5. Docker Compose 네트워크

1. Docker Network

1) Docker 네트워크 인터페이스 - `docker0`

Docker 네트워크 인터페이스의 정보는 다음과 같다.

ifconfig docker0

docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.1  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        inet6 fe80::42:9cff:fec7:af31  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 02:42:9c:c7:af:31  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 21447902  bytes 3811442984 (3.8 GB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 31441811  bytes 63773840015 (63.7 GB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

위의 내용이 의미하는 바를 간단하게 표현하면 다음과 같다.

1] 이름은 docker0이다.

2] IPv4 주소는 172.17.0.1이다.

3] Netmask는 255.255.0.0이며, IPv4 기준 CIDR은 172.17.0.1/16이다.

4] Broadcast는 172.17.255.255이다.

IPv4 주소 및 Netmask가 172.17.0.1/16인 것으로 보아 이 네트워크 인터페이스로부터 생성되는 IP의 Gateway는 172.17.0.1인 것을 직관적으로 알 수 있다.
즉, 이 네트워크 인터페이스를 따르는 컨테이너들의 Gateway 주소가 172.17.0.1이 된다는 것이다.

2) Docker 컨테이너 `test1`

위의 내용을 확인하기 위해 컨테이너 test1과 test2를 생성해 보자.

sudo docker run -d -p 1234:80 --name test1 nginx:latest
sudo docker run -d -p 1235:80 --name test2 nginx:latest

먼저, 컨테이너 test1의 ifconfig과 route 명령어를 실행한 결과이다.

ifconfig eth0

eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.2  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:ac:11:00:02  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 4252  bytes 9003641 (8.5 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 3525  bytes 276495 (270.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

route

Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         172.17.0.1      0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0
172.17.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 eth0

위의 내용이 의미하는 바를 간단하게 표현하면 다음과 같다.

1] 이름은 eth0이다.

2] IPv4 주소는 172.17.0.2이다.

3] Netmask는 255.255.0.0이며, IPv4 기준 CIDR은 172.17.0.2/16이다.

4] Broadcast는 172.17.255.255이다.

5] Gateway는 172.17.0.1이다.

3) Docker 컨테이너 `test2`

그 다음, 컨테이너 test2의 ifconfig과 route의 결과이다.

ifconfig eth0

eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.3  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:ac:11:00:03  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 4908  bytes 9055109 (8.6 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 4264  bytes 352221 (343.9 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

route

Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         172.17.0.1      0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0
172.17.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 eth0

위의 내용이 의미하는 바를 간단하게 표현하면 다음과 같다.

1] 이름은 eth0이다.

2] IPv4 주소는 172.17.0.3이다.

3] Netmask는 255.255.0.0이며, IPv4 기준 CIDR은 172.17.0.3/16이다.

4] Broadcast는 172.17.255.255이다.

5] Gateway는 172.17.0.1이다.

4) Docker 네트워크 인터페이스 결과 정리

컨테이너 test1과 test2의 네트워크를 확인한 결과 모두 Gateway는 172.17.0.1을 공유하며, 각자의 IPv4가 자동으로 할당된 것을 확인할 수 있다.
각자의 IPv4를 가진 이유는 네트워크 docker0의 Netmask가 255.255.0.0(CIDR /16)이기 때문이다.
계산이 맞다면 254번째 컨테이너(172.17.0.255)가 생성된 후 255번 째 컨테이너가 생성되면 172.17.1.0부터 시작된다는 것을 알 수 있다.
물론 하단의 참조 링크를 확인해 보면 알 수 있듯이, Docker 네트워크 드라이버가 host, none 등의 것일 경우 결과는 다를 수 있다.
하지만 기본적으로 별다른 설정을 하지 않으면 bridge 방식으로 네트워크를 할당하기 때문에 크게 신경쓰지 않아도 상관없다.

2. Docker Compose Network

Docker Compose를 이용하여 네트워크를 구성하는 경우를 보자.
먼저, compose1과 compose2라는 디렉터리를 생성한다.

mkdir compose1
mkdir compose2

각 디렉터리에 Docker Compose를 위한 docker-compose.yml 파일을 동일하게 생성한다.
이때 docker-compose.yml의 version은 3.8이다.

