Kubernetes 실습(1) - Ubuntu

Doveloper·2022년 6월 2일

docker kubernetes linux ubuntu

Kubernetes

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2021-03-11 Docker & Kubernetes 배경지식 및 학습 환경 setting (Ubuntu)

Summary

3.11 을 기점으로 4월 중순까지 주1회 Kubernetes 실습을 진행한다.

이번 주차에는 간단히 Cgroup과 Docker에 대해 알아보고 Kubernetes 실습을 위한 환경을 구성해 본다.

Cgroup(Control Group)

process들의 자원 사용을 제한하고 격리시키는 Linux kernel의 기능이다.

Docker & Container

Docker & Container는 이 위에서 동작하는 단일 Linux Kernel을 사용하는 제어 Host가,
다수의 분리된 Linux system 을 동작시키기 위한 가상화 기법이다.
Docker는 Linux 응용 program들을 container 안에 배치시키는 것을 자동화 하는 Container 관리 SW이다.

Container Orchestration

컨테이너의 배포, 관리, 확장, networking, 가용성을 자동화해주는 도구이다.
기능 :

provisioning 및 배포
설정 및 scheduling
resource 할당
Container 가용성 확보
Load balancing 및 Traffic routing
Container 상태 Monitoring
Container 간 상호 작용의 보안 유지

ex) Kubernetes, Docker Swarm, Apache Mesos

Object

POD : Kubernetes 의 가장 기본적인 배포 단위로, Container를 포함하는 단위.
-> Kubernetes는 하나의 Container를 개별적으로 하나씩 배포하는 것이 아니라, POD라는 단위로 배포하며, POD는 하나 이상의 Container를 포함.
Service : Kubernetes에서 변하지 않는 IP주소와 port를 제공.
-> Kubernetes에서 POD는 일회성이라 언제든지 이동하거나 사라질 수 있어, POD를 연결하기 위한 단일 진입점 역할을 해 준다.
Volume : Container의 외장 디스크
-> POD가 시작할 때 Container마다 Local disk를 생성하여 시작되는데, 이러한 Local disk의 경우 Container가 종료되면 기록된 내용이 유실되어 영구적으로 내용을 저장하고자 할 때 이용.
Namespace : 한 Kubernetes cluster 내의 논리적인 분리 단위.

Docker & Kubernetes 설치 및 환경구축.

다음 내용들은 회사의 vdi (CentOS7) 가상 머신 두 대를 이용하였음.
(한 대는 Master node, 다른 한 대는 Worker node 로 구성할 것임.)
(root 계정으로 접속을 가정.)

이 중 277번 Machine 이 Master node, 278번 Machine이 Worker node로 설정하였음

Docker 설치

install requirements

sudo apt-get install \
apt-transport-https \
ca-certificates \
curl \
gnupg-agent \
software-properties-common

Add Docker repository

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88

sudo add-apt-repository \
"deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
$(lsb_release -cs) \
stable"

Install Docker

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

확인
systemctl enable docker && systemctl start docker
docker version

Kubernetes Apt Repository 구성

sudo apt-get install -y apt-transport-https curl

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF

sudo apt-get update

통신 문제를 방지하기 위한 SE Linux 모드 변경
```
setenforce 0
```

Kubernetes 설치 & Kubelet 활성화 (k8s는 안정된 version인 1.15.5 로 설치를 권장)

sudo apt-get install -y kubelet=1.15.5-00 kubeadm=1.15.5-00 kubectl=1.15.5-00
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

자동 업데이트 방지
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

IPTables(방화벽 설정하는 도구) 설정
(/proc/sys/net/ipv4/ip_forward를 1 로 설정하는 작업)

vi /etc/sysctl.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1

IPTables 설정 파일 적용
sysctl --system
br_netfileter 모듈 load
lsmod | grep br_netfilter

Port 허용

firewall-cmd --permanent --add-port=6443/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
firewall-cmd --reload

Kubernetes 초기화에 사용될 이미지 pull
kubeadm config images pull
Swap error처리
swapoff -a, 또한 vi /etc/fstab에서 swap 설정 주석처리 -> 영구적으로 끔.
Kubernets Cluster 설정(Master Only)
kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

Kubernetes Cluster 접근 설정(Master Only)

mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Kube flannel 적용(Master Only)

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml
ip a # Network Interface 명 확인
vi ube-flannel.yml # command에 --iface=network-interface명 추가.

CNI(Container Network Interface) 설치(Master Only)

curl https://docs.projectcalico.org/archive/v3.8/manifests/calico.yaml -O
kubectl apply -f calico.yaml
kubectl apply -f kube-flannel.yml

Kubernetes 주요 POD 동작 확인 & master node 연결 확인(Master Only)
```
kubectl get pod -n kube-system
kubectl get nodes
```

(calico 관련 오류 - 방화벽 문제이므로 systemctl stop firewalld로 방화벽 아예 꺼보자.)

여기까지 성공하였다면, Master node 구성 완료.
이제 Master node 에 Worker node를 붙여 보자.

Master node에 추가(Worker Only)
kubeadm join [master-ip]:6443 --token [token] --discovery-token-ca-cert-hash sha256:[hash]

Token & Hash값 확인(Master node에서 확인)

kubeadm token list
openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | \
openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'