Docker 네트워크와 클라우드 환경에서의 네트워크 구성

Docker 네트워크와 클라우드 환경에서의 네트워크 구성은 현대 애플리케이션 개발에 필수적인 요소입니다. 이번 글에서는 컨테이너 네트워크의 기본 개념을 시작으로, Docker가 제공하는 다양한 네트워크 드라이버와 주요 명령어를 살펴보겠습니다.

1. Docker 네트워크의 이해

1-1. 컨테이너 네트워크의 기본 개념

컨테이너는 기본적으로 격리된 환경에서 동작하지만, 실서비스를 위해선 외부와 통신해야 하죠. 그래서 Docker는 가상의 네트워크 인터페이스를 만들어서 컨테이너 간, 또는 외부와의 통신을 관리해 줍니다.

 

컨테이너가 생성되면 도커 엔진이 자동으로 각 컨테이너에 고유한 IP 주소를 부여합니다. 기본 브리지 네트워크를 사용하면 컨테이너를 재시작할 때마다 IP가 바뀔 수 있지만, 사용자 정의 네트워크를 활용하면 컨테이너 이름을 통해 언제나 일정한 네트워크 통신이 가능하답니다.

1-2. Docker가 기본 제공하는 네트워크 드라이버

도커를 설치하면 기본적으로 세 가지 네트워크가 생성.

 

1. bridge: 기본 네트워크 드라이버, 별도 설정 없이 컨테이너 실행 시 이 네트워크 사용, 같은 브리지 네트워크 상의 컨테이너들은 서로 통신 가능.
2. host: 호스트 네트워크 사용, 포트 매핑 없이 호스트의 네트워크 그대로 이용, Linux에서 완전 지원, Windows에서는 일부 제한.
3. none: 네트워크 사용 안 함, 완전히 격리된 환경.

 

1-3. Docker 네트워크 관련 주요 명령어

 

명령어	설명	사용예시
docker network ls	네트워크 목록 확인	docker network ls
docker network inspect	특정 네트워크의 상세 정보 확인	docker network inspect bridge
docker network create	사용자 정의 네트워크 생성	docker network create --driver bridge my-network
docker network rm	네트워크 삭제	docker network rm my-network
docker network connect	컨테이너를 네트워크에 연결	docker network connect my-network container1
docker network disconnect	컨테이너를 네트워크에서 분리	docker network disconnect my-network container1
docker network prune	사용하지 않는 네트워크 제거	docker network prune

1-4. 컨테이너 간 통신의 기본 원리

컨테이너 간 통신은 크게 세 가지 방식으로 나뉨.

 

1. 포트 매핑을 통한 통신
   • 호스트의 포트와 컨테이너의 포트를 연결
   • 외부에서 접근 가능한 서비스 제공 시 사용
2. 브리지 네트워크를 통한 통신
   • 같은 브리지 네트워크 상의 컨테이너 간 통신
   • 내부 서비스들 간의 통신에 적합
3. DNS를 통한 통신
   • 컨테이너 이름으로 통신 가능
   • 사용자 정의 네트워크에서만 사용 가능

컨테이너 통신 흐름도

2. 클라우드 네트워크의 기본

2-1. VPC(Virtual Private Cloud)란?

클라우드에서 가장 기본이 되는 네트워크 인프라이며, VPC는 사용자의 AWS 계정 전용 가상 네트워크로, 물리적으로는 AWS 데이터센터에 있지만, 논리적으로는 격리된 프라이빗 네트워크 공간입니다.

 

• 주요 특징
  • 사용자가 IP 대역을 직접 설정 가능
  • 보안 설정을 세밀하게 제어 가능
  • 여러 AWS 서비스를 연결할 수 있는 기반

VPC 기본 구성도

2-2. 서브넷의 개념과 구성 방법

VPC 내부를 더 작은 단위로 나눈 것이 서브넷으로, 보통 용도나 보안 수준에 따라 구분합니다.

 

1. 퍼블릭 서브넷
   • 인터넷과 직접 통신 가능
   • 웹 서버, 로드밸런서 등 배치
   • 인터넷 게이트웨이를 통한 외부 접근 허용
2. 프라이빗 서브넷
   • 인터넷과 직접 통신 불가
   • DB 서버, 애플리케이션 서버 등 배치
   • NAT 게이트웨이를 통해 외부 통신

서브넷 구성 예시

2-3. 라우팅 테이블과 인터넷 게이트웨이

1. 라우팅 테이블
   • 주요 설정
     • 로컬 통신을 위한 로컬 라우팅
     • 인터넷 통신을 위한 인터넷 게이트웨이 라우팅
     • VPC 피어링이나 VPN 연결을 위한 라우팅
2. 인터넷 게이트웨이
   • 기능
     • 퍼블릭 IP와 프라이빗 IP 간의 변환
     • 인터넷 바운드 트래픽 처리
     • 보안 경계 역할

2-4. 효율적인 IP 할당 전략

1. 서브넷 크기 계획
   • 각 서브넷의 예상 필요 IP 개수 고려
   • 향후 확장성 고려
   • 가용 영역별 균등 분배
2. IP 대역 구분
   • 환경별 구분 (개발/스테이징/운영)
   • 용도별 구분 (웹/앱/DB)
   • 팀별 구분

 

3. Docker와 클라우드 네트워크 연동

3-1. 클라우드 환경에서의 컨테이너 배포

1. ECS/EKS 기반 배포
   • ECS: AWS의 컨테이너 오케스트레이션 서비스
   • EKS: AWS의 관리형 쿠버네티스 서비스
2. 선택 기준
   • ECS: 간단한 구성, AWS 서비스와의 쉬운 통합
   • EKS: 복잡한 마이크로서비스, 멀티 클라우드 환경