1) Docker Compose `compose1`

먼저 compose1의 docker-compose.yml 파일이다.

./compose1/docker-compose.yml

version: "3.8"

services:
  compose1_proxy:
    container_name: "compose1_proxy"
    image: nginx:latest
    restart: always
    ports:
      - "6002:80"
    working_dir: /
    networks:
      net:
        ipv4_address: 172.18.0.2

networks:
  net:
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: "172.18.0.0/16"
          gateway: "172.18.0.1"

compose1 디렉터리에서 다음 명령어를 실행한다.

sudo docker-compose -p compose1 up -d

2) Docker Compose `compose2`

그 다음, compose2의 docker-compose.yml 파일이다.
ports는 다르게 지정한다.

./compose2/docker-compose.yml

version: "3.8"

services:
  compose2_proxy:
    container_name: "compose2_proxy"
    image: nginx:latest
    restart: always
    ports:
      - "6003:80"
    working_dir: /
    networks:
      net:
        ipv4_address: 172.19.0.2

networks:
  net:
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: "172.19.0.0/16"
          gateway: "172.19.0.1"

compose2 디렉터리에서 다음 명령어를 실행한다.

sudo docker-compose -p compose2 up -d

3) Docker Network 확인

Docker Network가 어떻게 생성되었는지 확인하기 위해 다음 명령어를 실행한다.

sudo docker network ls

NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
a05b88e95a12        bridge              bridge              local
4c5658ccacf3        compose1_net        bridge              local
b5ffb52b02e9        compose2_net        bridge              local
d664e9b8f859        host                host                local
10135e907436        none                null                local

먼저, compose1_net의 상세 내용을 확인해 보자.

sudo docker network inspect compose1_net

[
    {
        "Name": "compose1_net",
        "Id": "4c5658ccacf32caf095e48506a1e7bb768c317fd9bc0fac14ad55f24b90b38b1",
        "Created": "2022-03-23T01:17:49.113749369+09:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.18.0.0/16",
                    "Gateway": "172.18.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": true,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "bddbb154a4d026f9da5be93863db0758cb5c223a7ba6b73d967dbaacac1a1226": {
                "Name": "compose1_proxy",
                "EndpointID": "ad3d031299dca17df7ba23115d4470894792dba3e588b908c9fd226ada5058c7",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:02",
                "IPv4Address": "172.18.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {},
        "Labels": {
            "com.docker.compose.network": "net",
            "com.docker.compose.project": "compose1",
            "com.docker.compose.version": "1.29.2"
        }
    }
]

그 다음, compose2_net의 상세 내용을 확인해 보자.

sudo docker network inspect compose2_net

[
    {
        "Name": "compose2_net",
        "Id": "b5ffb52b02e9303cac4d7da1ee8cfa63443ef784dc651261e51ac40952d2f6c5",
        "Created": "2022-03-23T01:18:01.796268097+09:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.19.0.0/16",
                    "Gateway": "172.19.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": true,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "48c49a0c3d972654604ce46e9f3e9d58332561d4c3e2f428e4f1c6312a60517c": {
                "Name": "compose2_proxy",
                "EndpointID": "f733d82d6ab08b231aedb103be1cbb5792c3084366678a604b9329fa5bee438d",
                "MacAddress": "02:42:ac:13:00:02",
                "IPv4Address": "172.19.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {},
        "Labels": {
            "com.docker.compose.network": "net",
            "com.docker.compose.project": "compose2",
            "com.docker.compose.version": "1.29.2"
        }
    }
]

위의 내용이 의미하는 바를 간단하게 표현하면 다음과 같다.

1] compose1_net

네트워크 드라이버는 bridge이다.
IPAM(IP Address Management)의 드라이버 명은 default인데 즉, bridge 네트워크 드라이버를 따라간다.
Subnet은 172.18.0.0/16이다.
Gateway는 172.18.0.1이다.
현재 네트워크에 존재하는 컨테이너의 이름은 compose1_proxy이다.
compose1_proxy의 IPv4는 172.18.0.2/16이다.

