도커 Base 이미지 테스트

January 21, 2022

이 글을 더 정확히 이해하기위해, 도커 중간 이미지 및 레이어, 도커 빌드 캐시 를 먼저 읽어보시는것을 추천드립니다.

테스트 환경

OS: centos/7
Docker Version: 20.10.12

호스트 OS 및 Docker Version 에 따라, 이 글의 테스트 결과가 다를 수 있습니다.
- Where is /var/lib/docker on Mac/OS X
- Mac 환경의 Docker 는 /var/lib/docker가 없다
도커 이미지 및 컨테이너가 초기화되어있습니다.

테스트 배경

현재 개발중인 앱을 도커 이미지로 만들어야할 일이 있었는데, 앱에서 사용되는 패키지 용량이 너무 커, 전체 다운로드 시간 및 용량을 최소화해야하는 이슈가 있었습니다. 초기에는 기반 OS 를 Base 로 두는 방식을 생각했지만, 매 버전마다, 다운받아야하는 패키지 용량을 줄일 순 없을까? 고민하다, 버전 별 꼬리물기 방식을 테스트해보기로했습니다.

테스트전에는, 대략 이렇게 생각했습니다.

꼬리 물기 방식

0.0.1 = Base(centos(231MB)) + 리소스(패키지(500MB) + 앱 리소스(1MB))) = 732MB
# Base(0.0.1) 이미지가 캐시된 경우
0.0.2 = Base(0.0.1) + 리소스(앱 리소스(1MB)) = 1MB
# Base(0.0.2) 이미지가 캐시된 경우
0.0.3 = Base(0.0.2) + 리소스(앱 리소스(1MB)) = 1MB
# Base(0.0.3) 이미지가 캐시된 경우
0.0.4 = Base(0.0.3) + 리소스(앱 리소스(0MB)) = 0MB

기반 Base 방식

0.0.1 = Base(centos(231MB)) + 리소스(패키지(500MB) + 앱 리소스(1MB)) = 732MB
# Base(centos(231MB)) 이미지가 캐시된 경우
0.0.2 = Base(centos(231MB)) + 리소스(패키지(500MB) + 앱 리소스(2MB)) = 502MB
# Base(centos(231MB)) 이미지가 캐시된 경우
0.0.3 = Base(centos(231MB)) + 리소스(패키지(500MB) + 앱 리소스(3MB)) = 503MB
# Base(centos(231MB)) 이미지가 캐시된 경우
0.0.4 = Base(centos(231MB)) + 리소스(패키지(500MB) + 앱 리소스(0MB)) = 500MB

즉 캐시가 있을 경우, 꼬리 물기 방식이 기반 Base 방식에 비해 적은 용량을 다운받기때문에, 컨테이너를 빠르게 실행시킬 수 있을거라 생각했습니다.

결론 부터 말씀드리면, 버전이 업데이트될때마다 늘어나는 불필요한 이미지 레이어때문에, 레지스트리와 로컬 용량이 지속적으로 늘어나, 꼬리 물기 방식은 사용할 수 없었습니다.

꼬리물기 방식

`Dockerfile.v1 ~ v3` 파일들을 생성합니다.

Dockerfile.v1 파일을 생성합니다.

FROM centos:latest
COPY src .

Dockerfile.v2 파일을 생성합니다.

FROM yanione2/docker-layer-linked:0.0.1
COPY src .

Dockerfile.v3 파일을 생성합니다.

FROM yanione2/docker-layer-linked:0.0.2
COPY src .

[root@docker-test src]# ls -al
total 17284
drwxr-xr-x. 3 root root       38 Jan 16 05:59 .
drwxr-xr-x. 3 root root      101 Jan 14 19:42 ..
drwxr-xr-x. 2 root root       25 Jan 16 05:59 packages
-rw-r--r--. 1 root root  4424097 Jan 16 05:39 test.txt

src 디렉토리는, packages(552MB) 디렉토리와 test.txt(4.42MB) 파일을 포함하고있습니다.

docker-layer-linked:0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 빌드합니다.

`0.0.1` 이미지를 빌드합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# ls
Dockerfile.v1  Dockerfile.v2  Dockerfile.v3  src
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker build -f Dockerfile.v1 -t yanione2/docker-layer-linked:0.0.1 .
Sending build context to Docker daemon  556.6MB
Step 1/2 : FROM centos:latest
latest: Pulling from library/centos
a1d0c7532777: Pull complete
Digest: sha256:a27fd8080b517143cbbbab9dfb7c8571c40d67d534bbdee55bd6c473f432b177
Status: Downloaded newer image for centos:latest
 ---> 5d0da3dc9764
Step 2/2 : COPY src .
 ---> f90959d1d8b8
Successfully built f90959d1d8b8
Successfully tagged yanione2/docker-layer-linked:0.0.1

`0.0.1` 이미지를 `Base` 로 바라보는 `0.0.2` 이미지를 빌드합니다.