 

3-2. 컨테이너 오케스트레이션 서비스 활용

1. 주요 관리 포인트
   1. 배포 전략
      • 블루/그린 배포
      • 롤링 업데이트
      • A/B 테스팅
   2. 리소스 관리
      • CPU/메모리 할당
      • 오토스케일링 설정
      • 컨테이너 헬스 체크

3-3. 로드밸런서와 컨테이너 연결

• ALB(Application Load Balancer) 활용
  • 컨테이너 포트 매핑
  • 동적 포트 매핑 지원
  • Path 기반 라우팅
  • SSL/TLS 종단점

3-4. 서비스 디스커버리 구현하기

1. AWS Cloud Map 활용
   • 서비스 등록 및 검색
   • DNS 기반 서비스 디스커버리
   • 헬스 체크 통합
2. 컨테이너 간 통신 설정
   1. 서비스 연결
      • 내부 도메인 사용
      • 서비스 검색 자동화
   2. 네트워크 모드
      • awsvpc: 각 작업에 ENI 할당
      • bridge: 호스트와 포트 공유

서비스 디스커버리 구성도

4. 네트워크 보안 구성

4-1. 컨테이너 네트워크 격리

1. 네트워크 격리 전략
   1. VPC 엔드포인트 활용
      • S3, DynamoDB 등 AWS 서비스 private 접근
      • 인터넷 게이트웨이 없이 서비스 접근
   2. 네트워크 정책 설정
      • 컨테이너 간 통신 제어
      • 특정 포트/프로토콜만 허용
      • 서비스 간 접근 제한

팁: 프로덕션 환경에서는 가능한 한 private 서브넷을 사용하고, 필요한 서비스는 VPC 엔드포인트를 통해 접근하는 것이 보안상 좋습니다.

4-2. SSL/TLS 인증서 적용

• AWS Certificate Manager(ACM) 활용
  • 무료 SSL/TLS 인증서 발급
  • 자동 갱신 지원
  • ALB 통합 지원

4-3. 인증서 적용 포인트

1. 로드밸런서 레벨
   • 클라이언트-ALB 구간 암호화
   • 인증서 중앙 관리 용이
2. 컨테이너 레벨
   • 컨테이너 간 통신 암호화
   • 엔드투엔드 암호화 구현

4-4. 네트워크 모니터링과 로깅

1. CloudWatch 활용
   • VPC 플로우 로그 수집
   • 컨테이너 로그 통합
   • 네트워크 메트릭 모니터링
2. 주요 모니터링 포인트
   • 네트워크 트래픽 양
   • 연결 상태
   • 보안 그룹 차단 로그
   • 지연시간과 처리량

팁: VPC 플로우 로그는 트래픽이 많은 경우 비용이 많이 발생할 수 있으므로, 필요한 서브넷이나 ENI만 선택적으로 활성화하는 것이 좋습니다.

5. 효율적인 네트워크 구성 전략

5-1. 상황별 네트워크 구성 패턴과 활용 팁

1. 소규모 서비스
   • 단일 VPC에 public/private 서브넷 구성
   • ALB + ECS Fargate 조합 활용
   • 비용 효율적인 NAT Instance 사용 고려
2. 중규모 서비스
   • 환경별 VPC 분리 (개발/스테이징/운영)
   • Transit Gateway로 VPC 연결
   • 컨테이너 오케스트레이션 도입 검토

 

5-2. 비용 효율적인 네트워크 설계 방법

1. 비용 최적화 포인트
   1. NAT 게이트웨이 사용 전략
      • 개발 환경: NAT Instance 활용 (관리 오버헤드는 높지만 비용 효율적)
      • 운영 환경: AWS 관리형 NAT Gateway 사용 (높은 가용성, 관리 부담 감소)
   2. VPC 엔드포인트 활용
      • Gateway 타입: S3, DynamoDB 접근
      • Interface 타입: 필수 서비스만 선별적 사용

팁: NAT 게이트웨이는 시간당 비용과 데이터 전송 비용이 발생하므로, 개발 환경에서는 NAT Instance로 대체하면 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

5-3. 확장성을 고려한 서브넷 설계 전략

1. IP 주소 할당 계획
   • VPC CIDR: 최소 /16 또는 /20
   • 서브넷: 최소 /24 권장
   • 가용 영역당 동일한 크기로 할당
2. 미래 확장성 고려사항
   • 멀티 리전 확장 가능성
   • 서비스 증가에 따른 IP 수요
   • 컨테이너 증가에 따른 ENI 수요

서브넷 설계 전략 도표

5-4. 자주 발생하는 실수와 해결 방안

1. 흔한 실수들
   1. CIDR 블록 너무 작게 설정
      • 해결: 초기 설계 시 충분한 크기로 설정
      • 대안: 새 VPC 생성 및 피어링
   2. 보안 그룹 규칙 과도 설정
      • 해결: 필요한 포트만 최소한으로 개방
      • 모니터링: 미사용 규칙 정기적 검토
   3. 가용성 고려 부족
      • 해결: 다중 AZ 구성 필수
      • 자동화: 장애 복구 자동화 구현

문제 해결 가이드 체크리스트

마무리

지금까지 Docker 네트워크의 기본 개념부터 클라우드 환경에서의 네트워크 구성까지 살펴보았습니다.

 

특히 AWS 환경을 기준으로 실제 서비스 운영에 필요한 다양한 내용을 다뤘는데요.

 

다음 시리즈에서는 이러한 네트워크 환경 위에서 실제 서비스를 어떻게 구축하고

운영하는지, 더 실전적인 내용을 다뤄보도록 하겠습니다.

 

감사합니다.