이 글에서는 Kubernetes에서 격리를 구현하는 여러 기술에 대해 고급 개요를 제공하며, 이를 통해 어떻게 각 애플리케이션 환경을 보호하고, 시스템의 안정성을 보장할 수 있는지 살펴보겠습니다.
1. 네임스페이스 (Namespaces) 분리
Kubernetes에서 가장 기본적이고 중요한 격리 기술 중 하나는 네임스페이스입니다. 네임스페이스는 클러스터 내에서 리소스를 논리적으로 분리할 수 있게 해 주며, 이를 통해 서로 다른 환경을 안전하게 구분할 수 있습니다. 예를 들어, 개발(dev), 테스트(test), 프로덕션(prod) 환경을 별도의 네임스페이스로 분리하면, 한 환경에서 발생한 문제가 다른 환경에 영향을 미치지 않도록 할 수 있습니다.
네임스페이스를 사용하면 각 팀이나 프로젝트가 같은 클러스터 내에서 독립적으로 작업을 진행할 수 있게 됩니다. 이를 멀티테넌시(multi-tenancy)라고 하며, 각 팀은 자신만의 네임스페이스를 가짐으로써 다른 팀의 리소스나 환경에 영향을 미치지 않게 됩니다.
예시
- 개발팀은
dev네임스페이스에서 작업하고, 프로덕션 환경은prod네임스페이스에서 운영됩니다. 이렇게 하면 개발 환경에서 발생한 문제가 프로덕션 환경에 영향을 미치지 않게 됩니다.
2. 네트워크 정책 (Network Policies)
네임스페이스로 격리한 후, 각 네임스페이스 내의 네트워크 통신을 제어해야 합니다. 예를 들어, prod 네임스페이스의 Pod가 dev 네임스페이스의 Pod에 접근하는 것을 원하지 않을 수 있습니다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 네트워크 정책(Netrwork Policy)을 사용하여 각 Pod 간의 통신을 제어할 수 있습니다.
네트워크 정책은 특정 네임스페이스 내에서만 통신을 허용하고, 외부 네임스페이스와의 트래픽을 차단하는 규칙을 설정할 수 있습니다. 이를 통해 공격자가 하나의 네임스페이스를 침해했을 때, 다른 네임스페이스로의 확장을 방지할 수 있습니다.
예시
prod네임스페이스 내의 Pod는 서로 통신할 수 있지만, 다른 네임스페이스에서 오는 트래픽은 차단됩니다.
3. 역할 기반 접근 제어 (RBAC)
애플리케이션 환경을 안전하게 운영하기 위해서는 역할 기반 접근 제어(RBAC)가 중요합니다. RBAC는 사용자가 Kubernetes 리소스에 대해 어떤 작업을 할 수 있는지 정의하는 방식입니다. 예를 들어, 개발자는 프로덕션 환경에서 작업을 하지 못하게 제한하고, 읽기 전용 접근만 허용할 수 있습니다.
이렇게 역할을 명확히 설정함으로써, 실수로 프로덕션 환경에 변경을 가하는 사고를 방지할 수 있습니다. 또한 멀티 테넌시 환경에서는 각 팀이 자신에게 할당된 리소스만 접근할 수 있도록 보장합니다.
예시
- 팀 A는
dev네임스페이스에서 작업하지만,prod네임스페이스는 읽기 전용으로 접근만 할 수 있습니다.
4. 리소스 할당량 설정 (Resource Quotas and Limits)
하나의 환경에서 과도한 리소스를 소비하는 컴포넌트가 발생하면, 이는 다른 환경에 악영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 개발 환경에서 메모리 누수가 발생한 컨테이너가 과도한 리소스를 소모하면, 전체 클러스터의 성능 저하를 초래할 수 있습니다.
이를 방지하기 위해 ResourceQuota 객체를 통해 네임스페이스당 총 자원 소비를 제한하는 제약 조건(네임스페이스에서 생성할 수 있는 객체의 수, 네임스페이스의 리소스가 소비할 수 있는 컴퓨팅 리소스의 총량 등)을 제공할 수 있습니다.
예시
dev네임스페이스는 특정 리소스만큼만 사용할 수 있도록 제한하고,prod네임스페이스는 더 많은 리소스를 할당받을 수 있습니다.
5. 보안 컨텍스트 (Security Context)
Kubernetes에서는 컨테이너가 기본적으로 루트(root) 권한으로 실행됩니다. 이는 보안에 취약점을 노출시킬 수 있습니다. 예를 들어, 공격자가 컨테이너 내에 접근하여 루트 권한을 얻는다면, 클러스터 전체에 영향을 미칠 수 있습니다.
보안 컨텍스트는 컨테이너가 실행되는 환경에 대한 보안 설정을 지정할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 비루트(non-root) 사용자로 컨테이너를 실행하도록 강제할 수 있습니다. 이를 통해 공격자가 컨테이너에 접근하더라도 시스템에 미치는 영향이 최소화됩니다.
예시
- 모든 컨테이너는 루트 권한이 아닌 일반 사용자로 실행되도록 보안 컨텍스트를 설정합니다.
마치며
Kubernetes의 다양한 격리 기술은 애플리케이션 환경을 안전하고 효율적으로 관리하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 네임스페이스를 사용하여 환경을 분리하고, 네트워크 정책을 통해 통신을 제어하며, RBAC와 리소스 쿼터를 사용하여 각 환경의 리소스를 보호하고, 보안 컨텍스트로 보안을 강화하는 방식으로, Kubernetes는 여러 환경을 안전하게 운영할 수 있는 강력한 도구가 됩니다.
이 기술들은 멀티 테넌시 환경에서도 중요한 역할을 하며, 각 팀이나 프로젝트가 독립적으로 리소스를 관리하고 사용할 수 있도록 보장합니다. 이러한 기술들을 효과적으로 활용하여, 클러스터 내에서 발생할 수 있는 보안 사고나 리소스 문제를 예방하도록 합니다.
