[BASIC #6] 컨테이너 간 통신: Docker Network 이해하기

0. 들어가며

지금까지 우리는 단일 컨테이너를 실행하고, 데이터를 영구적으로 저장하는 방법까지 배웠다. 하지만 실제 애플리케이션은 대부분 여러 컨테이너로 구성된다.

웹 서버 컨테이너 (Nginx)
애플리케이션 서버 컨테이너 (Spring Boot, Node.js)
데이터베이스 컨테이너 (MySQL, PostgreSQL)

이렇게 여러 컨테이너가 함께 동작하려면 컨테이너 간 통신이 필요하다. 이번 포스팅에서는 컨테이너들이 서로 통신할 수 있게 해주는 Docker Network에 대해 알아보겠다.

1. Docker Network의 필요성

1.1. 컨테이너의 격리와 통신

도커 컨테이너는 기본적으로 격리된 환경에서 실행된다. 각 컨테이너는 자신만의 네트워크 네임스페이스를 가지며, 기본적으로는 다른 컨테이너와 격리되어 있다.

[Container A]   [Container B]   [Container C]
    |                |               |
    +----------------+---------------+
                    |
              [Docker Network]
                    |
              [Host Machine]

하지만 애플리케이션을 구성하려면 이 격리된 컨테이너들이 선택적으로 통신할 수 있어야 한다. 예를 들어:

웹 서버는 애플리케이션 서버와 통신해야 한다.
애플리케이션 서버는 데이터베이스와 통신해야 한다.
하지만 데이터베이스는 외부에서 직접 접근할 수 없어야 한다.

이러한 요구사항을 충족시키기 위해 도커는 네트워크 기능을 제공한다.

1.2. 실생활 비유: 아파트 단지

각 컨테이너는 아파트 호수다.
Docker Network는 아파트 단지 내부 도로다.
같은 단지(같은 네트워크)에 있는 호수들은 서로 방문할 수 있다.
다른 단지(다른 네트워크)에 있는 호수들은 기본적으로 왕래할 수 없다.
외부 인터넷은 단지 정문을 통해서만 출입할 수 있다.

2. Docker Network의 구조

2.1. 네트워크 구성 요소

                    [외부 인터넷]
                         |
                    [eth0 (호스트)]
                         |
                    [docker0 브리지]
                    /      |      \\
              [veth0]  [veth1]  [veth2]
                  |        |        |
              [C1]       [C2]     [C3]

eth0: 호스트 머신의 실제 네트워크 인터페이스. 외부 인터넷과 연결된다.
docker0: 도커가 설치될 때 기본으로 생성되는 가상의 브리지 네트워크. 모든 컨테이너를 연결하는 가상의 스위치 역할을 한다.
veth (Virtual Ethernet): 각 컨테이너가 생성될 때 컨테이너와 docker0 브리지를 연결하는 가상의 케이블 쌍이다. 한쪽 끝은 컨테이너에, 다른 쪽 끝은 docker0 브리지에 연결된다.

2.2. 컨테이너의 IP 할당

기본적으로 각 컨테이너는 172.17.0.0/16 대역의 IP를 할당받는다.

# 컨테이너의 IP 확인
docker inspect <컨테이너명> | grep IPAddress

실행 결과:

"IPAddress": "172.17.0.2",

3. 네트워크 드라이버 종류

도커는 다양한 네트워크 드라이버를 제공한다. 각각 다른 특성과 용도를 가지고 있다.

3.1. bridge (기본값)

가장 기본적인 네트워크 드라이버다. 같은 호스트 내의 컨테이너들이 통신할 수 있도록 해준다.

