Django

Django는 파이썬으로 웹 서버를 쉽게 개발할 수 있는 기능을 제공하는 프레임워크(Framework)입니다. 2003년 로렌스 저널-월드 신문사의 내부 프로젝트로 시작했으며, 2005년 오픈소스화되었습니다.

Django 설치 방법

Django는 pip를 이용해서 간단히 설치할 수 있습니다.

$ pip install django

Django 버전 확인

다음 명령어로 현재 Django의 버전을 확인할 수 있습니다.

$ python -m django --version

Django 특징

MTV 패턴

Django는 MTV 패턴 구조로 되어 있습니다. MTV 패턴은 Modle-Template-View로 이루어져 있으며, MVC 패턴의 Model-View-Controller와 일치합니다. 주의할 점은 MTV 패턴에서 Template는 MVC 패턴에서의 View와 대응되며, MTV 패턴의 View는 MVC 패턴의 Controller와 대응됩니다.

ORM 지원

ORM(Object-Relational Mapping)은 데이터베이스 시스템과 데이터 모델을 쉽게 연결시켜주는 기능입니다. 직접 SQL문으로 쿼리를 작성하지 않더라도 데이터베이스로부터 값을 쉽게 가져올 수 있고, 데이터를 마치 객체를 다루듯이 사용할 수 있습니다.

Admin 화면 제공

Django로 제작한 웹 서버는 Admin 화면을 자동으로 제공합니다. Admin 화면을 통해 데이터들을 쉽게 관리할 수 있습니다.

Elegant URL 방식

웹 프로그래밍에서 URL 디자인은 필수적인 작업인데, Django에서는 Elegant URL 방식을 채택하여 각 URL 형태를 파이썬 함수나 클래스에 직접 연결할 수 있도록 하여 쉽게 개발할 수 있는 환경을 제공합니다.

자체 템플릿 시스템

Django는 내부적으로 확장이 가능하고 디자인이 쉬운 템플릿 시스템을 제공합니다. 이를 통해 디자인과 로직을 분리해서 개발할 수 있습니다.

Cache 시스템

동적인 페이지는 일반적으로 데이터베이스 쿼리를 실행하고 템플릿을 해석하여 관련 페이지를 렌더링해주는 작업이 필요합니다. 이는 서버에 큰 부하를 주게 되는데 Django에서는 Cache 시스템을 제공하여 서버의 부하를 줄여줄 수 있습니다.

자체 웹 서버 제공

Django는 자체적으로 웹 서버 기능을 제공하고 있어 개발 과정에서 손쉽게 테스트할 수 있습니다. 또한 디버깅 모드를 제공하여 에러를 쉽게 파악하고 수정할 수 있도록 상세한 메시지를 제공합니다.

소스 변경사항 자동 반영

Django는 소스에 변경사항이 있을 경우 자동으로 반영해줍니다. 따라서 웹 서버를 구동시킨 후 소스 수정을 하더라도 웹 서버 재실행을 할 필요가 없습니다.

Docker의 파일 시스템

Docker에서 컨테이너 내부의 파일들은 ‘Union File System’에 의해 컨테이너 내부에서 관리됩니다. 하지만 ‘Data Volume’을 사용하게 되면 호스트 PC의 파일 시스템에 파일을 저장할 수가 있습니다. 따라서 이 경우에는 docker commit 명령어를 이용하더라도 해당 파일은 이미지에 포함되지 않습니다.

Data Volume 설정 방법

볼륨을 연결하는 옵션은 -v <호스트 PC 디렉토리>:<컨테이너 디렉토리> 입니다. 아래 예제는 로컬 호스트 PC의 /home/snowdeer/Docker/data-volume/ 디렉토리를 snow-volume라는 이름의 컨테이너 내부의 /data 디렉토리로 연결할 수 있습니다.

$ docker run -i -t --name snow-volume -v /home/snowdeer/Docker/data-volume/:/data ubuntu /bin/bash

위 명령어를 실행하고 나서 bash 명령어로

$ cd /data

$ touch hello-snowdeer.txt

를 입력하고 나서 호스트 PC의 연결된 디렉토리를 살펴보면 컨테이너 내부에서 생성한 파일이 보이는 것을 확인할 수 있습니다.

이렇게 데이터 볼륨을 이용하면 여러 컨테이너들끼리 같은 파일 데이터를 공유할 수 있습니다. 또한 디렉토리 연결뿐만 아니라 다음과 같이 파일을 연결할 수도 있습니다.

$ docker run -i -t --name snow-volume -v /home/snowdeer/Docker/data-volume/hello.txt/:/data/hello.txt ubuntu /bin/bash

–volumes-from 옵션을 이용한 데이터 볼륨 연결

다음 명령어를 입력하면 위에서 생성한 ‘snow-volume’이라는 이미지의 데이터 볼륨을 새로 생성하는 컨테이너에 연결할 수 있습니다.

$ docker run -i -t --volumes-from snow-volume --name snow-volume2 ubuntu /bin/bash

nginx

nginx는 가볍고 실용적인 웹서버입니다. 웹서버, 리버스 프록시, 메일 프록시 등의 기능을 갖고 있습니다.

ngix 이미지 생성하기

nginx 이미지 생성용 Dockerfile은 여기에서 확인할 수 있습니다.

