컨테이너 기초

Chroot

새로운 루트 디렉토리로 사용할 디렉토리 생성
```
mkdir ~/environment/new-root
```
위에서 생성한 디렉토리를 루트 디렉토리로 변경 시도
```
sudo chroot ~/environment/new-root
```
새로운 루트로 사용할 디렉토리 하위에 bin 디렉토리 생성
```
mkdir ~/environment/new-root/bin
```
호스트에 있는 /bin/bash 파일을 새로운 루트 디렉토리로 사용할 디렉토리 하위의 bin 디렉토리로 복사
```
cp /bin/bash ~/environment/new-root/bin
```
루트 디렉토리 변경 재시도
```
sudo chroot ~/environment/new-root
```
Bash 실행을 위해서 필요한 라이브러리 연관성 확인
```
ldd /bin/bash
```

새로운 루트로 사용할 디렉토리로 Bash 실행에 필요한 연관 라이브러리 파일 복사

{
    mkdir ~/environment/new-root/lib64

    cp /lib64/libtinfo.so.6 ~/environment/new-root/lib64
    cp /lib64/libc.so.6 ~/environment/new-root/lib64
    cp /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ~/environment/new-root/lib64
}

루트 디렉토리 변경 재시도
```
sudo chroot ~/environment/new-root
```
현재 작업중인 디렉토리 확인
```
pwd
```
아래의 명령어를 실행해서 위에서 실행한(새로운 루트 디렉토리에서 실해된) Bash 프로세스 종료
```
exit
```
새로운 루트로 사용할 디렉토리 하위에 텍스트 파일 생성
```
date > ~/environment/new-root/date.txt
```

새로운 루트로 사용할 디렉토리로 /bin/ls 파일 및 ls 실행에 필요한 연관 라이브러리 파일 복사

{
    cp /bin/ls ~/environment/new-root/bin
    cp /lib64/libselinux.so.1 ~/environment/new-root/lib64
    cp /lib64/libcap.so.2 ~/environment/new-root/lib64
    cp /lib64/libpcre2-8.so.0 ~/environment/new-root/lib64
}

루트 디렉토리 변경
```
sudo chroot ~/environment/new-root
```
위에서 생성한 텍스트파일이 보이는지 확인
```
ls
```
현재 작업중인 디렉토리 확인
```
pwd
```
새로운 루트 디렉토리로 실행된 Bash 프로세스 종료
```
exit
```
연습 문제
1. 새로운 루트로 사용할 디렉토리로 /bin/cat 파일 및 cat 실행에 필요한 연관 라이브러리 파일 복사
2. 루트 디렉토리를 변경하고 cat 명령어로 텍스트 파일 내용 확인

문제 답안

새로운 루트로 사용할 디렉토리로 /bin/cat 파일 및 cat 실행에 필요한 연관 라이브러리 파일 복사
```
cp /bin/cat ~/environment/new-root/bin
```
루트 디렉토리 변경
```
sudo chroot ~/environment/new-root
```
위에서 생성한 텍스트 파일 내용 확인
```
cat date.txt
```
새로운 루트 디렉토리로 실행된 Bash 프로세스 종료
```
exit
```

Container Image

Docker Hub에 있는 nginx 이미지로 컨테이너 생성
```
docker create --name nginx nginx 
```
로컬 호스트에 생성된 컨테이너 목록 확인
```
docker container ls -a
```
nginx 컨테이너에 포함된 파일들을 저장할 디렉토리 생성
```
mkdir ~/environment/nginx
```
위에서 생성한 디렉토리로 nginx 컨테이너의 파일들을 복사
```
docker cp $(docker container ls -aq -f name=nginx):/ ~/environment/nginx
```

nginx 컨테이너가 실행될때 수행되는 명령어 확인

docker inspect $(docker container ls -aq -f name=nginx) --format='{{.Config.Cmd}}'

nginx 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 변경
```
sudo chroot ~/environment/nginx
```
Nginx 웹서버 실행
```
nginx -g "daemon off;"
```
새로운 터미널을 열고 Nginx 웹서버 구동 확인
```
curl localhost
```
연습 문제
1. 두번째 터미널에서 ubuntu 이미지로 컨테이너를 생성
2. 해당 컨테이너의 파일들을 ~/environment/ubuntu 로 복사
3. ~/environment/ubuntu 디렉토리로 루트 디렉토리로 변경. 단 /bin/bash가 아닌 /bin/sh 를 실행