두 번째 이미지를 빌드하기전에, src 디렉토리의 packages 를 삭제하고, test.txt 파일을 수정합니다.

두 번째 이미지부터는 packages 업데이트가 없는 것을 전제로 합니다.

[root@docker-test src]# ls
packages  test.txt
[root@docker-test src]# rm -rf packages
[root@docker-test src]# cp test.txt test1.txt
[root@docker-test src]# cat test1.txt >> test.txt
[root@docker-test src]# rm -rf test1.txt
[root@docker-test src]# ls -al
total 8644
drwxr-xr-x. 2 root root      22 Jan 16 06:30 .
drwxr-xr-x. 3 root root     101 Jan 14 19:42 ..
-rw-r--r--. 1 root root 8848194 Jan 16 06:30 test.txt

두 번째 이미지를 빌드합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# ls
Dockerfile.v1  Dockerfile.v2  Dockerfile.v3  src
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker build -f Dockerfile.v2 -t yanione2/docker-layer-linked:0.0.2 .
Sending build context to Docker daemon  8.855MB
Step 1/2 : FROM yanione2/docker-layer-linked:0.0.1
 ---> f90959d1d8b8
Step 2/2 : COPY src .
 ---> fae67305fb24
Successfully built fae67305fb24
Successfully tagged yanione2/docker-layer-linked:0.0.2

`0.0.2` 이미지를 `Base` 로 바라보는 `0.0.3` 이미지를 빌드합니다.

세 번째 이미지를 빌드하기전에, src 디렉토리의 test.txt 파일을 한번 더 수정합니다.

[root@docker-test src]# ls
test.txt
[root@docker-test src]# cp test.txt test1.txt
[root@docker-test src]# cat test1.txt >> test.txt
[root@docker-test src]# rm -rf test1.txt
[root@docker-test src]# ls -al
total 33280
drwxr-xr-x. 2 root root       22 Jan 16 06:31 .
drwxr-xr-x. 3 root root      101 Jan 14 19:42 ..
-rw-r--r--. 1 root root 17696388 Jan 16 06:31 test.txt

세 번째 이미지를 빌드합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# ls
Dockerfile.v1  Dockerfile.v2  Dockerfile.v3  src
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker build -f Dockerfile.v3 -t yanione2/docker-layer-linked:0.0.3 .
Sending build context to Docker daemon   17.7MB
Step 1/2 : FROM yanione2/docker-layer-linked:0.0.2
 ---> fae67305fb24
Step 2/2 : COPY src .
 ---> 7f74b457892b
Successfully built 7f74b457892b
Successfully tagged yanione2/docker-layer-linked:0.0.3

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 레지스트리에 업로드합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker images
REPOSITORY                     TAG       IMAGE ID       CREATED              SIZE
yanione2/docker-layer-linked   0.0.3     7f74b457892b   19 seconds ago       814MB
yanione2/docker-layer-linked   0.0.2     fae67305fb24   About a minute ago   797MB
yanione2/docker-layer-linked   0.0.1     f90959d1d8b8   2 minutes ago        788MB
centos                         latest    5d0da3dc9764   4 months ago         231MB
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker push yanione2/docker-layer-linked:0.0.1
The push refers to repository [docker.io/yanione2/docker-layer-linked]
a342faf0f1c5: Pushed
74ddd0ec08fa: Layer already exists
0.0.1: digest: sha256:c890be6a3bae8438ba2b7352fb6f4218dd1549968f3d4440c681621ce1506628 size: 742
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker push yanione2/docker-layer-linked:0.0.2
The push refers to repository [docker.io/yanione2/docker-layer-linked]
da5a1bfa6025: Pushed
a342faf0f1c5: Layer already exists
74ddd0ec08fa: Layer already exists
0.0.2: digest: sha256:e99658278ab6de9b66e3c53a2adae50c07984d53a769e4375aee27abc4343490 size: 953
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker push yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
The push refers to repository [docker.io/yanione2/docker-layer-linked]
3d4e62040a0e: Pushed
da5a1bfa6025: Layer already exists
a342faf0f1c5: Layer already exists
74ddd0ec08fa: Layer already exists
0.0.3: digest: sha256:2e85737cea40b63683493f1de2546bdde6eef242bd6230ffd2a8eba4003e85a0 size: 1164

레지스트리에 등록된 이미지 목록입니다.

