컨테이너 Disk 사용량 확인하기 (with. GraphDriver)

컨테이너를 생성할 때 볼륨을 disk에 마운트 해놨다면 마운트된 경로의 disk 사용량을 du -sh 로 간단하게 해당 경로에 마운트된 컨테이너들의 용량을 확인할 수 있다.

컨테이너를 생성할 때 볼륨을 disk에 마운트 해놨다면 마운트된 경로의 disk 사용량을 du -sh 로 간단하게 해당 경로에 마운트된 컨테이너들의 용량을 확인할 수 있다.

(여러 컨테이너가 같은 경로에 마운트된 경우 특정 컨테이너의 disk 사용량을 확인하기 힘듬)

마운트 하지 않은 경우

디스크 마운트 없이 컨테이너를 실행하면, 컨테이너 내에서 생성되는 모든 데이터는 docker 호스트의 파일 시스템에 저장된다.

구체적으로, 데이터는 Docker 호스트 시스템의 그래프 드라이버에 의해 관리되는 특정 디렉터리(예: overlay2, aufs, btrfs 등)에 저장된다.

그래프 드라이버란?

그래프 드라이버는 Docker의 파일 시스템 레이어를 관리하는 방식을 정의하는 도구다. 여러 종류의 그래프 드라이버가 있으며, 각 드라이버는 Docker가 파일 시스템 레이어를 어떻게 처리할지를 결정한다.

파일 시스템 레이어는 여러 계층으로 구성된 파일 시스템 구조로 컨테이너가 실행될 때 여러 레이어를 결합하여 최종 파일 시스템을 제공한다.

주요 그래프 드라이버 종류

Docker는 다양한 파일 시스템 드라이버를 지원하며, 각 드라이버는 레이어를 다루는 방식이 다르다. 주로 사용되는 그래프 드라이버는 다음과 같다:

overlay2 (가장 일반적이며 현재 대부분의 시스템에서 기본 드라이버로 사용됨)
aufs
btrfs
zfs
devicemapper

Overlay2 그래프 드라이버

overlay2는 Docker의 오버레이 파일 시스템을 기반으로 한 드라이버로, Linux에서 매우 효율적인 파일 시스템을 제공한다. overlay2는 Copy-on-Write(COW) 방식을 사용하여 효율적으로 파일 시스템을 관리한다.

Overlay2의 작동 방식

overlay2는 읽기 전용 이미지(base image)와 쓰기 가능한 레이어(container layers)로 구성된 계층적 구조로 작동한다. 컨테이너를 생성할 때마다 새로운 레이어가 추가된다. 이 구조는 크게 LowerDir, UpperDir, MergedDir, WorkDir로 나눌 수 있다.

3-1. LowerDir (읽기 전용 레이어)

기본 이미지의 파일이 위치한 곳이다.

여러 개의 읽기 전용 레이어로 구성되며, 일반적으로 Docker 이미지가 생성될 때 이곳에 저장된다.

LowerDir에 저장된 파일들은 다른 컨테이너가 읽을 수 있으며, 읽기 전용이기 때문에 변경할 수 없다.

3-2. UpperDir (쓰기 가능한 레이어)

컨테이너에서 파일을 변경하거나 새로 생성한 내용은 UpperDir에 저장된다.

각 컨테이너마다 독립적인 UpperDir가 존재하며, 여기서 변경된 내용은 컨테이너가 종료되기 전까지 지속된다.

예를 들어, 컨테이너 내에서 파일을 수정하거나 생성할 때, 그 변경 사항은 UpperDir에 저장된다.

3-3. MergedDir (병합된 디렉터리)

LowerDir의 읽기 전용 파일과 UpperDir의 쓰기 가능한 파일이 병합된 파일 시스템을 제공한다.

실제로 컨테이너가 파일 시스템을 액세스할 때 사용되는 디렉터리다. 사용자는 여기에서 파일을 보고, 수정할 수 있다.

3-4. WorkDir (작업 디렉터리)

파일 시스템 병합을 위해 사용하는 임시 작업 디렉터리다.

파일 시스템의 변경 작업, 즉 Copy-on-Write 작업을 수행할 때 필요한 공간이다.

실제로 컨테이너의 운영 중에 사용되며, 사용자에게는 직접적으로 노출되지 않는다.

정리

결론적으로 컨테이너 생성 시 disk를 마운트하지 않으면 docker 호스트의 그래프 드라이버에 의해 관리되는 특정 디렉터리에 저장된다.

overlay 기본 경로 : /var/lib/docker/overlay2

(docker 설정에 의해 변경될 수 있음)

Ex) 아래와 같은 형태로 저장되며 내부에는 lower, upper, work 등의 서브 디렉터리가 존재한다.

drwx–x— 4 root root 4096 Jul 17 2024 00692c73d754d62515fb2aeb1742a846acaf9053188c13d9ac6368df30e249df/

drwx–x— 4 root root 4096 Aug 10 2023 0069f404653127083081a9c36dc3f8f8de45533c5e331cd06c115bc2a71b6319/

그럼 컨테이너의 용량 확인은 어떻게 가능한가?

overlay2의 하위에 있는 디렉터리들은 각각의 컨테이너에 대한 오버레이 디스크임으로 du로 해당 경로의 disk 사용량을 확인하면 된다.