문제 답안

ubuntu 이미지로 컨테이너 생성
```
docker create --name ubuntu ubuntu
```
ubuntu 컨테이너에 포함된 파일들을 저장할 디렉토리 생성
```
mkdir ~/environment/ubuntu
```
위에서 생성한 디렉토리로 ubuntu 컨테이너의 파일들을 복사
```
docker cp $(sudo docker container ls -aq -f name=ubuntu):/ ~/environment/ubuntu
```
ubuntu 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 변경
```
sudo chroot ~/environment/ubuntu /bin/sh
```
현재 작업중인 디렉토리 확인
```
pwd
```
파일 목록 확인
```
ls
```
정상 동작시 새로운 루트 디렉토리로 실행된 sh 프로세스 종료
```
exit
```

Network Namespace

첫번째 터미널에서 Ctrl+C를 입력해서 Nginx 프로세스 종료
새로운 루트 디렉토리에서 실행된 Bash 프로세스 종료
```
exit
```
새로운 네트워크 네임스페이스 생성
```
sudo ip netns add nginx
```
네트워크 네임스페이스 생성 확인
```
sudo ip netns list
```
위에서 생성한 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 목록 확인
```
sudo ip netns exec nginx ip -br link
```
nginx 네트워크 네임스페이스의 루프백 인터페이스 구동
```
sudo ip netns exec nginx ip link set dev lo up
```
nginx 네트워크 네임스페이스를 사용하면서 nginx 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 변경
```
sudo ip netns exec nginx chroot ~/environment/nginx
```
Nginx 웹서버 실행
```
nginx -g "daemon off;"
```
두번째 터미널로 이동해서 Nginx 웹서버 구동 확인
```
curl localhost
```
nginx 네트워크 네임스페이스의 루프백 인터페이스를 통해서 접근 시도
```
sudo ip netns exec nginx curl localhost
```
첫번째 터미널로 이동
Ctrl+C를 입력해서 Nginx 프로세스 종료
새로운 루트 디렉토리에서 실행된 Bash 프로세스 종료
```
exit
```
디폴트 네트워크 네임스페이스에 가상 네트워크 인터페이스 추가
```
sudo ip link add veth0 type veth peer name veth1
```
생성된 가상 네트워크 인터페이스 확인
```
sudo ip -br link
```
디폴트 네트워크 네임스페이스에 생성된 네트워크 디바이스 veth1를 nginx 네트워크 네임스페이스로 이동
```
sudo ip link set veth1 netns nginx
```
디폴트 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 목록 확인
```
sudo ip -br link
```
nginx 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 목록 확인
```
sudo ip netns exec nginx ip -br link
```
디폴트 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 veth0에 IP 주소 할당
```
sudo ip addr add 192.168.1.1/24 dev veth0
```
nginx 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 veth1에 IP 주소 할당
```
sudo ip netns exec nginx ip addr add 192.168.1.2/24 dev veth1
```
네트워크 디바이스 veth0 구동
```
sudo ip link set dev veth0 up
```

네트워크 디바이스 veth1 구동

sudo ip netns exec nginx ip link set dev veth1 up

디폴트 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 상태 확인
```
sudo ip -br link
```
nginx 네트워크 네임스페이스의 네트워크 디바이스 상태 확인
```
sudo ip netns exec nginx ip -br link
```
nginx 네트워크 네임스페이스를 사용하면서 nginx 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 변경
```
sudo ip netns exec nginx chroot ~/environment/nginx
```
IP 주소 확인
```
hostname -I
```
Nginx 웹서버 실행
```
nginx -g "daemon off;"
```
두번째 터미널로 이동해서 IP 주소 확인
```
hostname -I
```
Nginx 웹서버 구동 확인
```
curl 192.168.1.2
```
첫번째 터미널로 이동
Ctrl+C를 입력해서 Nginx 프로세스 종료
Nginx 접근 로그 확인
```
cat /var/log/nginx/access.log       
```