생성된 `0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 모두 삭제합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker images -a
REPOSITORY                     TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
yanione2/docker-layer-linked   0.0.3     7f74b457892b   18 minutes ago   814MB
yanione2/docker-layer-linked   0.0.2     fae67305fb24   19 minutes ago   797MB
yanione2/docker-layer-linked   0.0.1     f90959d1d8b8   21 minutes ago   788MB
centos                         latest    5d0da3dc9764   4 months ago     231MB
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker rmi -f 7f74b457892b fae67305fb24 f90959d1d8b8 5d0da3dc9764
Untagged: yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
Untagged: yanione2/docker-layer-linked@sha256:2e85737cea40b63683493f1de2546bdde6eef242bd6230ffd2a8eba4003e85a0
Deleted: sha256:7f74b457892b1ae3c75abc3c8635f3237ab326046904f3bf442807a7d17b4677
Deleted: sha256:e8b05f835c4fbf9327f7f6500934f627ba5ab4bde0cc42a0e1e20dddf6195a21
Untagged: yanione2/docker-layer-linked:0.0.2
Untagged: yanione2/docker-layer-linked@sha256:e99658278ab6de9b66e3c53a2adae50c07984d53a769e4375aee27abc4343490
Deleted: sha256:fae67305fb24c9ada3930e5a6801a3272cba53adf1a20832843ae34b58a5952e
Deleted: sha256:00921148bccaf5d9e534a055b2098928a5469170f67bd8706ad13f5be666649b
Untagged: yanione2/docker-layer-linked:0.0.1
Untagged: yanione2/docker-layer-linked@sha256:c890be6a3bae8438ba2b7352fb6f4218dd1549968f3d4440c681621ce1506628
Deleted: sha256:f90959d1d8b8f1ff676f0b7f08746619ed340542a65d18be59c4e16feb3eee53
Deleted: sha256:fceb36538db671d97b969889514b3afe6c6f7c896002371d6886cb2f46a6f57a
Untagged: centos:latest
Untagged: centos@sha256:a27fd8080b517143cbbbab9dfb7c8571c40d67d534bbdee55bd6c473f432b177
Deleted: sha256:5d0da3dc976460b72c77d94c8a1ad043720b0416bfc16c52c45d4847e53fadb6
Deleted: sha256:74ddd0ec08fa43d09f32636ba91a0a3053b02cb4627c35051aff89f853606b59
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker images -a
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID   CREATED   SIZE
[root@docker-test docker-layer-linked]#

마지막으로 업로드된 `0.0.3` 이미지를 가져옵니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker pull yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
0.0.3: Pulling from yanione2/docker-layer-linked
a1d0c7532777: Pull complete
9463394a86ae: Pull complete
73ebef1e13ff: Pull complete
677d3285a1be: Pull complete
Digest: sha256:2e85737cea40b63683493f1de2546bdde6eef242bd6230ffd2a8eba4003e85a0
Status: Downloaded newer image for yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
docker.io/yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker images
REPOSITORY                     TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
yanione2/docker-layer-linked   0.0.3     7f74b457892b   21 minutes ago   814MB

0.0.3 이미지에 포함된, 4개의 이미지 레이어(a1d0c7532777 ~ 677d3285a1be)를 모두 가져옵니다.

모든 이미지는 컨테이너 파일 시스템에 영향을 주는, 이미지 레이어들을 포함하고있습니다.

각 이미지 레이어들의 용량을 docker history 에서 확인해보면, 총 815MB 가 됩니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker history 7f74b457892b
IMAGE          CREATED             CREATED BY                                      SIZE      COMMENT
7f74b457892b   About an hour ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:dd51994e46c77756c…   17.7MB
<missing>      About an hour ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:e1670c4c6ebf3d93e…   8.85MB
<missing>      About an hour ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:d05b367ca9e2aea12…   557MB
<missing>      4 months ago        /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0B
<missing>      4 months ago        /bin/sh -c #(nop)  LABEL org.label-schema.sc…   0B
<missing>      4 months ago        /bin/sh -c #(nop) ADD file:805cb5e15fb6e0bb0…   231MB

컨테이너 생성 후, 마운트된 파일 시스템을 확인합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker images
REPOSITORY                     TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
yanione2/docker-layer-linked   0.0.3     7f74b457892b   22 minutes ago   814MB
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker run -it 7f74b457892b sh

sh-4.4# ls -al
total 17284
drwxr-xr-x.   1 root root        6 Jan 14 12:47 .
drwxr-xr-x.   1 root root        6 Jan 14 12:47 ..
lrwxrwxrwx.   1 root root        8 Nov  3  2020 sbin -> usr/sbin
dr-xr-xr-x.  13 root root        0 Jan 13 16:26 sys
drwxr-xr-x.   2 root root       25 Jan 16 06:25 packages
-rw-r--r--.   1 root root 17696388 Jan 14 11:49 test.txt
drwxr-xr-x.  12 root root      144 Sep 15 14:17 usr

마지막으로 변경된 test.txt 파일을 확인할 수 있습니다.

