상자 안에서 생각하기: 컨테이너 사용 사례, 예시 및 애플리케이션

컨테이너 관리는 역사가 깊습니다. 수십 년 동안 컨테이너화된 환경을 관리하는 것은 비교적 간단한 일이었습니다. 컴퓨터 컨테이너에 대한 현대적인 개념은 1970년대에 처음 등장했으며, 이 개념은 Unix 시스템에서 애플리케이션 코드를 정의하는 데 처음 사용되었습니다.

현대의 컨테이너화 기술은 이렇게 초기 때부터 꾸준히 발전해 왔으며, 현재 컨테이너를 운영하는 기업들은 투자 대비 훨씬 더 많은 효용을 얻고 있습니다. 소규모 스타트업부터 대기업에 이르기까지 컨테이너 프레임워크는 최적화된 런타임과 지속적인 배포를 통해 안정적인 워크플로를 생성할 수 있는 능력이 매우 뛰어나다는 것이 입증되었습니다.

컨테이너는 애플리케이션 코드가 라이브러리 및 종속성과 함께 패키징된 소프트웨어의 실행 단위입니다. 코드가 데스크톱, 기존 IT 또는 클라우드를 포함한 모든 곳에서 실행될 수 있도록 표준화된 방식으로 패키징됩니다.

이는 OS 커널의 기능(예: Linux 네임스페이스 및 cgroups, Windows 사일로 및 작업 객체)을 사용하여 프로세스를 격리하고 해당 프로세스가 액세스할 수 있는 CPU, 메모리 및 디스크의 양을 제어하는 일종의 운영 체제(OS) 가상화를 활용합니다.

컨테이너 기술은 2013년 Docker의 도입과 함께 근본적으로 변화했으며, 이후 10년이 지난 지금까지도 꾸준히 인기와 사용자 수용도를 높여가고 있습니다. Docker의 빠른 성공과 현재 압도적인 시장 우위에서 알 수 있듯이, 이러한 유형의 컨테이너화 소프트웨어에 대한 시장의 수요는 강력하지만 충족되지 않은 것이 분명합니다.

2021년 IBM 설문조사에 따르면 응답자의 61%가 지난 2년 동안 구축한 신규 애플리케이션의 50% 이상에 컨테이너를 사용했다고 답했습니다. 훨씬 더 많은 응답자(64%)가 향후 2년 동안 구축할 앱의 50% 이상에 컨테이너를 사용할 것으로 예상한다고 답했습니다.

컨테이너는 데이터를 배포 및 보호하고 앱을 실행하는 데 중점을 둡니다. 따라서 IT 산업이 컨테이너화 소프트웨어의 주요 사용자라는 것은 당연한 일이며, 다음 산업이 가장 큰 수혜를 받는 3대 산업으로 선정되었습니다(ibm.com 외부 링크).

1. 머신 러닝
2. 소프트웨어 개발
3. 인공 지능(AI)

컨테이너화된 애플리케이션 시장은 현재 다음 두 기업이 지배하고 있습니다.

Docker

가장 일반적으로 사용되는 컨테이너화 플랫폼은 Docker입니다. Docker 컨테이너는 원래 2013년에 Docker Engine을 중심으로 구축되었으며 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)에 따라 실행됩니다. Docker는 실제로 서비스형 플랫폼(PaaS)이며, 주요 장점은 유연성입니다. Docker는 모든 애플리케이션과 관련 종속성을 가져와 가상 컨테이너로 전환한 다음 Windows, macOS 또는 Linux를 실행하는 모든 컴퓨터에서 실행할 수 있습니다. 시스템은 컨테이너를 빌드하는 데 사용되는 읽기 전용 템플릿인 Docker 이미지와 Docker 이미지와 함께 제공되고 Docker 이미지를 설명하는 텍스트 파일인 Dockerfile을 사용합니다. Docker 이미지와 기타 컨테이너 이미지에는 실행을 위한 공간이 필요합니다. 이는 컨테이너 이미지를 실행하는 데 필요한 공간을 확보하기 위해 OS와 상호 작용하는 소프트웨어 솔루션인 컨테이너 런타임에 의해 관리됩니다.

