른 프록시 서버로 전달합니다. Flask와 같은 웹 애플리케이션 서버와 함께 사용되어 애플리케이션의 트래픽을 효율적으로 처리합니다.

3. uWSGI

웹 서버와 웹 애플리케이션 사이에서 통신을 담당하는 프로토콜입니다. Flask 애플리케이션을 실행하고 외부 요청을 처리하는 역할을 수행합니다. uWSGI는 Flask 애플리케이션을 WSGI(Web Server Gateway Interface) 표준에 따라 실행하며, Nginx와 연동하여 요청을 전달합니다.

4. MySQL

관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)으로, 데이터를 저장하고 검색하는 역할을 담당합니다. Flask 애플리케이션은 MySQL과 연결하여 데이터를 읽고 쓰며, 데이터베이스 관련 작업을 처리합니다.

다음은 구성도의 동작 원리입니다.

1. 클라이언트가 Nginx로 HTTP 요청을 보냅니다.

2. Nginx는 정적 파일 요청인 경우 해당 파일을 반환하고, 동적 요청인 경우 uWSGI로 요청을 전달합니다.

3. uWSGI는 Flask 애플리케이션을 실행하고, 요청을 Flask로 전달합니다.

4. Flask는 요청을 처리하고 필요한 데이터를 MySQL에서 읽거나 쓸 수 있습니다.

5. Flask는 응답을 생성하고, uWSGI를 통해 다시 Nginx로 전달합니다.

6. Nginx는 최종 응답을 클라이언트에게 반환합니다.

1. docker-compose 란?

docker-compose는 여러 개의 도커 컨테이너를 사용하여 애플리케이션을 관리하고 배포하기 위한 도구입니다. Docker Compose를 사용하면 YAML 파일을 통해 다중 컨테이너 애플리케이션의 구성과 실행을 정의할 수 있습니다. 각 컨테이너는 서로 다른 역할을 가지며 함께 작동하여 애플리케이션을 형성합니다.

2. docker-compose 구성 요소

1. YAML 파일

애플리케이션의 구성과 서비스 정의를 포함하는 파일입니다. 이 파일은 컨테이너 이미지, 환경 변수, 네트워킹 설정 등을 정의합니다.

2. 서비스

독립적으로 실행되는 컨테이너 단위입니다. 각 서비스는 도커 이미지를 기반으로 생성되며 포트 매핑, 환경 변수 설정 등의 추가 구성이 가능합니다.

3. 네트워크

컨테이너 간의 통신을 위한 가상 네트워크를 정의합니다. Docker Compose는 기본적으로 고유한 네트워크를 생성하며, 서비스 간에 명시적으로 연결하거나 외부 네트워크와 통신할 수 있습니다.

3. docker-compose 장점

1. 쉬운 다중 컨테이너 관리

Docker Compose는 여러 개의 컨테이너를 한 번에 관리할 수 있습니다. 애플리케이션의 모든 구성 요소를 하나의 파일로 정의하므로, 컨테이너들 간의 의존성과 실행 순서를 명확하게 관리할 수 있습니다.

2. 일관성

Docker Compose를 사용하면 개발 환경과 프로덕션 환경 간의 일관성을 유지할 수 있습니다. 동일한 Compose 파일을 사용하여 어디서든 애플리케이션을 실행할 수 있으며, 환경 변수와 네트워크 설정 등을 통일적으로 관리할 수 있습니다.

3. 확장성과 유연성

Docker Compose는 쉽게 확장 가능한 아키텍처를 지원합니다. 필요에 따라 새로운 서비스를 추가하거나 기존 서비스를 수정할 수 있으며, 여러 개의 인스턴스를 병렬로 실행하여 성능을 향상시킬 수도 있습니다.

4. 협업과 공유

Docker Compose 파일은 애플리케이션의 전체 구성을 포함하고 있으므로, 팀 간의 협업과 애플리케이션의 공유가 용이합니다. 개발자는 동일한 Compose 파일을 공유하여 애플리케이션을 손쉽게 실행하고 테스트할 수 있습니다.

5. 자동화된 배포

Docker Compose는 애플리케이션 배포를 자동화하는 데 유용합니다. CI/CD 도구와 통합하여 컨테이너화된 애플리케이션을 지속적으로 테스트하고 배포할 수 있습니다.

4. docker-compose로 배포 환경 구성하기 (Ubuntu 22.04 LTS)

다음은 Dockerfile을 통해 구성하고자 하는 구성도입니다.