위 test.txt 파일은 0.0.3 이미지의 4 번째 레이어에 해당됩니다.

0.0.3 이미지의 이미지 레이어입니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker image inspect 7f74b457892b
[
    {
        "RootFS": {
            "Type": "layers",
            "Layers": [
                "sha256:74ddd0ec08fa43d09f32636ba91a0a3053b02cb4627c35051aff89f853606b59",
                "sha256:a342faf0f1c5f4d43000af6cd441ff0704bfb6d3f6b4415494db9f8a634a859c",
                "sha256:da5a1bfa6025c97d760364ad57f45636b76a3d4e535225d6624ddc890c8bf96d",
                "sha256:3d4e62040a0e1efdc4b21f8e25070cfb1fbf852fbde6614e29b079e5a8f0cd22"
            ]
        },      
    }
]

마운트된 컨테이너의 파일 시스템입니다.

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지들의 `레이어` 관계는 아래와 같습니다.

`0.0.1 ~ 0.0.2` 이미지가 캐시된 상태에서 `0.0.3` 이미지를 다운받습니다.

0.0.1 ~ 0.0.2 이미지를 다운받습니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker pull yanione2/docker-layer-linked:0.0.1
0.0.1: Pulling from yanione2/docker-layer-linked
a1d0c7532777: Already exists
9463394a86ae: Pull complete
Digest: sha256:c890be6a3bae8438ba2b7352fb6f4218dd1549968f3d4440c681621ce1506628
Status: Downloaded newer image for yanione2/docker-layer-linked:0.0.1
docker.io/yanione2/docker-layer-linked:0.0.1

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker pull yanione2/docker-layer-linked:0.0.2
0.0.2: Pulling from yanione2/docker-layer-linked
a1d0c7532777: Already exists
9463394a86ae: Already exists
73ebef1e13ff: Pull complete
Digest: sha256:e99658278ab6de9b66e3c53a2adae50c07984d53a769e4375aee27abc4343490
Status: Downloaded newer image for yanione2/docker-layer-linked:0.0.2
docker.io/yanione2/docker-layer-linked:0.0.2

0.0.3 이미지를 다운받습니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker pull yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
0.0.3: Pulling from yanione2/docker-layer-linked
a1d0c7532777: Already exists
9463394a86ae: Already exists
73ebef1e13ff: Already exists
677d3285a1be: Pull complete
Digest: sha256:2e85737cea40b63683493f1de2546bdde6eef242bd6230ffd2a8eba4003e85a0
Status: Downloaded newer image for yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
docker.io/yanione2/docker-layer-linked:0.0.3

예상한것처럼, 캐시된 이미지 레이어 1 ~ 3 까지는 다운받지않았고, 4 번째 레이어만 다운받았습니다.

추가로 test.txt 파일을 삭제합니다.

Dockerfile.v4 파일을 생성합니다.

FROM yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
RUN rm -rf test.txt

RUN 명령은, 이전 레이어를 기준으로 생성된 중간 컨테이너에서 실행되며, 그 결과는, 다음 이미지 레이어로 생성됩니다.

그렇기때문에, text.txt 파일은, 로컬 파일 시스템이 아닌, 이미지 레이어상에서 삭제되는것입니다.

0.0.4 이미지를 빌드합니다.

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker build -f Dockerfile.v4 -t yanione2/docker-layer-linked:0.0.4 .
Sending build context to Docker daemon   17.7MB
Step 1/2 : FROM yanione2/docker-layer-linked:0.0.3
 ---> 7f74b457892b
Step 2/2 : RUN rm -rf test.txt
 ---> Running in 09122781d3df
Removing intermediate container 09122781d3df
 ---> c1f0fa380f5d
Successfully built c1f0fa380f5d
Successfully tagged yanione2/docker-layer-linked:0.0.4

0.0.4 버전에서 생성된 이미지 레이어를 확인해보면

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker history c1f0fa380f5d
IMAGE          CREATED          CREATED BY                                      SIZE      COMMENT
c1f0fa380f5d   44 seconds ago   /bin/sh -c rm -rf test.txt                      0B
7f74b457892b   43 minutes ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:dd51994e46c77756c…   17.7MB
<missing>      44 minutes ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:e1670c4c6ebf3d93e…   8.85MB
<missing>      45 minutes ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:d05b367ca9e2aea12…   557MB
<missing>      4 months ago     /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0B
<missing>      4 months ago     /bin/sh -c #(nop)  LABEL org.label-schema.sc…   0B
<missing>      4 months ago     /bin/sh -c #(nop) ADD file:805cb5e15fb6e0bb0…   231MB