# 기본 bridge 네트워크 확인
docker network ls

NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
a1b2c3d4e5f6   bridge    bridge    local

특징:

같은 bridge 네트워크에 연결된 컨테이너끼리 통신 가능
외부에서는 포트 매핑(p)을 통해서만 접근 가능
기본 bridge는 DNS 기반 컨테이너 이름 해석을 지원하지 않음 (사용자 정의 bridge는 지원)

3.2. host

컨테이너가 호스트의 네트워크를 직접 사용한다.

docker run -d --network host --name nginx-host nginx

특징:

컨테이너가 별도의 IP를 할당받지 않고 호스트의 IP를 공유
포트 매핑(p) 불필요 (호스트의 포트를 그대로 사용)
네트워크 성능이 중요한 경우 사용
격리 수준이 낮아짐 (포트 충돌 위험)

3.3. none

컨테이너를 네트워크에서 완전히 격리한다.

docker run -d --network none --name isolated ubuntu sleep infinity

특징:

네트워크 인터페이스가 없음
외부와 완전히 차단된 환경이 필요할 때 사용 (보안, 테스트)

3.4. container

다른 컨테이너의 네트워크 네임스페이스를 공유한다.

# 네트워크를 공유할 컨테이너 실행
docker run -d --name shared-network nginx

# 다른 컨테이너가 위 컨테이너의 네트워크를 공유
docker run -it --network container:shared-network ubuntu bash

특징:

두 컨테이너가 같은 IP, 같은 포트 공간을 공유
localhost로 서로 통신 가능
주로 사이드카 패턴에서 사용

3.5. overlay (Swarm 모드)

여러 도커 호스트를 하나의 네트워크로 연결한다. (도커 스웜 모드에서 사용)

# Swarm 모드 초기화 후
docker network create -d overlay my-overlay

특징:

여러 물리적 서버에 걸친 컨테이너 간 통신 지원
클러스터 환경에서 사용

4. 사용자 정의 네트워크 생성 및 활용

기본 bridge 네트워크도 사용할 수 있지만, 사용자 정의 네트워크를 만드는 것이 여러모로 편리하다.

4.1. 사용자 정의 네트워크의 장점

자동 DNS 해석: 컨테이너 이름으로 통신 가능
격리: 다른 네트워크와 분리되어 보안성 향상
유연성: 네트워크별로 다른 설정 적용 가능

4.2. 네트워크 생성 및 관리

# bridge 타입의 네트워크 생성
docker network create --driver bridge my-network

# 특정 서브넷을 지정하여 생성
docker network create \\
  --driver bridge \\
  --subnet 172.20.0.0/16 \\
  --gateway 172.20.0.1 \\
  my-custom-network

# 네트워크 목록 확인
docker network ls

# 네트워크 상세 정보 확인
docker network inspect my-network

# 네트워크 삭제
docker network rm my-network

# 사용하지 않는 네트워크 모두 삭제
docker network prune

4.3. 컨테이너를 네트워크에 연결

방법 1: 실행 시 연결

# 생성한 네트워크에 연결하여 컨테이너 실행
docker run -d --name app1 --network my-network nginx
docker run -d --name app2 --network my-network ubuntu sleep infinity

방법 2: 실행 중인 컨테이너를 네트워크에 연결

# 먼저 기본 네트워크로 실행
docker run -d --name app3 nginx

# 실행 중인 컨테이너를 네트워크에 추가 연결
docker network connect my-network app3

# 네트워크에서 컨테이너 분리
docker network disconnect my-network app3

5. 실습: 컨테이너 간 통신

5.1. 기본 네트워크에서의 통신

# 두 개의 Ubuntu 컨테이너 실행 (기본 bridge)
docker run -d --name u1 ubuntu sleep infinity
docker run -d --name u2 ubuntu sleep infinity

# u2에서 u1으로 ping 시도
docker exec u2 ping u1
# -> ping: u1: Name or service not known

기본 bridge 네트워크에서는 컨테이너 이름으로 통신할 수 없다. IP 주소를 직접 알아내야 한다.