Kubernetes

가장 널리 사용되는 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼은 2014년에 Google에서 만든 Kubernetes로, 소프트웨어 배포를 자동화하고 확장성을 구현하며 컨테이너 관리를 지원하는 강력한 방식으로 여전히 인기가 높습니다. 또한 Kubernetes는 오픈 소스 시스템으로 현재 프로젝트를 감독하는 기여자의 열렬한 참여를 장려하며, 각 소프트웨어 제공업체는 Kubernetes를 자체적으로 운영하고 있습니다. 예를 들어 일부 서비스의 경우 사용자는 Kubernetes 클러스터를 만들 수 있을 뿐만 아니라 확장 가능한 웹 앱을 배포하고 로그를 분석할 수 있습니다.

현재 Docker와 Kubernetes는 컴퓨터 컨테이너를 처리하는 데 가장 널리 사용되는 툴입니다. 최근 컨테이너화 전망(ibm.com 외부 링크)에 따르면, 2024년 현재 Dockers가 이 시장의 82.8%를 점유하고 있으며, Kubernetes는 11.52%의 시장 점유율로 뒤를 잇고 있습니다.

Kubernetes와 Docker의 관계에 대해 자세히 알아보려면 "Kubernetes와 Docker: 둘 다 사용하면 안되나요?"를 확인하세요.

특히 클라우드 컴퓨팅 환경이나 에코시스템에서 컨테이너의 중요성이 점점 더 부각되고 있기 때문에 컨테이너와 관련된 사용 사례는 매우 많습니다. 많은 조직에서 애플리케이션 및 워크로드를 위한 범용 클라우드 컴퓨팅 플랫폼으로 가상 머신을 대체하기 위해 컨테이너를 고려하고 있습니다. 하지만 이 매우 광범위한 범위 내에서 클라우드 네이티브 컨테이너가 특히 적합한 주요 사용 사례가 있습니다.

• 마이크로서비스: 컨테이너는 작고 가벼우며 이식성이 뛰어나 컨테이너화된 애플리케이션이 느슨하게 결합되고 독립적으로 배포 가능한 여러 소규모 서비스로 구성되는 마이크로서비스 아키텍처에 이상적인 선택입니다. 하이퍼바이저는 컴퓨터에서 두 개 이상의 가상 머신이 사용되는 경우 마이크로서비스 작업을 감독하는 데 사용됩니다.
• DevOps: 아키텍처로서의 마이크로서비스와 플랫폼으로서의 컨테이너의 조합은 소프트웨어 개발을 처리하는 방법으로 DevOps와 개발 환경을 채택하는 많은 팀에게 강력한 조합이자 공통 기반이 됩니다.
• 하이브리드 멀티클라우드: 노트북, 온프레미스, 클라우드 환경 등 어디서나 컨테이너를 일관되게 실행할 수 있으므로 클라우드 제공업체는 물론 하이브리드 클라우드 및 하이브리드 클라우드 및 멀티 클라우드 시나리오에 이상적인 기본 인프라 및 아키텍처입니다. 조직은 온프레미스 데이터 센터와 함께 여러 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드를 혼합하여 운영하고 있습니다.
• 서버리스: 서버리스를 사용하면 앱을 만드는 작업을 하는 클라우드 네이티브 개발자가 백그라운드에서 유지되는 서버 요구 사항 및 제약 조건에 대해 고민하지 않아도 됩니다. 서버리스 방법의 주요 장점은 무수한 세부 사항으로 개발자를 압도하지 않고 앱을 구축하는 동안 개발자가 정신적으로 집중할 수 있도록 해 줍니다.

관련 사용 사례 및 솔루션

컨테이너, 컨테이너화 또는 컨테이너 오케스트레이션도 다음과 같은 관련 솔루션에 고려됩니다.

