[쿠버네티스 심화] Helm Chart를 통한 투두 리스트 앱 배포

배경

지난 시간에는 어플리케이션 배포 및 서비스를 위해 사용되는 다양한 쿠버네티스 워크로드 등을 살펴보았다. (StatefulSets, PV, PVC...) 실제 앱을 배포해보면서 이러한 워크로드들이 어떻게 사용되는지 알아보자. 이를 위해서 Helm과 Helm Chart에 대해서 배우게 된다.

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Helm

Helm은 Kubernetes 애플리케이션을 관리하기 위한 패키지 매니저다.

Helm을 사용하면 애플리케이션을 패키지로 만들고 배포할 수 있다. Helm은 차트(Chart) 라는 디렉토리 구조로 이루어진 패키지를 사용한다.

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Helm Chart

Helm Chart는 Kubernetes 애플리케이션을 설치, 업그레이드 및 관리하기 위한 정의들을 포함하는 패키지이다.

이 차트는 YAML 파일로 정의되며, Kubernetes 오브젝트들을 설명하고 애플리케이션의 설정, 서비스, 디플로이먼트 등을 정의한다. Helm Chart를 사용하면 애플리케이션을 쉽게 패키지화하고 배포할 수 있으며, 버전 관리 및 롤백과 같은 기능도 제공한다.

여기서 중요한 것은 Helm chart인데, 이때 까지 우리가 어떤 앱을 배포하려면 replica set 및 파드 업데이트를 담당하는 deployment, 외부 네트워크와 통신을 관리하는 service, 클러스터 내 데이터 저장과 관련된 pv, pvc, statefulsets와 같은 yaml 파일을 모두 명세해야했다.

공식문서에 소개된 StatefulSets를 보면

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # has to match .spec.template.metadata.labels
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3 # by default is 1
  minReadySeconds: 10 # by default is 0
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabels
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: registry.k8s.io/nginx-slim:0.8
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "my-storage-class"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

이 정도이니... 저런 여러개의 yaml 파일을 작성하는게 얼마나 번거롭고 힘든 일인지 알 것이다.

이렇게 앱 배포에 필요한 yaml파일들을 관리자가 늘 작성하는 것이 아니라 패키징해서 모아놓고 다운받을 수 있게 해놓은 것이 Helm Chart이다.

실습을 해보면 어떤 의미인지 와닿을 수 있다!

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MySQL 배포

Mysql을 정석 방법으로 배포하려면 StatefulSets, PV, PVC, headless service 등을 모두 명세해야한다. 그럴 필요 없이 Helm Chart에서 제공하는 mysql 차트를 사용해보자.

Helm Chart 명령어로 설치하기

가장 먼저 helm-test 라는 이름의 네임스페이스를 만들어주자

kubectl create ns helm-test

** 네임스페이스: 쿠버네티스 클러스터 내에서 리소스들을 구분해서 사용하기 위한 격리된 공간 (가상 클러스터)

아래 명령어를 통해서 helm-test 네임스페이스에 mysql-helm 이름으로 파드를 배포한다. {}친 부분에는 따로 텍스트를 넣으면 된다.

helm install mysql-helm bitnami/mysql --namespace=helm-test --set mysqlRootPassword={your_password},mysqlUser={your_UserName},mysqlPassword={your_password},mysqlDatabase=test_db

** bitnami는 어플리케이션 솔루션들을 다양한 환경에 쉽게 설치할 수 있게 패키지를 만들어 배포해주는 회사이다. bitnami사에서 만든 mysql helm chart를 사용한다.

• helm install: Helm 차트를 설치하는 명령어

• mysql-helm: 설치할 Helm 차트의 이름

• bitnami/mysql: Helm 차트의 저장소 주소

• --namespace=helm-test: MySQL을 설치할 쿠버네티스 네임스페이스 지정 옵션

• --set: Helm 차트의 설정 값을 지정하는 옵션

• mysqlRootPassword=wkd@465132: MySQL의 root 계정 비밀번호를 지정하는 옵션

• mysqlUser=jisujang: MySQL에 접근할 수 있는 사용자 이름을 지정하는 옵션

• mysqlPassword=wkd@465132: MySQL에 접근할 수 있는 사용자의 비밀번호를 지정하는 옵션

• mysqlDatabase=test_db: MySQL 데이터베이스의 이름을 지정하는 옵션

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배포하자마자 네임스페이스에 생기는것을 알 수 있다.

아래 코드를 통해 루트 사용자 비밀번호를 얻는다.

kubectl get secret --namespace helm-test mysql-helm -o jsonpath="{.data.mysql-root-password}" | base64 --decode

zhldSjKJac% 이런형태로 나오는데 %앞에 글자들이 비밀번호이다.

비밀번호를 얻었으면 아래처럼 todo-app의 deployment 파일에서 mysql env 변수들을 수정한다.

host는 helm chart로 배포할 때 사용했던 이름을 사용하고 비밀번호는 방금 얻었던 것, 그리고 접속 db는 helm chart 설치시 기본으로 제공되는 my_database를 사용한다.

투두 앱 deployment 명세

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: todo-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: todo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: todo-app
    spec:
      containers:
      - name: node-app
        image: jjrk/docker_tutorial
        workingDir: /app
        command: ["sh", "-c"]
        args:
          - "yarn install && yarn run dev"
        ports:
        - containerPort: 3000
        env:
        - name: MYSQL_HOST
          value: "mysql-helm"  # 배포한 MySQL 파드 이름
        - name: MYSQL_USER
          value: "root"
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: "OnOJGdH7Lv"  # MySQL 루트 사용자 비밀번호
        - name: MYSQL_DB
          value: "my_database"

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투두 앱 서비스 명세

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: todo-app
spec:
  selector:
    app: todo-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 3000
  type: LoadBalancer

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todo-app Deployment, Service 배포

이후에는 이전에 했던 것처럼 변경된 deployment와 service를 배포하자

kubectl apply -f deployment.yaml -n helm-test
kubectl apply -f service.yaml -n helm-test

k9s를 이용해 배포된 파드 내 컨테이너 로그를 조회해본다. mysql-helm에 연결되었다는 것을 볼 수 있다!

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데이터 저장확인

그 후 아래 코드로 todo-app에 접속해보자

minikube service todo-app -n helm-test

아래 처럼 접속이 잘되고 데이터도 넣을 수 있다.

다시 mysql에 접속한 다음 my_database 내의 todo_items 테이블을 조회해보자

kubectl exec -it mysql-second-0 -n helm-test -- /bin/bash
mysql -u root -p
use my_databases;
select * from todo_items

** mysql에 접속할 때는 이전에 deployment에 명세했던 비밀번호를 입력하면 된다.

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요약

Helm Chart는 app 배포에 필요한 여러 work load resouce yaml 파일들을 포함하는 패키지이다. 이를 통해 쉽게 새로운 앱을 배포할 수 있다.

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Reference

Helm 공식문서

Helm | 차트