# u1의 IP 확인
docker inspect u1 | grep IPAddress
# "IPAddress": "172.17.0.2"

# IP로 ping 시도
docker exec u2 ping 172.17.0.2
# -> 성공!

5.2. 사용자 정의 네트워크에서의 통신

# 사용자 정의 네트워크 생성
docker network create test-network

# 같은 네트워크에 컨테이너 실행
docker run -d --name u3 --network test-network ubuntu sleep infinity
docker run -d --name u4 --network test-network ubuntu sleep infinity

# u4에서 u3으로 ping 시도 (컨테이너 이름으로!)
docker exec u4 ping u3
# -> 성공! (ping 응답 확인)

사용자 정의 네트워크에서는 내장 DNS 서버가 컨테이너 이름을 IP 주소로 자동 변환해준다.

5.3. 여러 네트워크에 동시 연결

# 두 번째 네트워크 생성
docker network create second-network

# u3 컨테이너를 second-network에도 연결
docker network connect second-network u3

# u3의 네트워크 정보 확인
docker inspect u3 | grep -A 10 "Networks"

이제 u3는 두 개의 네트워크에 동시에 연결되어 있다.

6. 실전: 3-Tier 애플리케이션 네트워크 구성

6.1. 시나리오

다음과 같은 3계층 애플리케이션을 구성해보자.

Web Tier: Nginx (외부에 노출)
App Tier: Node.js 애플리케이션 (Web에서만 접근 가능)
DB Tier: MySQL (App에서만 접근 가능, 외부 차단)

6.2. 네트워크 설계

# 두 개의 네트워크 생성
docker network create frontend-network
docker network create backend-network

네트워크 구조:

[외부 인터넷]
     |
[Web Container]  (frontend-network + backend-network)
     |                |
[App Container] (backend-network + db-network)
                     |
[DB Container]   (db-network)

6.3. 컨테이너 실행

DB Tier (MySQL)

# DB 볼륨 생성
docker volume create mysql-data

# DB 컨테이너 실행 (backend-network만 연결)
docker run -d \\
  --name mysql-db \\
  --network backend-network \\
  -v mysql-data:/var/lib/mysql \\
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \\
  -e MYSQL_DATABASE=myapp \\
  mysql:8.0

App Tier (Node.js)

먼저 간단한 Node.js 앱을 만들어보자.

// app.js
const express = require('express');
const mysql = require('mysql2');
const app = express();

const connection = mysql.createConnection({
  host: 'mysql-db',  // 컨테이너 이름으로 접근!
  user: 'root',
  password: 'root',
  database: 'myapp'
});

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello from App Tier!');
});

app.get('/db', (req, res) => {
  connection.query('SELECT NOW()', (err, results) => {
    if (err) {
      res.send('DB connection failed: ' + err);
    } else {
      res.send('DB connected! Time: ' + results[0].NOW);
    }
  });
});

app.listen(3000);

# Dockerfile
FROM node:18
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
CMD ["node", "app.js"]

# App 이미지 빌드
docker build -t myapp:latest .

# App 컨테이너 실행 (frontend + backend 네트워크 모두 연결)
docker run -d \\
  --name app-server \\
  --network frontend-network \\
  -p 3000:3000 \\
  myapp:latest

# backend-network에도 연결
docker network connect backend-network app-server

Web Tier (Nginx)

# Nginx 설정 파일 생성
cat > nginx.conf << 'EOF'
events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    upstream app {
        server app-server:3000;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass <http://app>;
            proxy_set_header Host $host;
        }
    }
}
EOF

# Nginx 컨테이너 실행 (frontend-network만 연결)
docker run -d \\
  --name web-server \\
  --network frontend-network \\
  -p 80:80 \\
  -v $(pwd)/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro \\
  nginx

6.4. 테스트

브라우저에서 http://localhost 접속 → "Hello from App Tier!" 확인
http://localhost/db 접속 → DB 연결 시간 확인

DB 컨테이너는 frontend-network에 연결되어 있지 않으므로, 외부에서는 직접 접근할 수 없다. App 서버를 통해서만 접근 가능하다.

