Q&A로 배우는 쿠버네티스

✨ 쿠버네티스는 뭐지? 그럼 도커는? 도커와 쿠버네티스의 관계는? 어떤 상황에서 쿠버네티스가 필요한지 궁금하다면 Q&A로 배워보자.

Q: 쿠버네티스는 뭐에요?

• 쿠버네티스는 컨테이너화된 워크로드(Workload) 와 서비스를 자동으로 배포, 스케일링 및 관리해주는 오픈 소스 시스템입니다.

Q: 워크로드(Workload)뭐에요?

• 워크로드는 시스템에 의해 수행되거나 처리되어야 하는 작업의 양 또는 종류를 포괄적으로 일컫는 말입니다.

• 웹 서버(Nginx, Apache), 데이터베이스(MySQL, PostgreSQL), 백엔드 API 서비스, 배치 처리 프로그램, 머신러닝 모델 추론 서비스 등 사용자에게 서비스를 제공하거나 내부 시스템을 운영하는 모든 애플리케이션이나 프로세스가 워크로드에 해당합니다.

Q: "컨테이너화"된다는 것은 무슨 의미인가요?

• 애플리케이션 코드와 그 실행에 필요한 모든 종속성 (운영체제 라이브러리, 환경 변수, 설정 파일, 런타임 등)이 하나의 컨테이너 이미지로 묶여 있음을 의미합니다.
• 또한 이 패키지(이미지)는 어떤 환경(개발자 노트북, 테스트 서버, 클라우드 환경)에서도 동일한 실행 환경을 보장하며, 실행되면 컨테이너라는 격리된 공간에서 작동합니다.

Q: 컨테이너 이미지는 무엇인가요?

• 컨테이너 이미지(Container Image)는 컨테이너를 생성하는 데 사용되는 읽기 전용 템플릿이자 독립 실행 가능한 정적 패키지입니다.
• 쉽게 말해, 애플리케이션을 실행하기 위해 필요한 모든 것(코드, 런타임, 시스템 도구, 라이브러리, 설정 파일)을 하나의 파일 시스템으로 묶어 놓은 '청사진' 또는 '스냅샷'이라고 이해할 수 있습니다.

Q: 도커의 역할은 무엇인가요?

• 이미지 생성: 개발자는 도커(Docker) 플랫폼을 사용하여 애플리케이션 코드와 모든 종속성을 묶어 컨테이너 이미지를 만듭니다.

• 컨테이너 실행: 도커 엔진은 이 컨테이너 이미지를 로드하여 도커 컨테이너라는 격리된 실행 환경을 생성합니다. 컨테이너가 실행되면, 이는 독립된 하나의 워크로드가 됩니다.

Q: 쿠버네티스의 역할(오케스트레이션)은 무엇인가요?

• 배포 및 확장: 서비스 규모가 커지면, 수십, 수백 개의 컨테이너가 필요해지고 이들을 여러 대의 서버(노드)에 분산시켜야 합니다. 이때 쿠버네티스가 등장합니다.

• 클러스터 관리: 쿠버네티스는 레지스트리에서 컨테이너 이미지를 다운로드받아 클러스터 내의 각 서버에 도커 컨테이너를 생성하고 관리합니다.

• 운영 자동화: 쿠버네티스는 컨테이너의 상태를 모니터링하며, 컨테이너가 죽으면 자동으로 다시 시작하고(Self-healing), 트래픽이 몰리면 컨테이너 수를 자동으로 늘립니다(Scaling).

Q: 도커, 쿠버네티스의 관계는 뭐에요?

• 쿠버네티스는 도커의 상위 개념이 아닙니다. 상호 보완적이며 계층적인 관계입니다.
• 도커는 애플리케이션을 포장하고 실행하는 하위 수준 기술입니다. (컨테이너 런타임 환경 제공)
• 쿠버네티스는 이 포장된 애플리케이션(컨테이너)을 대규모로 효율적으로 배포 및 관리하는 상위 수준 관리 시스템입니다. (오케스트레이션 제공)

Q: 그럼 쿠버네티스의 오케스트레이션과 자동화의 차이는 뭔가요?

• 자동화 (Automation): 개별적이고 반복적인 작업을 스크립트나 도구를 사용해 인간의 개입 없이 처리하는 것입니다. (예: 서버에 패치 설치, 백업 실행)

• 오케스트레이션 (Orchestration): 여러 개의 자동화된 작업과 시스템들을 통합하고, 이들 간의 복잡한 상호 작용 및 순서를 조율하여 전체적인 목표(워크플로)를 달성하는 것입니다.

• 오케스트레이션은 여러 자동화된 구성 요소를 엮어내는 상위 관리 기술이며, 쿠버네티스가 바로 이 컨테이너 오케스트레이션의 가장 강력하고 널리 사용되는 도구입니다.

Q: 쿠버네티스의 오케스트레이션이 제공하는 주요 기능은 뭔가요?

기능	설명
스케줄링 (Scheduling)	컨테이너를 실행할 최적의 서버(노드)를 찾아 컨테이너를 배치합니다.
자동 복구 (Self-healing)	컨테이너가 실패하거나 서버가 다운되면 자동으로 컨테이너를 재시작하거나 다른 서버로 옮겨 재배치합니다.
스케일링 (Scaling)	사용자의 명령이나 트래픽 부하에 따라 컨테이너 복제본 수를 자동으로 늘리거나(Scale Out) 줄입니다(Scale In).
서비스 디스커버리 및 로드 밸런싱	컨테이너 그룹에 단일 진입점(Service)을 제공하고, 들어오는 요청을 실행 중인 여러 컨테이너에 균등하게 분산시킵니다.
롤아웃 및 롤백	새로운 버전의 애플리케이션을 배포할 때 점진적으로 교체하며, 문제가 생기면 즉시 이전 버전으로 안전하게 되돌립니다.
스토리지 오케스트레이션	컨테이너가 데이터를 저장하고 접근할 수 있도록 영구 스토리지(Persistent Storage)를 자동으로 마운트하고 관리합니다.

Q: 도커, 도커 이미지, 컨테이너, 쿠버네티스의 상관 관계 정리

기술 요소	핵심 역할	생성/실행 관계	상위/하위 관계
컨테이너 이미지	애플리케이션의 설계도 (정적 패키지)	컨테이너를 만드는 원본 템플릿	가장 하위의 "무엇을 실행할지" 정의
도커 (Docker)	컨테이너를 만들고 실행하는 기술 플랫폼/엔진	이미지를 기반으로 컨테이너를 생성하고 실행	컨테이너 기술의 기반
도커 컨테이너 (Docker Container)	실행 중인 애플리케이션의 격리된 인스턴스	이미지가 도커 엔진에 의해 실행된 결과물	쿠버네티스의 주요 관리 대상
쿠버네티스 (Kubernetes)	컨테이너의 대규모 배포 및 자동 관리 (오케스트레이션)	실행 중인 컨테이너의 라이프사이클을 통제	가장 상위의 "어떻게 운영할지" 결정