[Kubernetes] 쿠버네티스(Kubernetes) 란?

 

INTRO

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쿠버네티스에 대해 설명한다.

 

 

 

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🚦본 포스팅은 아래 Kubernetes Document를 기반으로 작성되며, 필자의 경험과 주관을 가미한 것입니다.

- https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/overview/what-is-kubernetes/

 

 

1. 쿠버네티스(Kubernetes) 란?

쿠버네티스는 컨테이너화된 워크로드와 서비스를 관리하기 위한 이식성이 있고, 확장가능한 오픈소스 플랫폼이다.
쿠버네티스는 선언적 구성과 자동화를 모두 용이하게 해준다.

('K'와 's' 사이의 문자 수를 나타내는 8을 사용하여 K8s로 줄여 쓰기도 함)

 

- MSA 개념이 전반적으로 확대되고 있고, 

- 클라우드 환경의 발전으로 개발자와 인프라담당자의 기준이 점차 모호해지고 있다.

- 또한 배포 환경이 편리해짐에 따라 한 사람이 관리해야하는 포인트가 늘어나고 있다.

- 이러한 한계치를 계속 돌파하다보니 현재의 Kubernetes 가 탄생되었다고 생각한다.

 

전통적인 배포 방식

- 기존에는 하나의 서비스를 배포한다고 했을 때

- On-Premise 서버에 관련 프로그램 설치 -> 기동 -> 모니터링 과 같은 절차를 거쳤다.

- 서비스를 업데이트 할 경우에는 위와같은 절차를 다시 하나씩 수행하며 재배포를 거쳤으며,

- 재배포 시에는 서버 하드웨어 환경 체크, OS와 리소스 관리, WAS, Web serve 재기동 등

- 다방면으로 운영자를 힘들게 함.

- 리소스가 부족하여 서버를 분리해야 할 경우에도,

- 물리적인 장비가 추가되고 또 다시 위와 같은 배포 절차를 거쳐야함

 

가상화 배포 방식

- 기술이 점차 발전하면서 이를 하나로 묶어 가상화된 서버에 배포-운영하기 시작했다.

- 하나의 물리 서버에 여러 가상 서버를 구축할 수 있게 되었으며,- 이로 인해 서버의 리소스 관리는 한층 편리해졌고 보안성도 강화되었다.

- 서버 한대를 손쉽게 생성/수정/삭제할 수 있게 되었지만,

- 항상 사람들은 보다 쉽게, 보다 효율적인 환경을 원하는 법..

 

 

컨테이너 배포 방식

- 격리된 각각의 환경에서 어플리케이션이 실행 될 모든 것들이 준비되어있는 공간을 만들고

- 이를 '이미지' 라는 단위로 생성하여 배포하면

- '컨테이너' 환경에서 이 이미지가 기동되며 개발된 어플리케이션이 동작하게된다.

- 이는 가상화 배포 방식에 비해 매우 쉽고 편리하며,

- Micro Architecture환경을 구축하기 좋다.

- 안정적이고 빠르고 효율적이다...

 

그래서 쿠버네티스란?

- 이렇게 만들어진 컨테이너 환경은 분명 이전 배포환경보다 훨씬 편리하고 쉬워졌다.

- 이제 이 컨테이너에 배포한 어플리케이션을

- 무중단 배포, 리소스 확장, 자동 복구등의 기준들을 사용자가 어느 공간에 '선언' 해놓고,

- 이 기준에 맞게 알아서 관리해주는 프로그램이 있다면 얼마나 더 편리해질까?

- 를 해결한 것이 쿠버네티스이다.

 

 

 

2. 쿠버네티스의 장점

위 장점들에 대해 간략히 적어보면,

 

1. 서비스 디스커버리와 로드 밸런싱

- 기존 도커/컨테이너 환경을 생각해보면,

- 외부에서 컨테이너에 접속하기 위해선 별도의 port binding 이 필요했었다.

- 이 작업을 Service, Ingress 가 대체해주며, 로드 밸런싱도 지원.

 

2. 스토리지 오케스트레이션

- 스토리지의 종류는 매우 다양하다. ( AWS S3, EBS, EFS, 물리적인 NAS 등..)

- 이러한 종류의 스토리지를 StorageClass라는 오브젝트를 선언하여 연동하고,

- 이를 PV, Hostpath 등의 볼륨 방식으로 접근/사용 가능케 한다.

- 이러한 과정들의 자동화가 잘 되어있다.

 

3. 자동화된 롤아웃과 롤백

- 배포 시 롤링업데이트, 배포 도중 중지 후 재시작, 특정 버전으로 롤백 등의 기능을 제공한다.

 

4. 자동화된 빈 패킹

- 이부분은 실제 와닿게 경험해 본 적은 없지만,

- 리소스를 최적으로 관리하는 기능이 있어 낭비되는 비용을 최소화한다고 보면 될 듯

 

5. 자동화된 복구

- 컨테이너 배포에 실패하게되면, 이를 '선언' 해놓은대로 다시 재시작하여 실행한다.

- 일반적으로 아래와 같은 사유로 실패가 발생(클라우드 전문가이신 '아리수'님의 블로그에서 일부 발췌한 내용)

• 쿼터 부족
• Readiness probe 실패
• 이미지 가져오기 에러
• 권한 부족
• 제한 범위 초과
• 앱 실행 조건을 잘못 지정

https://arisu1000.tistory.com/27833

- 보통 이러한 실패가 발생하면 describe / logs 명령어 등을 통해 실패 사유를 파악하는 것 부터 시작..

 

6. 시크릿과 구성 관리

- Spring의 application.yaml,

- Nginx의 nginx.conf 등과 같이 배포 환경에 따른 환경변수를 고려해야하는 경우가 많다.

- 이 경우 configmap 오브젝트를 통해 관리가 가능하며

- 또한 저장소 인증 정보, 토큰, 암호 등을  저장하여 사용할 경우에는

- secret 오브젝트를 사용하여 관리가 가능하다.

 

 

 

마무리

쿠버네티스는 사실 직접 구축/운영 해보면서 알아가는것이 가장 좋은 학습방법이라고 생각한다.

 

하지만 이 환경을 이제 막 입문한 사람이 제로 베이스에서 혼자서 구축하는것은 사실상 불가능에 가깝다

(서버 마련, etcd 구축 등.. 많은 것들을 해야한다)

 

아래 플랫폼들에서는 운영 환경을 편리하게 구축하도록 도와준다.

(그러나 비용이 발생한다..)

  Amazon EKS: Amazon Elastic Kubernetes Service
  AKS: Azure Kubernetes Service
  GKE: Google Kubernetes Engine
  Red Hat: 쿠버네티스를 wrapping하여 Openshift라는 쿠버네티스 기반의 플랫폼을 제공.

 

그래서 공부나 토이프로젝트 같이 개인적으로 구축하는 경우에는 minikube나 docker for desktop, k3s와 같은 배포판을 개인 PC에 설치하여 경험해보는것이 좋다.

 

 

 

 

 

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