2] compose2_net

네트워크 드라이버는 bridge이다.
IPAM(IP Address Management)의 드라이버 명은 default인데 즉, bridge 네트워크 드라이버를 따라간다.
Subnet은 172.19.0.0/16이다.
Gateway는 172.19.0.1이다.
현재 네트워크에 존재하는 컨테이너의 이름은 compose2_proxy이다.
compose2_proxy의 IPv4는 172.19.0.2/16이다.

4) Docker 확인

이런 상황에서 각 컨테이너의 정보는 다음과 같이 확인된다.

sudo docker ps -a

CONTAINER ID        IMAGE                            COMMAND                  CREATED             STATUS                       PORTS                                   NAMES
48c49a0c3d97        nginx:latest                     "/docker-entrypoint.…"   17 minutes ago      Up 17 minutes                0.0.0.0:6003->80/tcp, :::6003->80/tcp   compose2_proxy
bddbb154a4d0        nginx:latest                     "/docker-entrypoint.…"   17 minutes ago      Up 17 minutes                0.0.0.0:6002->80/tcp, :::6002->80/tcp   compose1_proxy

3. 추가 테스트

만약 각각의 docker-compose.yml에서 gateway 정보를 지우면 어떻게 되는지 확인해 보자.

1) Docker Compose `compose1`

먼저 compose1의 docker-compose.yml 파일이다.

./compose1/docker-compose.yml

version: "3.8"

services:
  compose1_proxy:
    container_name: "compose1_proxy"
    image: nginx:latest
    restart: always
    ports:
      - "6002:80"
    working_dir: /
    networks:
      net:
        ipv4_address: 172.18.0.2

networks:
  net:
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: "172.18.0.0/16"

compose1 디렉터리에서 다음 명령어를 실행한다.

sudo docker-compose -p compose1 up -d

2) Docker Compose `compose2`

그 다음, compose2의 docker-compose.yml 파일이다.
ports는 다르게 지정한다.

./compose2/docker-compose.yml

version: "3.8"

services:
  compose2_proxy:
    container_name: "compose2_proxy"
    image: nginx:latest
    restart: always
    ports:
      - "6003:80"
    working_dir: /
    networks:
      net:
        ipv4_address: 172.19.0.2

networks:
  net:
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: "172.19.0.0/16"

compose2 디렉터리에서 다음 명령어를 실행한다.

sudo docker-compose -p compose2 up -d

3) Docker Network 확인

Docker Network가 어떻게 생성되었는지 확인하기 위해 다음 명령어를 실행한다.

sudo docker network ls

NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
a05b88e95a12        bridge              bridge              local
3f78084f2c32        compose1_net        bridge              local
4b8acd58469b        compose2_net        bridge              local
d664e9b8f859        host                host                local
10135e907436        none                null                local

먼저, compose1_net의 상세 내용을 확인해 보자.

sudo docker network inspect compose1_net

[
    {
        "Name": "compose1_net",
        "Id": "3f78084f2c32ef8b558edfd885f444cba8917d4ad04e08fe42b86f633f7dbd84",
        "Created": "2022-03-23T15:06:52.911830139+09:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.18.0.0/16"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": true,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "f5f0d094e73e13ac5515ce18085f8b016ebd9d662aa2b5b608d2930ca61163d2": {
                "Name": "compose1_proxy",
                "EndpointID": "0839c8b5e6ba86c731b3c049957b84aa51d6b79d8268f8bc26b11503684c469f",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:02",
                "IPv4Address": "172.18.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {},
        "Labels": {
            "com.docker.compose.network": "net",
            "com.docker.compose.project": "compose1",
            "com.docker.compose.version": "1.29.2"
        }
    }
]

그 다음, compose2_net의 상세 내용을 확인해 보자.

sudo docker network inspect compose2_net

[
    {
        "Name": "compose2_net",
        "Id": "4b8acd58469b2e3a0e3cc68a30d8bdce660dd05f201a638164ad10d1613c53f7",
        "Created": "2022-03-23T15:07:03.135118195+09:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.19.0.0/16"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": true,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "d584092202abdece1146ee04fe5b170f1ae2ea39eae325fc32e1b2734c9da60e": {
                "Name": "compose2_proxy",
                "EndpointID": "061bb7524558daea5028e88b6833e0d268042b653e27dd729723891abd63f5ad",
                "MacAddress": "02:42:ac:13:00:02",
                "IPv4Address": "172.19.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {},
        "Labels": {
            "com.docker.compose.network": "net",
            "com.docker.compose.project": "compose2",
            "com.docker.compose.version": "1.29.2"
        }
    }
]

위의 내용이 의미하는 바를 간단하게 표현하면 다음과 같다.

