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쿠버네티스 (k8s)

쿠버네티스가 어떻게 동작하는지, 설치는 왜 이리 어려운지, 설정 파일은 왜 그렇게 복잡한지 이해하기 위해 쿠버네티스의 디자인과 구성 요소, 각각의 동작 방식을 알아보겠습니다.

쿠버네티스에서 가장 중요한 것은 desired state - 원하는 상태 라는 개념입니다. 원하는 상태라 함은 관리자가 바라는 환경을 의미하고 좀 더 구체적으로는 얼마나 많은 웹서버가 떠 있으면 좋은지, 몇 번 포트로 서비스하기를 원하는지 등을 말합니다.

쿠버네티스는 복잡하고 다양한 작업을 하지만 자세히 들여다보면 현재 상태current state를 모니터링하면서 관리자가 설정한 원하는 상태를 유지하려고 내부적으로 이런저런 작업을 하는 단순한(?) 로직을 가지고 있습니다.

이러한 개념 때문에 관리자가 서버를 배포할 때 직접적인 동작을 명령하지 않고 상태를 선언하는 방식을 사용합니다. 예를 들어 “nginx 컨테이너를 실행해줘. 그리고 80 포트로 오픈해줘.”는 현재 상태를 원하는 상태로 바꾸기 위한 명령imperative이고 “80 포트를 오픈한 nginx 컨테이너를 1개 유지해줘”는 원하는 상태를 선언declarative 한 것입니다.

$ docker run # 명령
$ kubectl create # 상태 생성 (물론 kubectl run 명령어도 있지만 잘 사용하지 않습니다)

Kubernetes Object

쿠버네티스는 상태를 관리하기 위한 대상을 오브젝트로 정의합니다. 기본으로 수십 가지 오브젝트를 제공하고 새로운 오브젝트를 추가하기가 매우 쉽기 때문에 확장성이 좋습니다. 여러 오브젝트 중 주요 오브젝트는 다음과 같습니다.

Pod

쿠버네티스에서 배포할 수 있는 가장 작은 단위로 한 개 이상의 컨테이너와 스토리지, 네트워크 속성을 가집니다. Pod에 속한 컨테이너는 스토리지와 네트워크를 공유하고 서로 localhost로 접근할 수 있습니다. 컨테이너를 하나만 사용하는 경우도 반드시 Pod으로 감싸서 관리합니다.

ReplicaSet

Pod을 여러 개(한 개 이상) 복제하여 관리하는 오브젝트입니다. Pod을 생성하고 개수를 유지하려면 반드시 ReplicaSet을 사용해야 합니다. ReplicaSet은 복제할 개수, 개수를 체크할 라벨 선택자, 생성할 Pod의 설정값(템플릿)등을 가지고 있습니다. 직접적으로 ReplicaSet을 사용하기보다는 Deployment등 다른 오브젝트에 의해서 사용되는 경우가 많습니다.

쿠버네티스 배포방식

쿠버네티스는 애플리케이션을 배포하기 위해 원하는 상태(desired state)를 다양한 오브젝트(object)에 라벨Label을 붙여 정의(yaml)하고 API 서버에 전달하는 방식을 사용합니다.

쿠버네티스는 전체 클러스터를 관리하는 마스터와 컨테이너가 배포되는 노드로 구성되어 있습니다.

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재미있다 쿠버네티스!