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker image inspect c1f0fa380f5d
[
    {
        "RootFS": {
            "Type": "layers",
            "Layers": [
                "sha256:74ddd0ec08fa43d09f32636ba91a0a3053b02cb4627c35051aff89f853606b59",
                "sha256:a342faf0f1c5f4d43000af6cd441ff0704bfb6d3f6b4415494db9f8a634a859c",
                "sha256:da5a1bfa6025c97d760364ad57f45636b76a3d4e535225d6624ddc890c8bf96d",
                "sha256:3d4e62040a0e1efdc4b21f8e25070cfb1fbf852fbde6614e29b079e5a8f0cd22",
                "sha256:bfaeb1649af5ac59a3136e4848281e9ffcee0bfc8319b65a25e4471bd97e7e85"
            ]
        },    
    }
]

test.txt 파일 삭제에 대응하는 이미지 레이어(bfaeb1649af5…)를 확인하실 수 있습니다.

또, 추가된 레이어의 데이터 디렉토리를 확인해보면

[root@docker-test overlay2]# ls -al 1288e959642d802cd16112dc1b8f77d86d1f0890ba39371caea5d436270652ee/diff
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root   22 Jan 15 03:56 .
drwx--x---. 4 root root   55 Jan 15 03:57 ..
c---------. 1 root root 0, 0 Jan 15 03:56 test.txt

test.txt 파일의 파일 유형(c) 및 용량(0MB)이 변경된것을 확인할 수 있고

[root@docker-test docker-layer-linked]# docker run -it c1f0fa380f5d sh
sh-4.4# ls
bin  etc   lib	  lost+found  mnt  packages  root  sbin  sys  usr
dev  home  lib64  media       opt  proc      run   srv	 tmp  var
sh-4.4#

컨테이너 생성 후에도, 파일 시스템에서 사라진것을 확인할 수 있습니다.

레지스트리에서 확인해보면, 5 번째 레이어가 0B가 아닌, 98B인것도 확인할 수 있었습니다.

상황 별 용량

전체 용량

버전	이미지 레이어 수	로컬 용량	레지스트리 용량
0.0.1	2	788MB	605.69MB
0.0.2	3	797MB	607.85MB
0.0.3	4	815MB	612.16MB
0.0.4	5	815MB	612.16MB

캐시된 경우

버전	이미지 레이어 수	다운로드 용량	캐시된 이미지
0.0.1	2	788MB	-
0.0.2	3	8.85MB	0.0.1
0.0.3	4	17.7MB	0.0.1 ~ 0.0.2
0.0.4	5	0MB	0.0.1 ~ 0.0.3

캐시되지않은 경우

버전	이미지 레이어 수	다운로드 용량	캐시된 이미지
0.0.1	2	788MB	-
0.0.2	3	797MB	-
0.0.3	4	815MB	-
0.0.4	5	815MB	-

결과

장점
- 캐시된 경우, 기반 Base 방식보다 다운로드 용량이 줄어듭니다.
단점
- 0.0.2 ~ 0.0.4 이미지에, 불필요한 이미지 레이어(파일 추가/변경/삭제 등)들이 추가되며, 그 만큼 전체 용량(레지스트리, 로컬)이 커지게됩니다.
- 캐시되지않은 경우, 추가된 이미지 레이어 만큼, 전체 다운로드 시간이 늘어나게됩니다.
  - 물론 캐시된 이미지가 있을 경우, 그 만큼 줄어들게됩니다.
- 만약 Base 이미지에 포함된, 리소스를 삭제해야한다면, Dockerfile 의 RUN 명령에서 관련 필터 작업을 추가해야합니다.
  - 예: RUN rm -rf test.txt
  물론 쌓인 레이어에는, 아무런 영향을 주지 못합니다.
- Base 이미지와 서비스 이미지가 겹치는 디렉토리 구조를 갖게되면, 언제든 불필요한 레이어가 추가될 수 있습니다.
  - 만약 0.0.1 버전에 포함된 패키지가, 0.0.2 이상 이미지에서 다시 포함된다면, 아래와 같은 상황이 나올 수도 있습니다.
```
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker images
REPOSITORY                          TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
yanione2/docker-layer-linked        0.0.2     74bf1b85d8ff   2 minutes ago   1.36GB
      
[root@docker-test docker-layer-linked]# docker history 74bf1b85d8ff
IMAGE          CREATED         CREATED BY                                      SIZE      COMMENT
74bf1b85d8ff   2 minutes ago   /bin/sh -c #(nop) COPY dir:3946d55106572bdd9…   570MB
f90959d1d8b8   33 hours ago    /bin/sh -c #(nop) COPY dir:d05b367ca9e2aea12…   557MB
<missing>      4 months ago    /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0B
<missing>      4 months ago    /bin/sh -c #(nop)  LABEL org.label-schema.sc…   0B
<missing>      4 months ago    /bin/sh -c #(nop) ADD file:805cb5e15fb6e0bb0…   231MB
```

기반 Base 방식

`Dockerfile.v1 ~ v3` 파일들을 생성합니다.

