쿠버네티스(Kubernetes)

Seoyeon·2025년 9월 9일

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쿠버네티스(Kubernetes) 가이드: 개념, 활용법 총정리

쿠버네티스는 오늘날 클라우드 컴퓨팅 환경의 핵심 기술로 자리 잡은 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼
컨테이너화된 애플리케이션을 자동으로 배포, 확장 및 관리하는 데 사용되는 강력한 오픈소스 시스템

1. 쿠버네티스란?

쿠버네티스는 그리스어로 '항해사' 또는 '조종사'를 의미하며, 이름처럼 수많은 컨테이너들을 마치 한 척의 배처럼 조율하고 관리하는 역할
구글이 내부적으로 사용하던 보그(Borg) 시스템을 기반으로 개발하여 2014년에 오픈소스로 공개했으며, 현재는 클라우드 네이티브 컴퓨팅 재단(CNCF)에서 관리하고 있음
컨테이너 기술(예: 도커) -> 애플리케이션을 환경에 구애받지 않고 실행할 수 있도록 격리된 패키지로 만드는 것
쿠버네티스 -> 이러한 컨테이너들을 대규모 프로덕션 환경에서 안정적으로 운영할 수 있도록 관리하고 조율하는 시스템

핵심 특징 및 장점:

자동화된 롤아웃과 롤백: 새로운 버전의 앱을 점진적으로 배포하거나 문제가 발생했을 때 이전 버전으로 신속하게 되돌릴 수 있음
서비스 디스커버리와 로드 밸런싱: 여러 컨테이너에 걸쳐 네트워크 트래픽을 분산하고, 장애가 발생한 컨테이너는 자동으로 제외하여 서비스의 안정성을 높임
자동화된 빈 패킹(Bin Packing): 각 컨테이너가 필요로 하는 CPU, 메모리 등의 리소스를 분석하여 클러스터 내의 가용 노드에 최적으로 배치
자가 치유(Self-healing): 실행 중인 컨테이너가 응답하지 않으면 자동으로 재시작하거나 교체하여 애플리케이션의 가용성을 유지
스토리지 오케스트레이션: 로컬 저장소, 클라우드 공급자의 스토리지 등 다양한 종류의 저장 시스템을 자동으로 마운트하고 관리할 수 있음
선언적 구성: 원하는 상태를 YAML 파일에 정의하면, 쿠버네티스가 현재 상태를 모니터링하며 그 상태를 유지하기 위해 끊임없이 작동

2. 쿠버네티스 활용법

쿠버네티스는 주로 kubectl이라는 커맨드 라인 인터페이스(CLI)와 YAML형식의 설정 파일을 통해 관리

< 활용과정 >

애플리케이션 컨테이너화: 먼저 배포하려는 애플리케이션을 도커(Docker)와 같은 컨테이너 기술을 사용하여 이미지로 만듦
핵심 오브젝트(Object) 정의: YAML 파일을 사용하여 쿠버네티스가 애플리케이션을 어떻게 실행하고 관리해야 하는지 정의
- 주요 오브젝트
  - 파드(Pod): 쿠버네티스에서 생성하고 관리할 수 있는 가장 작은 배포 단위
    하나 이상의 컨테이너 그룹으로 구성되며, 스토리지와 네트워크 리소스를 공유
  - 디플로이먼트(Deployment): 파드와 레플리카셋(ReplicaSet)에 대한 선언적 업데이트를 제공
    원하는 파드의 개수(Replicas)를 정의하면, 디플로이먼트 컨트롤러가 그 수를 유지하도록 관리합니다. 앱의 업데이트, 롤백, 확장 등을 담당
  - 서비스(Service): 여러 파드에 대한 안정적인 네트워크 엔드포인트(고정 IP 주소와 DNS 이름)를 제공
    이를 통해 외부에서 파드에 접근하거나 파드 간의 통신을 용이하게 함
클러스터에 적용: 작성된 YAML 파일을 kubectl apply -f <파일명.yaml> 명령어를 사용하여 쿠버네티스 클러스터에 적용하면, 쿠버네티스는 정의된 내용에 따라 컨테이너를 실행하고 관리하기 시작

간단한 Nginx 웹서버 배포 예시 (YAML)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3 # 3개의 Nginx 파드를 실행
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: LoadBalancer # 외부에서 접근 가능하도록 로드 밸런서 타입으로 서비스 노출

3. 쿠버네티스 주요 사용 사례

마이크로서비스 아키텍처(MSA): 복잡한 애플리케이션을 여러 개의 작은 독립적인 서비스로 나누어 개발하고 배포하는 MSA 환경에서 각 서비스를 컨테이너로 관리하는 데 최적화
클라우드 네이티브 애플리케이션 개발: 대규모 웹 서비스, 글로벌 커머스 플랫폼, 금융 서비스 등 확장성과 안정성이 중요한 클라우드 기반 애플리케이션의 표준 배포 환경으로 자리 잡음
CI/CD 파이프라인 자동화: 젠킨스(Jenkins), 깃랩 CI(GitLab CI) 등과 연동하여 소프트웨어의 빌드, 테스트, 배포 과정을 자동화하는 데 핵심적인 역할
빅데이터 처리 및 머신러닝: 대규모 데이터 처리 워크로드나 머신러닝 모델 학습 파이프라인을 컨테이너화하여 효율적으로 실행하고 관리하는 데 사용 (예: Kubeflow)

