빌드 캐시 활용

Docker 이미지를 빌드하는 데는 시간이 걸릴 수 있으며, 특히 복잡한 애플리케이션에서는 더 오래 걸립니다. Docker의 빌드 캐시는 작업 속도를 크게 높여 주는 영리한 기능입니다!

이 기능은 이전 빌드의 레이어를 재사용하므로, Docker가 매번 처음부터 모든 항목을 다시 빌드하지 않아도 됩니다.

Dockerfile을 사용하여 Docker 이미지를 빌드하면 Docker는 각 지시문을 한 줄씩 실행합니다.

• FROM, RUN, COPY와 같은 각 지시문은 이미지에 새로운 "레이어"를 만듭니다.
• 이 레이어들이 서로 위에 쌓여 최종 이미지를 구성합니다.

Docker는 지시문을 실행하기 전에 동일한 레이어를 이전에 빌드한 적이 있는지 확인합니다. 다음 항목을 비교합니다.

• 지시문 자체(예: RUN apt update)
• 특정 지시문에 사용되는 "컨텍스트"(예: COPY되는 파일)

일치하는 레이어를 찾으면 Docker는 지시문을 다시 실행하는 대신 캐시에서 해당 레이어를 재사용합니다.

캐시는 유용하지만 항상 사용되는 것은 아닙니다. Docker가 지시문이나 해당 컨텍스트에서 변경 사항을 감지하면 해당 레이어와 그 이후의 모든 레이어에 대한 캐시가 무효화됩니다.

즉, Docker는 그 지점부터 다시 빌드하며 그 아래에 있는 캐시된 레이어는 무시합니다.

캐시 적중을 최대화하려면 Dockerfile의 지시문을 변경 가능성이 낮은 항목부터 높은 항목 순서로 배치합니다.

• 안정적인 종속 항목을 먼저: 자주 변경되지 않는 시스템 패키지나 애플리케이션 종속 항목을 설치합니다.
• 애플리케이션 코드는 마지막에: 자주 변경되는 애플리케이션의 소스 코드를 가능한 한 나중에 복사합니다.

예를 살펴보겠습니다. 일반적으로 변경 빈도가 낮은 RUN pip install 명령을 코드가 업데이트될 때마다 변경되는 COPY . .보다 앞에 배치하면 Docker가 종속 항목 레이어를 재사용할 수 있습니다.

requirements.txt에 flask와 gunicorn이 있고 app.py가 기본 애플리케이션이라고 가정해 보겠습니다.

Dockerfile:

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY app.py .
CMD ["python", "app.py"]

app.py만 변경되면 Docker는 마지막 COPY 및 CMD 레이어만 다시 빌드하므로 시간을 절약할 수 있습니다!

COPY . .를 사용하면 Docker는 빌드 컨텍스트의 모든 파일에서 변경 사항을 확인합니다. 작은 파일이라도 관련이 없다면(예: .git 폴더나 로컬 테스트 데이터) 캐시가 무효화될 수 있습니다.

.dockerignore 파일을 사용하여 빌드 컨텍스트에서 불필요한 파일과 디렉터리를 제외합니다. 그러면 해당 항목이 캐시 무효화를 일으키지 않습니다.

빌드 컨텍스트의 루트, 즉 Dockerfile 옆에 .dockerignore라는 이름의 파일을 배치합니다.

.dockerignore 예시:

.git
.venv
__pycache__
*.log
node_modules

이제 COPY . .를 실행하면 Docker가 이러한 파일을 무시하므로 캐시 적중이 더 안정적으로 이루어집니다!

때로는 캐시를 완전히 무시하고 모든 항목을 새로 빌드해야 할 수 있습니다. 디버깅하거나 종속 항목의 가장 최신 버전을 사용하고 있는지 확인할 때 유용합니다.

빌드 명령에 --no-cache 플래그를 추가하면 캐시를 사용하지 않고 Docker가 다시 빌드하도록 할 수 있습니다.

docker build --no-cache -t my-app:latest .

Node.js 애플리케이션용 Docker 이미지를 빌드하고 있습니다. 현재 Dockerfile은 다음과 같습니다.

FROM node:16-alpine
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install
CMD ["npm", "start"]

빌드 캐싱을 위해 이 Dockerfile을 가장 효과적으로 최적화하는 변경 사항은 무엇일까요?

잘하셨습니다! Docker의 빌드 캐시를 활용하여 이미지를 더 빠르게 빌드하는 방법을 배웠습니다.

• Docker는 이미지를 레이어별로 빌드하며 가능한 경우 캐시된 레이어를 재사용합니다.
• 지시문이나 해당 컨텍스트가 변경되면 그 지점부터 캐시가 무효화됩니다.
• 변경 가능성이 낮은 지시문부터 높은 지시문 순서로 배치하여 최적화합니다.
• .dockerignore를 사용하여 빌드 컨텍스트에서 관련 없는 파일을 제외합니다.
• 필요한 경우 --no-cache를 사용하여 새로 빌드합니다.

효율적인 캐싱은 개발 주기를 단축하고 더 민첩한 배포를 가능하게 합니다!