Dockerfile.v1 파일을 생성합니다.

FROM centos:latest
COPY src .

Dockerfile.v2 파일을 생성합니다.

FROM centos:latest
COPY src .

Dockerfile.v3 파일을 생성합니다.

FROM centos:latest
COPY src .

docker-layer-base-linked:0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 빌드합니다.

모든 조건(파일 생성 및 변경 등)은 이전 테스트와 동일하게 진행합니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker build -f Dockerfile.v1 -t yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.1 .
Sending build context to Docker daemon  556.6MB
Step 1/2 : FROM centos:latest
 ---> 5d0da3dc9764
Step 2/2 : COPY src .
 ---> Using cache
 ---> d1bcb6555084
Successfully built d1bcb6555084
Successfully tagged yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.1

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker build -f Dockerfile.v2 -t yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.2 .
Sending build context to Docker daemon    561MB
Step 1/2 : FROM centos:latest
 ---> 5d0da3dc9764
Step 2/2 : COPY src .
 ---> Using cache
 ---> f8fdcbe1f5ff
Successfully built f8fdcbe1f5ff
Successfully tagged yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.2

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker build -f Dockerfile.v3 -t yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3 .
Sending build context to Docker daemon  569.9MB
Step 1/2 : FROM centos:latest
 ---> 5d0da3dc9764
Step 2/2 : COPY src .
 ---> baad4abdddd4
Successfully built baad4abdddd4
Successfully tagged yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker images
REPOSITORY                          TAG       IMAGE ID       CREATED              SIZE
yanione2/docker-layer-base-linked   0.0.3     baad4abdddd4   About a minute ago   801MB
yanione2/docker-layer-base-linked   0.0.2     f8fdcbe1f5ff   12 minutes ago       792MB
yanione2/docker-layer-base-linked   0.0.1     d1bcb6555084   24 minutes ago       788MB
centos                              latest    5d0da3dc9764   4 months ago         231MB

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 docker 레지스트리에 업로드합니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker push yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.1
The push refers to repository [docker.io/yanione2/docker-layer-base-linked]
200b93270e87: Layer already exists
74ddd0ec08fa: Layer already exists
0.0.1: digest: sha256:a3053519078e836baed96151ecaaaf216994810c3ce0d765bc58433c56a7fa86 size: 742

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker push yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.2
The push refers to repository [docker.io/yanione2/docker-layer-base-linked]
e4ca0ce74864: Pushed
74ddd0ec08fa: Layer already exists
0.0.2: digest: sha256:3f1f6144ff7554c8f3149185abfd56238c2b1e39a9a5d26360120f7c69e7760f size: 742

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker push yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3
The push refers to repository [docker.io/yanione2/docker-layer-base-linked]
3dddacf22c0b: Pushed
74ddd0ec08fa: Layer already exists
0.0.3: digest: sha256:9728fb9d0082f903c0a8d24f836c4d6519de86bda019489e04a649c4eaece1bf size: 742

생성된 `0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 모두 삭제 후, 마지막으로 업로드된 `0.0.3` 이미지를 가져옵니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker pull yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3
0.0.3: Pulling from yanione2/docker-layer-base-linked
a1d0c7532777: Already exists
4e918a432149: Pull complete
Digest: sha256:9728fb9d0082f903c0a8d24f836c4d6519de86bda019489e04a649c4eaece1bf
Status: Downloaded newer image for yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3
docker.io/yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker image inspect baad4abdddd4
[
  {
        "RootFS": {
            "Type": "layers",
            "Layers": [
                "sha256:74ddd0ec08fa43d09f32636ba91a0a3053b02cb4627c35051aff89f853606b59",
                "sha256:3dddacf22c0b87f8eb53edcda548b5c98e317ae7f2b265398a8380e4fea3cbd6"
            ]
        },    
  }
]

이전 테스트와 달리, 2개의 이미지 레이어(a1d0c7532777 ~ 4e918a432149)만 가져옵니다.