1] compose1_net

네트워크 드라이버는 bridge이다.
IPAM(IP Address Management)의 드라이버 이름은 default인데 즉, bridge 네트워크 드라이버를 따라간다.
Subnet은 172.18.0.0/16이다.
Gateway는 확인되지 않는다.
현재 네트워크에 존재하는 컨테이너의 이름은 compose1_proxy이다.
compose1_proxy의 IPv4는 172.18.0.2/16이다.

2] compose2_net

네트워크 드라이버는 bridge이다.
IPAM(IP Address Management)의 드라이버 이름은 default인데 즉, bridge 네트워크 드라이버를 따라간다.
Subnet은 172.19.0.0/16이다.
Gateway는 확인되지 않는다.
현재 네트워크에 존재하는 컨테이너의 이름은 compose2_proxy이다.
compose2_proxy의 IPv4는 172.19.0.2/16이다.

4) Docker 확인

다음 명령어를 입력하면 각 컨테이너의 네트워크를 확인할 수 있다.
먼저, compose1_net의 compose1_proxy의 네트워크 상세 내용을 확인해 보자.

sudo docker inspect --format='{{json .NetworkSettings.Networks}}' compose1_proxy

{"compose1_net":
    {"IPAMConfig":
        {"IPv4Address":"172.18.0.2"},
        "Links":null,
        "Aliases":["compose1_proxy","f5f0d094e73e"],
        "NetworkID":"3f78084f2c32ef8b558edfd885f444cba8917d4ad04e08fe42b86f633f7dbd84",
        "EndpointID":"0839c8b5e6ba86c731b3c049957b84aa51d6b79d8268f8bc26b11503684c469f",
        "Gateway":"172.18.0.1",
        "IPAddress":"172.18.0.2",
        "IPPrefixLen":16,
        "IPv6Gateway":"",
        "GlobalIPv6Address":"",
        "GlobalIPv6PrefixLen":0,
        "MacAddress":"02:42:ac:12:00:02",
        "DriverOpts":null
    }
}

그 다음, compose2_net의 compose2_proxy의 결과이다.

sudo docker inspect --format='{{json .NetworkSettings.Networks}}' compose2_proxy

{"compose2_net":
    {"IPAMConfig":
        {"IPv4Address":"172.19.0.2"},
        "Links":null,
        "Aliases":["d584092202ab","compose2_proxy"],
        "NetworkID":"4b8acd58469b2e3a0e3cc68a30d8bdce660dd05f201a638164ad10d1613c53f7",
        "EndpointID":"061bb7524558daea5028e88b6833e0d268042b653e27dd729723891abd63f5ad",
        "Gateway":"172.19.0.1",
        "IPAddress":"172.19.0.2",
        "IPPrefixLen":16,
        "IPv6Gateway":"",
        "GlobalIPv6Address":"",
        "GlobalIPv6PrefixLen":0,
        "MacAddress":"02:42:ac:13:00:02",
        "DriverOpts":null
    }
}

위의 결과를 통해 확인할 수 있듯이 자동으로 Gateway가 설정되었다.
하지만, 가능하다면 docker-compose.yml의 gateway 속성을 추가하는 것이 좋다.

5. Docker Compose 네트워크

1. Docker Network

1) Docker 네트워크 인터페이스 - docker0

2) Docker 컨테이너 test1

3) Docker 컨테이너 test2

4) Docker 네트워크 인터페이스 결과 정리

2. Docker Compose Network

1) Docker Compose compose1

2) Docker Compose compose2

3) Docker Network 확인

4) Docker 확인

3. 추가 테스트

1) Docker Compose compose1

2) Docker Compose compose2

3) Docker Network 확인

4) Docker 확인

References

1) Docker 네트워크 인터페이스 - `docker0`

2) Docker 컨테이너 `test1`

3) Docker 컨테이너 `test2`

1) Docker Compose `compose1`

2) Docker Compose `compose2`

1) Docker Compose `compose1`

2) Docker Compose `compose2`