[쿠버네티스] 쿠버네티스의 추구미

쿠버네티스의 기본 철학에 대해 정리해본 글입니다

 

쿠버네티스 구성 요소

1. 클러스터(Cluster)

• 쿠버네티스 클러스터는 하나 이상의 마스터 노드와 워커 노드로 구성된다.
• 클러스터는 쿠버네티스에서 애플리케이션을 실행하는 기본 단위이다.

2. 마스터 노드(Master Node)

마스터 노드는 클러스터를 관리한다.

• API 서버(kube-apiserver): 모든 쿠버네티스 명령어와 상호작용하는 프론트엔드이며, 사용자가 쿠버네티스 클러스터와 상호작용할 때 이 API 서버를 통해 요청을 처리합니다.
• 컨트롤러 매니저(kube-controller-manager): 쿠버네티스 클러스터에서 상태를 관리하는 컨트롤러들을 실행하며, 클러스터 상태를 지속적으로 확인하고 특정 상태로 유지합니다.
• 스케줄러(kube-scheduler): 애플리케이션의 파드를 어떤 워커 노드에 배치할지 결정한다.
• ETCD: 클러스터의 상태와 구성 정보를 저장하는 분산 key-value 저장소

3. 워커 노드(Worker Node)

워커 노드는 실제로 애플리케이션을 실행하는 컴퓨팅 리소스이다

• Kubelet: 각각의 워커 노드에서 실행되며, 마스터 노드의 API 서버와 통신하여 파드를 생성하고 관리한다.
• Kube-proxy: 각각 워커 노드에서 실행되며, 네트워크 규칙을 관리하여 파드 간의 통신과 외부 네트워크와의 통신을 처리한다
• 컨테이너 런타임: 파드를 구성하는 컨테이너를 실행하는 소프트웨어로 보통 Docker나 containerd와 같은 컨테이너 런타임을 사용합니다.

4. 파드(Pod)

• 파드는 쿠버네티스에서 배포되고 관리되는 가장 작은 단위이다.
• 하나의 파드는 하나 이상의 컨테이너를 포함할 수 있다.
• 동일한 애플리케이션을 실행하는 컨테이너들은 일반적으로 하나의 파드에 포함된다.
• 파드 내의 컨테이너들은 같은 네트워크 네임스페이스를 공유(통신)한다

5. 네임스페이스(Namespace)

• 네임스페이스는 하나의 클러스터 안에서 리소스를 논리적으로 구분하는 방법이다.
• 서로 다른 팀이나 프로젝트가 같은 클러스터에서 독립적으로 리소스를 사용 가능하도록 한다.

6. 컨트롤러

컨트롤러는 쿠버네티스 클러스터에서 원하는 상태를 유지한다.

• 디플로이먼트 컨트롤러(Deployment Controller):
  • 사용자가 정의한 파드의 수와 현재 실행 중인 파드의 수를 비교한다.
  • 예를 들어, 사용자가 3개의 파드를 요청했지만 하나의 파드가 다운될 경우 디플로이먼트 컨트롤러는 자동으로 새로운 파드를 생성하여 다시 3개의 파드가 실행되도록 보장한다.
• 레플리카셋 컨트롤러(ReplicaSet Controller):
  • 특정 파드의 복제본 수(=레플리카셋)를 유지한다.
  • 사용자가 레플리카셋에 5개의 파드를 요청했는데 현재 4개의 파드만 실행 중이면, 레플리카셋 컨트롤러는 새로운 파드를 생성해 복제본 수를 동일하게 맞춘다
• 노드 컨트롤러(Node Controller):
  • 노드에 문제가 발생하면 해당 노드에서 실행 중인 파드들을 다른 노드로 이동시키거나 다시 스케줄링한다.
• 잡 컨트롤러(Job Controller):
  • 특정 작업을 일정 횟수 이상 완료해야 하는 경우 잡 컨트롤러는 작업이 성공적으로 완료될 때까지 새로운 파드를 생성해 작업을 재시도한다.

7. 서비스(Service)

• 서비스는 파드 간의 통신을 추상화하여 파드가 동적으로 생성되거나 삭제되더라도 일정한 네트워크 엔드포인트를 제공하는 네트워크 추상화이며, 파드 간의 통신 및 외부 트래픽이 특정 파드에 전달될 수 있도록 한다.
• 쿠버네티스의 이러한 기본 구조는 복잡한 컨테이너 기반 애플리케이션의 배포, 확장 및 관리를 자동화한다.

 

선언적 관리에 대해

쿠버네티스의 중요한 철학 중.. 선언적 관리라는 표현이 있다.

 

선언적이란 단어가 다소 와닿지 않는데 나름 mz용어로 해석해보자면 '추구미'에 가까운 단어라 생각한다 (글의 제목이기도 하다 ^_^)

• 위에서 컨트롤러가 선언적 관리를 통해 시스템의 현재 상태를 원하는 목표 상태와 일치시키기 위해 지속적으로 상태를 조정한다고 하였다.
• 즉 사용자가 시스템의 목표 상태를 정의하고, 쿠버네티스가 이를 달성하기 위해 필요한 모든 조치를 수행하는 방식이다.
• 따라서 사용자는 "무엇을 해야 하는지"만 명시하고, "어떻게 할 것인지"에 대한 세부사항은 쿠버네티스가 처리한다.