컨테이너 생성 후, 파일 시스템을 확인합니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker images
REPOSITORY                          TAG       IMAGE ID       CREATED             SIZE
yanione2/docker-layer-base-linked   0.0.3     baad4abdddd4   About an hour ago   801MB

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker run -it baad4abdddd4 sh
sh-4.4# ls -al
total 17284
drwxr-xr-x.   1 root root        6 Jan 14 14:35 .
drwxr-xr-x.   1 root root        6 Jan 14 14:35 ..
drwxr-xr-x.   2 root root        6 Nov  3  2020 srv
dr-xr-xr-x.  13 root root        0 Jan 13 16:26 sys
drwxr-xr-x.   2 root root       25 Jan 16 07:50 packages
-rw-r--r--.   1 root root 17696388 Jan 14 14:22 test.txt
drwxr-xr-x.  20 root root      262 Sep 15 14:17 var
sh-4.4#

이전처럼, 마지막으로 변경된 test.txt 파일을 확인할 수 있습니다.

위 packages, test.txt 파일은 0.0.3 이미지의 2 번째 레이어에 해당됩니다.

마운트된 컨테이너의 파일 시스템입니다.

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지들의 `레이어` 관계는 아래와 같습니다.

`0.0.1 ~ 0.0.2` 이미지가 캐시된 상태에서 `0.0.3` 이미지를 다운받습니다.

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker images -a
REPOSITORY                          TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
yanione2/docker-layer-base-linked   0.0.2     f8fdcbe1f5ff   2 hours ago   792MB
yanione2/docker-layer-base-linked   0.0.1     d1bcb6555084   2 hours ago   788MB

[root@docker-test docker-layer-base-linked]# docker pull yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3
0.0.3: Pulling from yanione2/docker-layer-base-linked
a1d0c7532777: Already exists
4e918a432149: Pull complete
Digest: sha256:9728fb9d0082f903c0a8d24f836c4d6519de86bda019489e04a649c4eaece1bf
Status: Downloaded newer image for yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3
docker.io/yanione2/docker-layer-base-linked:0.0.3

캐시된 centos 이미지는 다운받지않았습니다.

0.0.1 ~ 0.0.3 이미지 모두, 2개의 이미지 레이어만을 갖는것을 확인할 수 있습니다.

상황 별 용량

전체 용량

버전	이미지 레이어 수	로컬 용량	레지스트리 용량
0.0.1	2	788MB	605.69MB
0.0.2	2	792MB	606.77MB
0.0.3	2	801MB	608.93MB
0.0.4	2	783MB	597.65MB

캐시된 경우

0.0.2 버전부터 용량이 큰 이유는, 패키지 + 앱 리소스를 매번 받아오기 때문입니다.

버전	이미지 레이어 수	다운로드 용량	캐시된 이미지
0.0.1	2	788MB	-
0.0.2	2	561MB	centos
0.0.3	2	570MB	centos
0.0.4	2	552MB	centos

캐시되지않은 경우

버전	이미지 레이어 수	다운로드 용량	캐시된 이미지
0.0.1	2	788MB	-
0.0.2	2	792MB	-
0.0.3	2	801MB	-
0.0.4	2	783MB	-

결과

장점
- 간단한 Base 구조를 만들 수 있습니다.
- 꼬리 물기 방식과 달리, 최소한의 이미지 레이어만 추가됩니다.
  
  이로인해, 전체 다운로드 시간 및 용량을 줄일 수 있습니다.
단점
- 캐시 여부와 상관없이, 매 버전마다, 많은 패키지 용량을 다운 받게됩니다.
  
  테스트 처럼, 패키지 용량이 많은 경우에 해당됩니다.
- 만약 일부 고정 패키지들을, Base 이미지로 가져가더라도,
대 부분의 프로젝트에서, 이 같은 Base 방식을 사용하고있습니다.
- redis:6.0 ~ 6.2
  - https://github.com/docker-library/redis/blob/a04a6df0a45894e1a630db4e84e0c12c7bcf326a/6.0/Dockerfile
  - https://github.com/docker-library/redis/blob/a04a6df0a45894e1a630db4e84e0c12c7bcf326a/6.2/Dockerfile
  - 두 이미지 모두, debian OS(30.87MB)를 BASE 로 사용하고있습니다.
- nginx:1.20.2 ~ 1.21.5
  - https://github.com/nginxinc/docker-nginx/blob/1.20.2/stable/alpine/Dockerfile
  - https://github.com/nginxinc/docker-nginx/blob/1.21.5/stable/alpine/Dockerfile
  - 두 이미지 모두, debian OS(30.87MB)를 BASE 로 사용하고있습니다.

