간단한 3-Tier 어플리케이션을 구현하고 multi-container로 구축해보자!
- 목표: docker 동작 원리 이해하기, container 간의 통신 이해하기
- 주제: 롤링 페이퍼 웹 어플리케이션
- 기능: 롤링 페이퍼 작성·조회·삭제 가능
- 개발 환경:
- 프론트엔드:
- node.js
17-slim - axios
0.19.0
- node.js
- 백엔드:
- Springboot version
2.7.3 - Java version
openjdk version "11.0.11"
- Springboot version
- DB:
- MySQL
5.7
- MySQL
- 프론트엔드:
- network를
rollging-fe-be와rolling-be-db로 분리하여 프론트엔드에서 frontend와 db간의 통신을 막고 클라이언트의 접근은 frontend에만 가능하게 설계했습니다. - 프론트엔드 컨테이너는 백엔드 컨테이너의 이름을 통해 통신합니다.
- 백엔드 컨테이너는 DB 컨테이너의 이름을 통해 통신합니다.
- 이미지 생성하기
- 프론트엔드 이미지 생성
# git clone cd /LABs git clone https://github.com/RamSSi/docker-project-front.git # 소스파일 확인 cd docker-project-front/ ls app.js package.json package-lock.json public # Dockerfile 작성 vi Dockerfile # Dockerfile 내용 FROM node:17-slim WORKDIR /home/node COPY ./ ./ RUN npm -y install EXPOSE 3000 CMD ["npm","run","start"] # Dockerfile을 통한 image build 및 컨테이너 생성 docker build --tag node-front:1.0 . # 이미지 확인 docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE node-front 1.0 21b1d57d9e0d 20 minutes ago 252MB- 백엔드 이미지 생성
## MySQL ## # MySQL 5.7버전 이미지 다운로드 docker pull mysql:5.7 ## Springboot ## # git clone git clone https://github.com/krr3804/RollingPaper.git cd RollingPaper/ # Dockerfile 작성 vi Dockerfile FROM openjdk:11-jdk AS builder COPY ./rollingpaper/gradlew . COPY ./rollingpaper/gradle gradle COPY ./rollingpaper/build.gradle . COPY ./rollingpaper/settings.gradle . COPY ./rollingpaper/src src RUN chmod +x ./gradlew RUN ./gradlew bootJar FROM openjdk:11-jdk COPY --from=builder build/libs/*.jar app.jar EXPOSE 8080 ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"] # 작성한 Dockerfile을 이미지로 빌드 docker build -t springboot-mysql:1.0 . # 필요한 이미지가 준비되었는지 확인 docker images | grep mysql springboot-mysql 1.0 d37a0d6bd0a6 About a minute ago 694MB mysql 5.7 daff57b7d2d1 4 weeks ago 430MB
- 네트워크 생성
# 네트워크 생성
docker network create rolling-fe-be
docker network create rolling-be-db- 컨테이너 생성
- 백엔드 & DB 컨테이너 생성
# MySQL 컨테이너 띄우기 docker run -d --rm --name rolling-db \ -p 13306:3306 \ --network rolling-be-db \ -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=9999 \ -e MYSQL_DATABASE=paperdb \ -e MYSQL_USER=user \ -e MYSQL_PASSWORD=user \ mysql:5.7 \ --character-set-server=utf8 \ --collation-server=utf8_general_ci # MySQL 컨테이너가 실행 중인지 확인 docker ps 3cb87d609671 mysql:5.7 "docker-entrypoint.s…" 2 minutes ago Up 2 minutes 33060/tcp, 0.0.0.0:13306->3306/tcp, :::13306->3306/tcp rolling-db ## 2. Springboot 컨테이너 실행하기 # 생성한 이미지를 컨테이너로 실행 docker run -d --rm --name rolling-server \ -p 8080:8080 \ --network rolling-be-db \ springboot-mysql:1.0 # fe과 be bridge에 연결 docker network connect rolling-fe-be rolling-server # 컨테이너 상태 확인 docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 76b78f06be34 springboot-mysql:1.0 "java -jar /app.jar" 4 seconds ago Up 3 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp rolling-server f616b0ac8345 mysql:5.7 "docker-entrypoint.s…" 9 seconds ago Up 7 seconds 33060/tcp, 0.0.0.0:13306->3306/tcp, :::13306->3306/tcp rolling-db
- 프론트엔드 컨테이너 생성
# frontend 컨테이너 띄우기 docker run -d --name rolling-front -p 3000:3000 --network rolling-fe-be node-front:1.0 # 컨테이너 상태 확인 docker ps
Docker Compose는 다중 컨테이너 애플리케이션을 정의 공유할 수 있도록 개발된 도구로 단일 명령을 사용하여 모두 실행 또는 종료할 수 있도록 개발된 도구 -NHN cloud-
여러번의 docker 명령어를 수행할 필요 없이 docker-compose.yaml 파일을 통해 한번에 n개의 container들을 실행할 수 있습니다. yaml 파일 형식을 따르기 때문에 container 실행 옵션을 가독성 뛰어나게 설정할 수 있습니다.
- docker-compose.yaml 작성
version: '3.8'
services:
mysql:
image: mysql:5.7-debian
container_name: rolling-db
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: pass123
MYSQL_DATABASE: paperdb
MYSQL_ROOT_HOST: '%' # to allow root connecting from any address.