4. 쿠버네티스의 없는 점과 한계

애플리케이션 레벨 모니터링: 기본적으로 파드와 노드 상태만 감시하며, 애플리케이션 내부 성능 모니터링은 Prometheus, Grafana 등 외부 도구 필요
로깅 및 트레이싱: 로그 수집/분석/시각화 기능은 ELK Stack, Loki 등 별도 시스템 연동 필요
데이터베이스 관리: 스테이트풀 워크로드(DBMS 등)는 쿠버네티스로 배포 가능하지만 운영·튜닝·백업은 별도 도구 필요
보안 관리: 인증/인가, 비밀 관리 등은 Vault, Istio 같은 보조 툴 의존
네트워킹 세부 제어: 기본 네트워킹은 제공하지만, 고급 트래픽 제어나 서비스 메시 기능은 Istio 등 필요
복잡한 학습 곡선: 개념이 방대하고 YAML 설정이 복잡해 초기 진입장벽이 높음
비용 관리 기능 부재: 자원 최적화는 가능하지만 클라우드 비용 관리는 자체적으로 제공하지 않음

5. 비슷한 서비스와 비교

구분	쿠버네티스 (Kubernetes)	도커 스웜 (Docker Swarm)	아마존 ECS (Amazon ECS)	해시코프 노마드 (HashiCorp Nomad)
한 줄 요약	기능의 끝판왕, 컨테이너 세상의 표준	가장 빠르고 심플한 기본 관리 도구	AWS 사용자에게 가장 편한 관리형 서비스	컨테이너 외 모든 것을 관리하는 만능 스케줄러
비유	풀옵션 대도시	조립식 주택 단지	아마존이 지은 신도시	만능 캠핑카
특징	기능이 매우 많고 자유도가 높아, 컨테이너 관리의 사실상 표준으로 쓰임.	도커에 내장되어 있어, 도커만 쓸 줄 알면 가장 쉽게 시작할 수 있음.	AWS에서 모든 것을 관리해주는 서비스. AWS 환경에 최적화되어 있음.	컨테이너뿐 아니라 다양한 종류의 프로그램을 함께 관리할 수 있음.
장점	- 압도적인 생태계 (필요한 기능은 다 있음) - 원하는 대로 모든 설정 가능 - 어떤 클라우드든 설치 가능	- 배우기 매우 쉬움 - 원래 쓰던 `docker` 명령어와 거의 똑같음 - 설치가 매우 간단함	- 다른 AWS 서비스와 연동이 완벽함 - 서버 관리가 필요 없는 서버리스(Fargate) 가능 - AWS가 알아서 관리해줘서 편함	- 설치가 매우 쉬움 (파일 하나로 끝) - 컨테이너 외 다른 프로그램도 관리 가능 - 대규모 환경에서도 가볍고 빠름
단점	- 처음 배울 때 너무 복잡하고 어려움 - 직접 운영하려면 관리 포인트가 많음	- 기능이 너무 단순함 - 더 복잡한 기능을 추가하기 어려움 - 정보나 자료가 상대적으로 적음	- 오직 AWS에서만 사용 가능 - 다른 클라우드와 함께 쓰기 어려움	- 쿠버네티스만큼 기능이 다양하지 않음 - 네트워킹, 스토리지 등은 직접 설정할 부분이 많음
추천 대상	복잡한 대규모 서비스를 운영하거나, 여러 클라우드를 함께 사용해야 하는 기업	소규모 프로젝트나 개발 환경에서 빠르게 컨테이너를 묶어서 관리하고 싶을 때	인프라가 대부분 AWS에 있고, 안정적인 관리형 서비스를 쓰고 싶을 때	컨테이너와 다른 프로그램을 하나로 통합 관리하고 싶거나, 단순/빠른 것을 선호할 때

참고
https://kubernetes.io/ko/docs/tutorials/kubernetes-basics/
https://jdcyber.tistory.com/46
https://databoom.tistory.com/entry/%EC%BF%A0%EB%B2%84%EB%84%A4%ED%8B%B0%EC%8A%A4Kubernetes-%EA%B8%B0%EB%B3%B8%EC%A0%81%EC%9D%B8-%EC%82%AC%EC%9A%A9-%EB%B0%A9%EB%B2%95
https://brunch.co.kr/@sokoban/81
https://csj000714.tistory.com/739

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1. 쿠버네티스란?

핵심 특징 및 장점:

2. 쿠버네티스 활용법

간단한 Nginx 웹서버 배포 예시 (YAML)

3. 쿠버네티스 주요 사용 사례

4. 쿠버네티스의 없는 점과 한계

5. 비슷한 서비스와 비교

최초 프로젝트 설정, PR Merge

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