결과 비교

꼬리 물기/기반 Base 방식

전체 용량

버전	이미지 레이어 수	로컬 용량	레지스트리 용량
0.0.1	2/2	788MB/788MB	605.69MB/605.69MB
0.0.2	3/2	797MB/792MB	607.85MB/606.77MB
0.0.3	4/2	815MB/801MB	612.16MB/608.93MB
0.0.4	5/2	815MB/783MB	612.16MB/597.65MB

캐시된 경우

버전	이미지 레이어 수	다운로드 용량	캐시된 이미지
0.0.1	2/2	788MB/788MB	-
0.0.2	3/2	8.85MB/561MB	0.0.1/centos
0.0.3	4/2	17.7MB/570MB	0.0.1 ~ 0.0.2/centos
0.0.4	5/2	0MB/552MB	0.0.1 ~ 0.0.3/centos

캐시되지않은 경우

버전	이미지 레이어 수	다운로드 용량	캐시된 이미지
0.0.1	2/2	788MB/788MB	-
0.0.2	3/2	797MB/792MB	-
0.0.3	4/2	815MB/801MB	-
0.0.4	5/2	815MB/783MB	-

마치며

캐시된 경우, 꼬리 물기 방식이 적은 용량을 다운받을 수 있다는 장점이 있지만, 그에 비해 전체 용량이 불필요하게 늘 수 있다는 큰 단점이 존재합니다.
캐시되지않은 경우, 불필요하게 누적된 레이어때문에, 전체 다운로드 용량도 늘어나게됩니다.

Base 이미지와 서비스 이미지는 분리되어야합니다.

1. Base 이미지(centos7) + 서비스 이미지(앱 리소스)

or

2. Base 이미지(centos7 + (nodeJS 등의 전역 패키지)) + 서비스 이미지(앱 리소스)

보통은 위의 1번 방식을 사용하고, 상황에 따라선, 2번 방식을 사용할 수도 있을듯합니다.

테스트 배경

꼬리물기 방식

Dockerfile.v1 ~ v3 파일들을 생성합니다.

docker-layer-linked:0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 빌드합니다.

0.0.1 이미지를 빌드합니다.

0.0.1 이미지를 Base 로 바라보는 0.0.2 이미지를 빌드합니다.

0.0.2 이미지를 Base 로 바라보는 0.0.3 이미지를 빌드합니다.

0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 레지스트리에 업로드합니다.

생성된 0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 모두 삭제합니다.

마지막으로 업로드된 0.0.3 이미지를 가져옵니다.

컨테이너 생성 후, 마운트된 파일 시스템을 확인합니다.

0.0.1 ~ 0.0.3 이미지들의 레이어 관계는 아래와 같습니다.

0.0.1 ~ 0.0.2 이미지가 캐시된 상태에서 0.0.3 이미지를 다운받습니다.

추가로 test.txt 파일을 삭제합니다.

상황 별 용량

결과

기반 Base 방식

Dockerfile.v1 ~ v3 파일들을 생성합니다.

docker-layer-base-linked:0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 빌드합니다.

0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 docker 레지스트리에 업로드합니다.

생성된 0.0.1 ~ 0.0.3 이미지를 모두 삭제 후, 마지막으로 업로드된 0.0.3 이미지를 가져옵니다.

컨테이너 생성 후, 파일 시스템을 확인합니다.

0.0.1 ~ 0.0.3 이미지들의 레이어 관계는 아래와 같습니다.

0.0.1 ~ 0.0.2 이미지가 캐시된 상태에서 0.0.3 이미지를 다운받습니다.

상황 별 용량

결과

결과 비교

꼬리 물기/기반 Base 방식

마치며

`Dockerfile.v1 ~ v3` 파일들을 생성합니다.

`0.0.1` 이미지를 빌드합니다.

`0.0.1` 이미지를 `Base` 로 바라보는 `0.0.2` 이미지를 빌드합니다.

`0.0.2` 이미지를 `Base` 로 바라보는 `0.0.3` 이미지를 빌드합니다.

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 레지스트리에 업로드합니다.

생성된 `0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 모두 삭제합니다.

마지막으로 업로드된 `0.0.3` 이미지를 가져옵니다.

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지들의 `레이어` 관계는 아래와 같습니다.

`0.0.1 ~ 0.0.2` 이미지가 캐시된 상태에서 `0.0.3` 이미지를 다운받습니다.

`Dockerfile.v1 ~ v3` 파일들을 생성합니다.

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 docker 레지스트리에 업로드합니다.

생성된 `0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지를 모두 삭제 후, 마지막으로 업로드된 `0.0.3` 이미지를 가져옵니다.

`0.0.1 ~ 0.0.3` 이미지들의 `레이어` 관계는 아래와 같습니다.

`0.0.1 ~ 0.0.2` 이미지가 캐시된 상태에서 `0.0.3` 이미지를 다운받습니다.