기본 개념

Container Orchestration

• 보통의 프로덕션 환경이라면 다수의 컨테이너를 실행시킬 것이다. 이렇게 실행중인 다수의 컨테이너들을 관리하는 기술이 필요하다.

• 즉, 장애가 발생하면 해당 프로세스를 재실행해주고 부하가 늘어나면 컨테이너를 늘리는 등의 작업을 맡아주는 기술이 필요하다.

• Docker Swarm, MESOS, Kubernetes는 Container Orchestration 툴이다.

쿠버네티스 들어가기

• YAML 파일에 애플리케이션을 기술하여 쿠버네티스 API에 전달하면, 쿠버네티스는 파일에 기술된 애플리케이션 구성을 이해하고 현재 클러스터 상태와 비교한다. 만약 상태에 차이가 있다면 컨테이너를 추가/제거하여 상태를 일치화시킨다.

• 쿠버네티스 애플리케이션은 컨테이너에서 실행된다.

• 컨테이너는 클러스터를 구성하는 노드에 흩어져 실행되며, 서로 다른 노드에 있는 컨테이너들은 표준적인 네트워크 방식으로 통신이 가능하다.

• 특정 컨테이너가 이상을 일으켰다면 컨테이너를 재시작하고, 하나의 컴포넌트에 부하가 높아지면 해당 컴포넌트의 컨테이너를 추가로 실행한다.

• 분산 데이터 베이스를 내장하고 있어 애플리케이션 구성 정보와 API 키 등의 비밀 정보를 클러스터의 어떤 컨테이너에라도 전달할 수 있다.

• 애플리케이션에 들어오는 요청은 클러스터에서 해당 요청을 처리할 컨테이너로 전달한다.

• 모든 종류의 애플리케이션을 똑같은 방식으로 기술하고 배포하고 관리할 수 있다.

쿠버네티스 구성요소

• 애플리케이션 매니페스트

  • 애플리케이션을 기술한 YAML 파일

• 노드

  • 쿠버네티스가 설치되어 있는 물리 혹은 가상의 장비

  • 컨테이너가 실행될 수 있는 장비를 의미한다.

  • 클러스터의 처리 용량을 확장하기 위해 노드를 추가하거나, 서비스에서 노드를 제외하거나, 클러스터 내 노드를 차례로 롤링 업데이트할 수도 있다.

• 클러스터

  • 노드들의 집합

  • 여러 노드를 둠으로써 부하를 분산할 수 있으며, 하나의 노드에 장애가 발생해 사용할 수 없는 경우 다른 노드를 사용할 수 있어 고가용성에 유리하다.

• 마스터

  • 클러스터를 관리하는 노드

  • 마스터 노드는 일반 노드와 달리 컨테이너가 실행되지 않는다.

  • 클러스터에 속하는 노드의 정보를 가지며, 노드들을 모니터링하며 실패할 경우 워크로드를 이동하는 등의 역할을 한다.

• 컴포넌트

  • 쿠버네티스를 설치하면 아래의 컴포넌트들이 설치된다.

  • API Server

    • CLI를 제공해 사용자, 장비 관리 등 쿠버네티스 클러스터와 상호작용할 수 있도록 한다.

  • etcd

    • 분산형 key value 저장소로 클러스터 관리를 위한 정보들을 저장한다.

    • 마스터들 간에 충돌이 없도록 락을 잘 구현해야 한다.

  • Scheduler

    • 여러 노드에 작업 또는 컨테이너를 분산하는 역할을 한다.

    • 새로 생성된 컨테이너를 확인하고 노드에 할당한다.

  • Controller

    • 노드, 컨테이너 또는 엔드포인트가 다운될 때 이를 감지하고 대응하는 역할을 한다.

  • Container Runtime

    • 컨테이너를 실행시킬 때 사용되는 소프트웨어

    • Docker를 비롯하여 Rocket, Cryo 등의 컨테이너 툴을 사용할 수 있다.

  • Kubelet

    • 클러스터 내의 각 노드에 실행되는 에이전트

    • 컨테이너가 노드에서 잘 수행되고 있는지 확인하고 마스터 노드와 통신하는 역할을 한다.

마스터와 워커 노드의 구성도