7. 네트워크 트러블슈팅

7.1. 자주 사용하는 디버깅 명령어

# 컨테이너의 네트워크 설정 확인
docker inspect <컨테이너명> | grep -A 20 "Networks"

# 컨테이너 내부에서 네트워크 도구 설치
docker exec -it <컨테이너명> apt-get update
docker exec -it <컨테이너명> apt-get install -y iputils-ping curl net-tools

# ping 테스트
docker exec app-server ping mysql-db

# 포트 열림 확인
docker exec app-server curl mysql-db:3306

# DNS 확인
docker exec app-server cat /etc/resolv.conf

7.2. 네트워크 격리 확인

# web-server에서 DB로 직접 접근 시도 (실패해야 정상)
docker exec web-server ping mysql-db
# -> ping: mysql-db: Name or service not known

# app-server에서 DB로 접근 (성공)
docker exec app-server ping mysql-db
# -> 성공!

7.3. 포트 충돌 해결

# 어떤 프로세스가 포트를 사용 중인지 확인
sudo netstat -tulpn | grep 8080

# 실행 중인 컨테이너 중지
docker stop <컨테이너명>

8. 네트워크 명령어 요약

명령어	설명
docker network ls	네트워크 목록 확인
docker network create [이름]	새 네트워크 생성
docker network inspect [이름]	네트워크 상세 정보
docker network connect [네트워크] [컨테이너]	컨테이너를 네트워크에 연결
docker network disconnect [네트워크] [컨테이너]	컨테이너를 네트워크에서 분리
docker network rm [이름]	네트워크 삭제
docker network prune	사용하지 않는 네트워크 모두 삭제

9. 마치며

이번 포스팅에서는 컨테이너 간 통신을 가능하게 하는 Docker Network에 대해 알아보았다.

도커는 다양한 네트워크 드라이버(bridge, host, none, container, overlay)를 제공한다.
기본 bridge 네트워크는 컨테이너 이름으로 통신할 수 없다.
사용자 정의 네트워크에서는 자동 DNS 해석으로 컨테이너 이름으로 통신 가능하다.
하나의 컨테이너를 여러 네트워크에 연결할 수 있다.
네트워크를 분리하면 보안성을 높일 수 있다.

다음 포스팅에서는 여러 컨테이너로 구성된 애플리케이션을 한 번에 관리하는 방법, 즉 Docker Compose에 대해 알아보겠다.

'Docker' 카테고리의 다른 글

[ADVANCED #2] 도커 이미지 배포와 공유: Docker Hub 활용법 (0)	2025.06.01
[ADVANCED #1] 여러 컨테이너 한 번에 관리하기: Docker Compose (0)	2025.06.01
[BASIC #5] 데이터를 영구적으로 저장하는 법: Docker Volume (0)	2025.05.31
[BASIC #4] 나만의 이미지 만들기: Dockerfile 완전 정복 (0)	2025.05.31
[BASIC #3] 밀키트 비유로 완벽 이해하는 도커 이미지와 컨테이너 (0)	2025.05.31

0. 들어가며

1. Docker Network의 필요성

1.1. 컨테이너의 격리와 통신

1.2. 실생활 비유: 아파트 단지

2. Docker Network의 구조

2.1. 네트워크 구성 요소

2.2. 컨테이너의 IP 할당

3. 네트워크 드라이버 종류

3.1. bridge (기본값)

3.2. host

3.3. none

3.4. container

3.5. overlay (Swarm 모드)

4. 사용자 정의 네트워크 생성 및 활용

4.1. 사용자 정의 네트워크의 장점

4.2. 네트워크 생성 및 관리

4.3. 컨테이너를 네트워크에 연결

5. 실습: 컨테이너 간 통신

5.1. 기본 네트워크에서의 통신

5.2. 사용자 정의 네트워크에서의 통신

5.3. 여러 네트워크에 동시 연결

6. 실전: 3-Tier 애플리케이션 네트워크 구성

6.1. 시나리오

6.2. 네트워크 설계

6.3. 컨테이너 실행

6.4. 테스트

7. 네트워크 트러블슈팅

7.1. 자주 사용하는 디버깅 명령어

7.2. 네트워크 격리 확인

7.3. 포트 충돌 해결

8. 네트워크 명령어 요약

9. 마치며

'Docker' 카테고리의 다른 글

티스토리툴바