MYSQL_USER: user
MYSQL_PASSWORD: user
ports:
- '13306:3306'
networks:
- rolling-be-db
restart: always
command:
- --character-set-server=utf8
- --collation-server=utf8_general_ci
springboot:
image: springboot-mysql:1.0
container_name: rolling-server
restart: always
depends_on:
- mysql
ports:
- '8080:8080'
environment:
SPRING_DATASOURCE_URL: jdbc:mysql://rolling-db:3306/paperdb?serverTimezone=Asia/Seoul
SPRING_DATASOURCE_USERNAME: user
SPRING_DATASOURCE_PASSWORD: user
networks:
- rolling-be-db
- rolling-fe-be
front:
image: node-front:1.0
container_name: rolling-front
restart: always
depends_on:
- springboot
ports:
- '3000:3000'
networks:
- rolling-fe-be
networks:
rolling-be-db: {}
rolling-fe-be: {}- docker-compose.yaml 파일 실행
docker-compose up
- docker-compose.yaml 파일 작성
version: '3.8'
services:
mysql:
image: mysql:5.7-debian
container_name: rolling-db
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: pass123
MYSQL_DATABASE: paperdb
MYSQL_ROOT_HOST: '%'
MYSQL_USER: user
MYSQL_PASSWORD: user
ports:
- '13306:3306'
networks:
- rolling-be-db
restart: always
command:
- --character-set-server=utf8
- --collation-server=utf8_general_ci
springboot:
image: springboot-mysql:1.0
scale: 3
depends_on:
- mysql
ports:
- '8081-8083:8080'
restart: always
environment:
SPRING_DATASOURCE_URL: jdbc:mysql://rolling-db:3306/paperdb?serverTimezone=Asia/Seoul
SPRING_DATASOURCE_USERNAME: user
SPRING_DATASOURCE_PASSWORD: user
networks:
- rolling-be-db
nginx:
image: nginx:1.21.5-alpine
container_name: rolling-server
restart: always
depends_on:
- springboot
ports:
- '8080:80'
volumes:
- ./proxy/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
networks:
- rolling-be-db
- rolling-fe-be
front:
image: node-front:1.0
container_name: rolling-front
depends_on:
- nginx
ports:
- '3000:3000'
restart: always
networks:
- rolling-fe-be
networks:
rolling-be-db: {}
rolling-fe-be: {}- nginx.conf 파일 설정
# proxy 디렉토리 생성
mkdir proxy
# proxy 디렉토리 내에 nginx.conf 파일 생성
cd proxy
vi nginx.conf
# nginx.conf 내용
events { worker_connections 1024; }
http{
upstream rolling-server { # upstream의 이름을 rolling-server로 설정
# 지정하고 싶은 로드밸런스 타입(=부하분산타입,알고리즘)을 적어준다. (기본: 라운드 로빈)
# 클라이언트가 Nginx로 요청 시 우회시켜 줄 서버 정보(172.17.0.1은 docker0의 IP)
server 172.17.0.1:8081;
server 172.17.0.1:8082;
server 172.17.0.1:8083;
}
server {
listen *:8080 default_server; # 클라이언트가 요청하는 포트 번호
location / {
proxy_pass http://rolling-server; # 설정한 upstream으로 요청 보내기
}
}
}- docker-compose.yaml 파일 실행
cd ..
docker-compose up
- 팀원 모두가 프론트엔드 개발 경험이 적어서 프론트엔드 설계와 구현에 많은 시간이 할애되었습니다. 다음으로 언급할 네트워크에 관한 문제를 해결하기 위해 node.js에서 ejs를 통해 프론트를 구성하였습니다.
2. html, css, javascript로 구성한 frontend에서 container 명을 통해 backend container와 통신하지 못하는 문제가 발생했습니다. 당시 frontend에서 통신의 주체는 client side였기 때문에 발생한 문제였습니다. 결국 frontend의 구성을 node.js의 express 미들웨어로 변경하는 방법으로 프론트엔드 컨테이너와 백엔드 컨테이너 간의 통신 문제를 해결할 수 있었습니다.
3. 현재 DB -> SpringBoot -> nginx -> frontend 순으로 의존성을 가지고 있으며 앞의 컨테이너들이 우선 실행되어야 후의 컨테이너에서 접속 오류가 발생하지 않습니다. depends_on 설정을 통해 컨테이너 간의 의존성 문제를 해결하고자 하였으나 실제 컨테이너의 application이 완전히 실행되기 까지 10~15초 정도의 시간이 필요하기 때문에 depends on 설정에도 불구하고 접속 오류가 발생했습니다. shell script를 통해 Backend Container의 생성에 지연을 주거나, Backend Container에게 restart=always option을 부여하여 해당 문제를 해결할 수 있다고 하여, 저희는 후자의 방법을 채택하여 진행하였습니다.
4. 간단한 구성의 로드밸런서부터 시작하여 고성능의 로드밸런서 구축을 목표로 잡았으나, 간단한 구성의 로드밸런서부터 어려움을 많이 겪어 원하는 성능의 부하 분산 시스템의 구축은 하지 못하여 이 점이 아쉽습니다.
| 이름 | 역할 |
|---|---|
| 강아람 | frontend OPS |
| 김석주 | backend OPS |
| 김예지 | loadbalancer OPS |
| 박경수 | frontend OPS |
| 지유리 | backend OPS |