TIL - Kubernetes 스터디 내용 정리 4 (Persistent Volume, StatefulSet, Job/CronJob)

J_log·2일 전

kubernetes

쿠버네티스 스터디 정리

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PV(Persistent Volume)와 PVC(Persistent Volume Claim)

쿠버네티스에서 Persistent Volume(PV)는 클러스터에서 관리하는 스토리지 리소스이고, Persistent Volume Claim(PVC)는 사용자가 해당 스토리지를 요청하는 방식이다.

Persistent Volume(PV)
- 관리자가 설정한 정적인 스토리지 리소스
- 다양한 스토리지 백엔드(NFS, AWS EBS, GCE Persistent Disk 등) 지원
- 수명 주기가 노드의 독립적
Persistent Volume Claim(PVC)
- 개발자가 필요한 스토리지를 요청하는 오브젝트
- PV가 클레임에 매칭되면 바인딩되어 사용 가능
- 요청한 용량, 접근 모드(ReadWriteOnce, ReadOnlyMany 등)에 따라 적절한 PV가 할당됨

StatefulSet과 Stateless 차이

Stateful vs Stateless

Stateless(무상태 애플리케이션)
- 특정 요청에 대한 상태를 저장하지 않음
- 여러 인스턴스를 동일한 방식으로 생성/삭제 가능 (ex: 웹서버, API 서버)
- 확장이 용이하며 로드 밸런서를 통해 부하 분산 가능
Stateful(상태 저장 애플리케이션)
- 특정 요청에 대한 상태를 유지해야 하는 애플리케이션 (ex: 데이터베이스, 메시지 큐)
- 각 인스턴스가 고유한 식별자와 데이터를 가지며, 특정 순서로 생성/삭제됨

StatefulSet 이란?

StatefulSet은 상태를 가지는 (Stateful) 애플리케이션을 관리하는 쿠버네티스 컨트롤러이다.

각 Pod에 고유한 네트워크 ID(Stable Network Identity) 부여
Pod 재시작 또는 재배포 시에도 일관된 시토리지 유지 (PVC와 함께 사용)
Pod 번호 순서 보장 (ex: my-sql-0, my-sql-1)
주로 데이터베이스 (MySQL, PostgreSQL), Kafka, Redis 같은 상태 기반 서비스에서 사용

StatefulSet 기본 구성 예제

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: my-db
spec:
  serviceName: "my-db"
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-db
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-db
    spec:
      containers:
      - name: my-db
        image: mysql:latest
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /var/lib/mysql
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: data
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      resources:
        requests:
          storage: 10Gi

Batch 프로그램과 쿠버네티스 Job

Batch 프로그램이란?

일정한 작업을 한 번 또는 주기적으로 실행하는 프로그램
사용자 입력 없이 실행되며 대량의 데이터 처리에 적합
ex: 로그 분석, 백업, 데이터 변환, 배치 처리

쿠버네티스 Job

Job은 일회성 또는 특정 횟수만큼 실행되는 작업을 관리하는 오브젝트이다.

Pod가 성공적으로 완료될 때까지 실행됨
실패한 경우 재시도 가능
completions 및 parallelism 설정을 통해 여러 개의 작업을 병렬로 실행 가능

Job 예제

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: example-job
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: batch-job
        image: busybox
        command: ["echo", "Hello, Kubernetes Batch Job!"]
      restartPolicy: Never
  backoffLimit: 4  # 실패 시 최대 4번 재시도

CronJob (스케줄링 Job)

Job을 일정한 주기로 실행하는 오브젝트
Cron 표현식(* * * * *)을 사용하여 실행 시간 설정 가능
ex: 매일 자정에 백업 실행, 5분마다 로그 분석 실행

CronJob 예제

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: daily-backup
spec:
  schedule: "0 0 * * *"  # 매일 자정
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: backup
            image: busybox
            command: ["echo", "Backing up data..."]
          restartPolicy: OnFailure

정리

PV/PVC : 쿠버네티스에서 상태를 저장하는 방법 (스토리지)
StatefulSet : 상태를 유지하는 애플리케이션을 위한 관리 방식
Stateless vs Stateful : 상태 저장 여부에 따른 애플리케이션의 특성
Job : 일회성 작업을 수행하는 쿠버네티스 오브젝트
CronJob : 일정 주기로 실행되는 Job

J_log

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