• 애플리케이션 현대화 및 마이그레이션: 애플리케이션 현대화에 대한 가장 일반적인 접근 방식 중 하나는 클라우드 아키텍처로의 최종 마이그레이션을 준비하기 위해 먼저 애플리케이션을 최적화하고 컨테이너화하는 것입니다. 이 프로세스는 이 애플리케이션에 대한 모든 지침이 포함된 소스 코드인 애플리케이션 코드를 생성하기 전에 수행해야 합니다.
• 별도의 컨테이너: 별도의 컨테이너는 마이크로서비스 사용자를 매우 잘 지원하기 때문에 널리 사용되고 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 별도의 컨테이너는 주로 사용자가 여러 개의 분할된 컨테이너 내에 '밀집된' 컨테이너의 다양한 측면을 유지하여 마이크로서비스를 보다 체계적으로 관리할 수 있도록 하는 데 사용됩니다. 또한 별도의 컨테이너는 필요한 업데이트를 빠르고 쉽게 수행할 수 있어 운영의 효율성을 높여주는 것으로 알려져 있습니다.
• 멀티 테넌시: 멀티 테넌시는 공유 환경 내에서 모두 단일 애플리케이션을 운영하는 사용자(테넌트라고 함) 시스템을 중심으로 구성된 자체 아키텍처 시스템입니다. 일부 사용자 지정 옵션은 멀티 테넌시 시스템에서 사용할 수 있지만 이러한 옵션은 시스템을 단순하고 쉽게 작동할 수 있도록 의도적으로 제한됩니다. 컨테이너는 단일 호스트에서 여러 앱을 실행할 수 있으므로 멀티테넌시 배포를 관리하는 데 효과적입니다.

컨테이너에는 두 가지 기본 유형이 있으며, 각각 다른 컨테이너 기술 그룹을 제공합니다.

시스템 컨테이너

'운영 체제 컨테이너'라고도 하는 시스템 컨테이너를 사용하면 여러 가지 프로세스를 동시에 실행할 수 있습니다. 시스템 컨테이너는 기존 애플리케이션을 관리하고 하나의 논리적 실행 파일을 통해 표현되는 단일 기능을 수행하도록 설계된 모놀리식 애플리케이션을 처리하는 데 이상적입니다. 이러한 컨테이너는 VM을 실행하는 데 필요한 아키텍처, 구성 및 툴을 호스팅하기 위한 기능도 갖추고 있습니다. 기본적으로 시스템 컨테이너는 계층화된 파일 시스템을 금지합니다.

제공되는 컨테이너 기술: BSD Jails, Linux VServer, LXC, OpenVZ, Solaris Zones

애플리케이션 컨테이너

애플리케이션 컨테이너는 여러 프로세스를 동시에 실행할 수 있는 시스템 컨테이너만큼 다양한 기능을 갖추고 있지 않습니다. 애플리케이션 컨테이너는 단 하나의 실행 작업을 수행하여 하나의 애플리케이션을 제공하기 위한 것이기 때문에 이러한 이름을 갖고 있습니다. 애플리케이션 컨테이너는 단일 서비스를 패키징하고 운영하기 위해 존재하며, 계층화된 파일 시스템을 지원하지 않습니다.

제공되는 컨테이너 기술: Docker, Rocket

IBM 및 컨테이너

컨테이너화에는 약간의 추가 노력과 장비가 필요하지만 그만한 가치가 있습니다. 컨테이너 오케스트레이션 도구는 제품의 라이프사이클 단계에 관계없이 프로덕션 환경에서 컨테이너를 보다 쉽게 사용할 수 있도록 지원합니다.

Kubernetes와 같은 오픈 소스 기술을 기반으로 하는 IBM의 컨테이너 서비스를 사용하면 빠르고, 안전하며, 생산적인 방식으로 클라우드로의 여정을 촉진하고 가속화할 수 있습니다.