FROM ubuntu:latest

# Install Nginx.
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
RUN chown -R www-data:www-data /var/lib/nginx

# Define mountable directories.
VOLUME ["/etc/nginx/sites-enabled", "/etc/nginx/certs", "/etc/nginx/conf.d", "/var/log/nginx", "/var/www/html"]

# Define working directory.
WORKDIR /etc/nginx

# Define default command.
CMD ["nginx"]

# Expose ports.
EXPOSE 80
EXPOSE 443

위와 같은 Dockerfile을 생성하고 해당 폴더에서 아래 명령어를 이용해서 nginx 이미지를 빌드할 수 있습니다.

$ docker build --tag snow-nginx:0.1 .

Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/10 : FROM ubuntu:latest
latest: Pulling from library/ubuntu
1be7f2b886e8: Pull complete
6fbc4a21b806: Pull complete
c71a6f8e1378: Pull complete
4be3072e5a37: Pull complete
06c6d2f59700: Pull complete
Digest: sha256:e27e9d7f7f28d67aa9e2d7540bdc2b33254b452ee8e60f388875e5b7d9b2b696
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest
 ---> 0458a4468cbc
Step 2/10 : RUN apt-get update
 ---> Running in 5ff5327e54cb

...

Step 9/10 : EXPOSE 80
 ---> Running in da53118109a4
Removing intermediate container da53118109a4
 ---> 395dc7dc3371
Step 10/10 : EXPOSE 443
 ---> Running in 3f8c3f9a8895
Removing intermediate container 3f8c3f9a8895
 ---> a935dd536d8e
Successfully built a935dd536d8e
Successfully tagged snow-nginx:0.1

빌드된 이미지 확인은 docker images로 확인할 수 있습니다.

$ docker images

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
snow-nginx          0.1                 a935dd536d8e        58 seconds ago      208MB

Scratch 이미지 생성하기

Docker에서 아무 것도 들어있지 않은 비어있는 베이스 이미지를 scratch 이미지라고 합니다.

dev/null 장치를 이용해서 비어있는 tar 파일을 docker import하면 scratch 이미지가 생성됩니다.

$ tar cv --files-from /dev/null | sudo docker import - scratch

$ docker images

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
scratch             latest              8a0ef0f0a9b8        6 seconds ago       0B

Scratch 이미지에 프로그램 추가하기

scratch 이미지는 비어있는 이미지이기 때문에 컨테이너 생성이 되지 않습니다. 여기에 프로그램을 하나 추가해보도록 하겠습니다.

아래의 코드와 같이 간단한 C++ 프로그램을 작성합니다.

#include 

using namespace std;

int main() {
    printf("Hello. SnowDeer.\n");
    
    return 0;
}
</pre>

scratch 이미지에는 아무 라이브러리도 없기 때문에 빌드할 때는 반드시 정적(static) 바이너리로 빌드해야합니다.

~~~
$ g++ hello.cpp -static -o hello
~~~




## Dockerfile 생성

그리고 Dockerfile을 아래와 같이 작성합니다.

FROM scratch
ADD ./hello /hello
CMD ["/hello"]


그런 다음 `docker build` 명령을 수행합니다.

~~~
$ docker build --tag hello:0.1 .

Sending build context to Docker daemon   1.83MB
Step 1/3 : FROM scratch
 --->
Step 2/3 : ADD ./hello /hello
 ---> Using cache
 ---> 0d32a1e91f48
Step 3/3 : CMD ["/hello"]
 ---> Running in 84a81208a7a9
Removing intermediate container 84a81208a7a9
 ---> 13ea232f71c9
Successfully built 13ea232f71c9
Successfully tagged hello:0.1
~~~

이미지 생성 결과 확인은 다음과 같습니다.

~~~
$ docker images

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
hello               0.1                 13ea232f71c9        46 seconds ago      913kB
scratch             latest              8a0ef0f0a9b8        7 minutes ago       0B
~~~

컨테이너로 실행을 해봅니다.

~~~
$ docker run --rm hello:0.1

Hello. SnowDeer.
~~~

Ubuntu 베이스 이미지 생성하기

Ubuntu 베이스 이미지를 생성하기 위해서는 먼저 우분투 리눅스용 부트스트랩 바이너리 파일들을 받아와야 합니다.

debootstrap 설치

부트스트랩 툴인 debootstrap를 호스트 PC에서 설치합니다.

$ sudo apt-get install debootstrap

Ubuntu 바이너리 파일 다운로드

위에서 받은 debootstrap 프로그램을 이용해서 Ubuntu 바이너리를 다운로드합니다. 다운로드할 때 Ubuntu의 코드네이(Codename)이 필요한데 여기에서 확인할 수 있습니다.

저는 16.04 LTS 버전인 xenial로 다운로드했습니다. debootstrap <code name> <directory name> 입니다.

$ sudo debootstrap xenial xenial

docker import 명령어로 베이스 이미지 생성

$ sudo tar -C xenial -c . | sudo docker import - xenial

sha256:15a945ebf05d877bd5e7e1ec92e8c65726bbed5a46525bf023cda42e29da3502

이제 베이스 이미지가 생겼고, 컨테이너를 실행해서 확인을 해봅니다.

$ docker run -i -t --name hello xenial /bin/bash

root@dcfe551d2c01:/# cat /etc/lsb-release 
DISTRIB_ID=Ubuntu
DISTRIB_RELEASE=16.04
DISTRIB_CODENAME=xenial
DISTRIB_DESCRIPTION="Ubuntu 16.04 LTS"