※각각의 오버레이 디스크의 용량이 어떤 컨테이너의 오버레이인지 어떻게 알 수 있을까?

docker inspect {컨테이너ID}

inspect 명령어로 해당 컨테이너에 대한 상세 정보를 까보면 GraphDriver에 대한 정보를 확인할 수 있다.

"GraphDriver": {
            "Data": {
                "LowerDir": "/data/_DOCKERROOT/overlay2/b318bbb585048dcb9e33ab7df81a09f760ff4c1138a858e89770e55dc207d659-init/diff:/data/_DOCKERROOT/overlay2/1f583edf65a810dc7b45eec1e4b3f7a92b4ef39d76594b17b0210ccee83a3ec4/diff:/data/_DOCKERROOT/overlay2/25ccd76f61c4fdebe1e388a86e8f0b78323b8fd2b883d65c94fced8f31ad8be4/diff:/data/_DOCKERROOT/overlay2/a64ba99b5f17e27172cf6f940ed99aa0bee8673e9b2dcd9f76e62b7c362cb0cf/diff",
                "MergedDir": "/data/_DOCKERROOT/overlay2/b318bbb585048dcb9e33ab7df81a09f760ff4c1138a858e89770e55dc207d659/merged",
                "UpperDir": "/data/_DOCKERROOT/overlay2/b318bbb585048dcb9e33ab7df81a09f760ff4c1138a858e89770e55dc207d659/diff",
                "WorkDir": "/data/_DOCKERROOT/overlay2/b318bbb585048dcb9e33ab7df81a09f760ff4c1138a858e89770e55dc207d659/work"
            },
            "Name": "overlay2"
        }

여기서 레이어에 매핑된 경로를 확인하여 해당 컨테이너가 어떤 오버레이 디스크를 바라보고 있는지 알 수 있다.

이렇게 각 컨테이너의 오버레이 디스크 경로를 확인하여 disk 용량을 확인할 수 있지만 스크립트로 한번에 확인하는 것이 좋다..

[shell 스크립트]

#!/bin/bash
# Bash 스크립트 시작 선언

containers=$(docker ps -q)
# 현재 실행 중인 모든 컨테이너 ID만 추출 (quiet 모드)

for container in $containers; do
  # 각 컨테이너 ID에 대해 반복

  container_name=$(docker inspect --format '{{.Name}}' $container | sed 's/^\///')
  # 컨테이너의 이름을 가져오고, 앞에 붙은 '/'를 제거 (ex. "/my-container" → "my-container")

  upperdir=$(docker inspect --format '{{.GraphDriver.Data.UpperDir}}' $container)
  # overlay2 드라이버의 UpperDir 경로를 가져옴 (해당 컨테이너가 실제로 쓴 파일이 저장된 디렉터리)

  if [ -z "$upperdir" ]; then
    # UpperDir가 비어있는 경우 (정보가 없거나 overlay2 드라이버가 아님)
    echo "Container: $container_name($container) - No UpperDir found"
    continue
    # 해당 컨테이너는 건너뜀
  fi

  usage=$(du -sh "$upperdir" 2>/dev/null | cut -f1)
  # UpperDir 경로의 디스크 사용량을 계산 (사람이 읽기 쉬운 형식, 예: 120M)
  # 에러 출력은 무시하며, 경로 제외하고 용량만 출력

  echo "Container: $container_name($container) - $usage"
  # 컨테이너 이름, ID, 디스크 사용량 출력

done | sort -rh -k1
# 전체 결과를 디스크 사용량 기준으로 내림차순 정렬
# '-h': 단위(M, G 등)를 고려해 정렬 / '-r': 내림차순 / '-k1': 첫 번째 열 기준

스크립트를 실행하면 실행중인 모든 컨테이너에 대한 오버레이 디스크 용량을 한번에 확인할 수 있다.

중지된 컨테이너까지 확인하고 싶다면 4번째 라인의 docker ps를 docker ps -a로 변경하면 된다.

여기까지 마운트되지 않은 디스크의 실제 용량을 확인하는 방법인데 사실 도커에서는 해당 내용이 명령어로 제공된다.

docker ps -a --size

docker ps –size 명령어는 컨테이너의 쓰기 계층(writable layer) 즉, overlay2의 UpperDir의 크기를 보여주기 때문에 위의 쉘 스크립트와 동일한 동작을 한다고 볼 수 있으며, 이미지 레이어 전체를 포함한 Virtual size를 확인할 수 있다.

하지만 직접 스크립트를 작성하여 사용하면 필요에 따라 정렬, 필터링 등의 작업을 유연하게 처리할 수 있으며, du 명령어로 실제 디스크 사용량을 더 정확하게 확인할 수 있다.