다음은 디렉토리 구성도입니다.

1. 도커 및 도커 컴포즈 패키지 설치

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker.io -y
sudo apt-get install docker-compose

# docker login
sudo docker login

2. 가상환경 구성

sudo apt-get install python3.10-venv -y
python3 -m venv myvenv
source myvenv/bin/activate

3. 라이브러리 설치

# uwsgi install
sudo apt-get install build-essential python3-dev -y
sudo apt-get install libpcre3 libpcre3-dev -y
python3 -m pip install --upgrade pip
python3 -m pip install --upgrade setuptools wheel
pip install uwsgi

pip install flask
pip install pymysql
pip freeze > requirements.txt

4. O_Pass 파일 구성

 

# app.py
from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
return 'hello'

if __name__ == '__main__':
app.run(host='0.0.0.0')

 

# uwsgi.ini
[uwsgi]
wsgi-file = app.py # flask file
callable = app
socket = :5000 # socket path
processes = 4
threads = 2
master = true
vacum = true
chmod-socket = 660 # socket file permission
die-on-term = true

# Dockerfile
FROM python:3

# work dir config
WORKDIR /app

# app code copy
ADD . /app
RUN pip install -r requirements.txt # library install

# container exec command
CMD ["uwsgi", "uwsgi.ini"]

 

5. nginx 파일 구성

# nginx.conf
server {
listen 80;
server_name 192.168.196.128; # domain or ip address

location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass flask:5000;
}
access_log /var/log/nginx/access.log;
error_log /var/log/nginx/error.log;
}

 

# Dockerfile

FROM nginx

 

RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

 

COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/

6. db 파일 구성

# sql_mysql.sql

use o_pass; # database name

 

# create table

CREATE TABLE User (

id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

username VARCHAR(30) NOT NULL,

hashed_password VARCHAR(255) NOT NULL,

email VARCHAR(50) NOT NULL,

UNIQUE KEY EMAIL (email));

7. 도커 컴포즈 파일

# docker-compose.yml

version: '3.7'

 

# service

services:

db:

image: mysql:5.7

restart: always

environment:

- MYSQL_USER=admin

- MYSQL_PASSWORD=admin

- MYSQL_ROOT_PASSWORD=password

- MYSQL_DATABASE=o_pass

- MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=yes

volumes:

- ./db/:/docker-entrypoint-initdb.d/

- ./db/data:/var/lib/mysql

ports:

- "3306:3306"

 

flask:

build: ./O_Pass

container_name: flask # container name config

restart: always

depends_on: # dependency db

- db

expose:

- 5000

 

nginx:

build: ./nginx

container_name: nginx

restart: always

ports:

- "80:80"

# docker compose exec

docker-compose up -d --build

파일 설정에서 중요한 부분에는 주석 처리를 했습니다.  다음과 같이 파일을 구성한 후 docker-compose up을 하면 빌드가 되면서 각각의 구성 파일들이 실행되는 것을 확인할 수 있습니다.

다음과 같이 container가 동작 중인 것을 확인할 수 있습니다.

8. 데이터베이스 접근하기

# container exec

docker-compose exec db /bin/bash

mysql -h <ip address> -P 3306 -u admin -p

다음과 같이 docker-compose를 이용하여  container 위에 생성된 mysql에 접근할 수 있고 스키마와 테이블이 생성된 것을 확인할 수 있습니다.

▶ 참고 Docs

https://docs.docker.com/compose/

https://github.com/KiLJ4EdeN/compose-nginx-uwsgi-flask

https://wpgur.tistory.com/

▶ 요약

이렇게 Docker Compose를 사용하여 Flask, Nginx, uWSGI, MySQL을 포함한 웹 애플리케이션의 배포 환경을 구성해 보았습니다. Docker Compose를 통해 각 컴포넌트를 독립적으로 관리하고 통합할 수 있으며, 개발 환경과 프로덕션 환경 간의 일관성을 유지할 수 있습니다. 또한, 협업과 확장성 측면에서도 큰 이점을 제공합니다.

다음과 같이 Docker Compose를 사용하여 복잡한 애플리케이션을 쉽게 배포하고 관리할 수 있습니다. Docker Compose의 강력한 기능을 활용하여 애플리케이션의 개발과 배포를 더욱 효율적으로 진행할 수 있을 것입니다. 추가로 필요한 설정이나 확장성을 위한 조정이 가능하며, Docker Compose 공식 문서와 커뮤니티에서 관련된 도움을 받을 수 있습니다.