PID Namespace

첫번째 터미널에서 Nginx 웹서버 구동
```
nginx -g "daemon off;"
```
두번째 터미널에 ubuntu 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 사용하는 sh 프로세스 실행
```
sudo chroot ~/environment/ubuntu /bin/sh
```
새로운 터미널을 열고 첫번째 터미널에서 구동한 nginx 프로세스의 PID를 확인
```
ps aux | grep nginx
```
두번째 터미널에서 kill 명령어를 통해서 모든 nginx 프로세스 종료를 시도
```
kill -9 NGINX_PID
```
첫번째 터미널로 이동해서 실제로 nginx 프로세스가 종료되었는지 확인
첫번째 터미널에서 종료된 nginx 프로세스를 재기동
```
nginx -g "daemon off;"
```
만약 nginx 프로세스 재기동에 실패할 경우 세번째 터미널로 이동해서 아래의 명령어로 모든 nginx 프로세스를 종료하고 위의 명령어 재실행
```
sudo pkill nginx
```
세번째 터미널로 이동해서 리눅스 네임스페이스 목록 확인
```
lsns
```
nginx 프로세스의 PID를 확인
```
ps aux | grep nginx
```
nginx 프로세스가 실행되는 PID 네임스페이스 확인
```
sudo ls -Li /proc/NGINX_PID/ns/pid
```
sh 프로세스의 PID를 확인
```
ps aux | grep /bin/sh
```
sh 프로세스가 실행되는 PID 네임스페이스 확인
```
sudo ls -Li /proc/SH_PID/ns/pid
```
두번째 터미널로 이동해서 /proc 파일시스템 마운트
```
{
    chown -R root:root .
    mount -t proc proc /proc
}
```
nginx 프로세스의 PID를 확인
```
ps aux | grep nginx
```
ubuntu 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 실행되고 있는 sh 프로세스 종료
```
exit
```
새로운 PID 네임스페이스를 생성하고 ubuntu 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 하는 sh 프로세스 실행
```
sudo unshare --pid --fork chroot ~/environment/ubuntu /bin/sh
```
/proc 파일시스템 마운트
```
mount -t proc proc /proc
```
실행중인 프로세스 목록 확인
```
ps aux
```
세번째 터미널로 이동해서 첫번째 터미널에서 구동중인 nginx 프로세스의 PID 확인
```
ps aux | grep nginx
```
두번째 터미널으로 (PID가 격리된 ubuntu 환경) 이동해서 nginx 프로세스 종료 시도
```
kill -9 NGINX_PID
```
세번째 터미널로 이동해서 PID 네임스페이스 목록 확인
```
sudo lsns -t pid
```
sh 프로세스의 PID를 확인
```
ps aux | grep /bin/sh
```
sh 프로세스 종료 시도
```
sudo kill -9 SH_PID
```
두번째 터미널로 이동해서 sh 프로세스가 종료되었는지 확인
PID 네임스페이스 목록 확인
```
sudo lsns -t pid
```

Cgroup

두번째 터미널로 이동해서 새로운 PID 네임스페이스를 생성하고 ubuntu 컨테이너 파일들이 저장된 디렉토리를 루트 디렉토리로 하는 sh 프로세스 실행
```
sudo unshare --pid --fork chroot ~/environment/ubuntu /bin/sh
```
아래와 같은 명령어를 실행해서 CPU 부하를 발생
```
{
    mknod /root/null c 1 3
    yes > /root/null
}
```
세번째 터미널로 이동해서 CPU 사용량 확인
```
top
```
cgroup-tools 설치
```
sudo dnf install libcgroup-tools -y
```
새로운 cgroup 생성
```
sudo cgcreate -g cpu,memory:/ubuntu
```
격리된 ubuntu 환경에서 실행중인 sh 프로세스의 PID를 확인
```
ps aux | grep /bin/sh
```
sh 프로세스에 위에서 생성한 cgroup 부여
```
sudo cgclassify -g cpu,memory:ubuntu SH_PID
```

CPU 사용률을 30%로 제한

sudo cgset -r cpu.max="300000 1000000" ubuntu

CPU 사용량 확인
```
top
```
두번째 터미널로 이동해서 실행중인 프로세스를 종료 - Ctrl+Shift+Z
CPU 부하를 다시 발생시키고 CPU 사용률이 30%로 제한되는지 확인
```
yes > /root/null
```
메모리 사용량을 100M로 제한하고 아래와 같은 명령어를 실행해서 확인
```
{
    mknod /root/zero c 1 5
    head -c 1000M /root/zero | tail
}
```

문제 답안

세번째 터미널로 이동해서 메모리 제한량 설정
```
sudo cgset -r memory.max=100M ubuntu
```

두번째 터미널로 이동해서 메모리 부하 발생

{
  mknod /tmp/zero c 1 5
  head -c 1000M /tmp/zero | tail
}

메모리 부하를 발생하는 프로세스가 강제 종료될 경우 아래의 명령어로 원인 파악
```
sudo dmesg | tail -n 100
```

리소스 정리

모든 터미널을 닫고 새로운 터미널 생성

리소스 삭제

{
    sudo umount -l ubuntu/proc
    sudo rm -rf new-root nginx ubuntu
    docker container rm $(docker ps -aq)
    sudo cgdelete -g cpu,memory:/ubuntu
    docker image prune --all --force
}

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