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  • 지원하는 애플리케이션의 유형을 제약하지 않는다.

  • 소스 코드를 배포하지 않으며 애플리케이션을 빌드하지 않는다.

  • 애플리케이션 레벨의 서비스를 제공하지 않는다.

  • 로깅, 모니터링 또는 경보 솔루션을 포함하지 않는다. 즉, 메트릭을 수집하고 노출하는 메커니즘을 제공한다.

  • K8s는 단순한 오케스트레이션 시스템이 아니다. 사실, K8s는 오케스트레이션의 필요성을 없애준다. 오케스트레이션의 기술적인 정의는 A를 먼저 한 다음, B를 하고, C를 하는 것과 같이 정의된 워크플로우를 수행하는 것이다. 반면에, K8s는 독립적이고 조합 가능한 제어 프로세스들로 구성되어 있다. 이 프로세스는 지속적으로 현재 상태를 입력받은 의도한 상태로 나아가도록 한다. A에서 C로 어떻게 갔는지는 상관이 없다. 중앙화된 제어도 필요치 않다. 이로써 시스템이 보다 더 사용하기 쉬워지고, 강력해지며, 견고하고, 회복력을 갖추게 되며, 확장 가능해진다.

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  • kubelet

    • cluster의 각 노드에서 실행되는 에이전트.
      Kubelet은 파드에서 컨테이너가 확실하게 동작하도록 관리.

    • Kubelet은 8s를 통해 생성되지 않는 컨테이너는 관리하지 않는다.

  • kube-proxy

    • kube-proxy는 cluster의 각 노드에서 실행되는 네트워크 프록시로, K8s의 서비스 개념의 구현부

    • kube-proxy는 노드의 네트워크 규칙을 유지 관리한다. 이 네트워크 규칙이 내부 네트워크 세션이나 cluster 바깥에서 파드로 네트워크 통신을 할 수 있도록 해준다.

    • kube-proxy는 운영 체제에 가용한 패킷 필터링 계층이 있는 경우, 이를 사용한다. 그렇지 않으면, kube-proxy는 트래픽 자체를 포워드(forward)한다.

  • Container runtime

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  • DNS

    • K8s에 의해 구동되는 컨테이너는 DNS 검색에서 이 DNS 서버를 자동으로 포함한다

  • 웹 UI (대시보드)

  • 컨테이너 resource 모니터링

    • 컨테이너 resource 모니터링은 중앙 데이터베이스 내의 컨테이너들에 대한 포괄적인 시계열 매트릭스를 기록하고 그 데이터를 열람하기 위한 UI를 제공해 준다.

  • cluster-레벨 로깅

    • cluster-레벨 로깅 메커니즘은 검색/열람 인터페이스와 함께 중앙 로그 저장소에 컨테이너 로그를 저장하는 책임을 진다.

Understanding Terms(중요)

Info

여기서는 아래 블로그를 포함하여 각종 관련 사이트 및 K8s 공식 사이트 문서를 참고하여, 보다 간략히 k8s에 대한 이해에 반드시 필요한 개념 위주로 추려서 기술한다.
즉, 각각의 정책 object(pod, service, deployment, replica 등)마다 많은 기능과 옵션을 포함하기 때문에, deep dive한 설명은 생략될 수 있다.

내용 中 일부 출처: https://bcho.tistory.com/1256?category=731548 [조대협의 블로그]

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emptyDir의 물리적으로 노드에서 할당해주는 디스크에 저장이 되는데, (각 환경에 따라 다르다. 노드의 로컬 디스크가 될 수 도 있고, 네트워크 디스크 등이 될 수 도 있다.) emptyDir.medium 필드에 “Memory”라고 지정해주면, emptyDir의 내용은 물리 디스크 대신 메모리에 저장이 된다.

만일 한 Pod 내에 Nginx 컨테이너 + fluentd(로그 수집 에이전트) 컨테이너 + emptyDir 볼륨이 있다면, 이 두 컨테이너는 할당된 emptyDir 볼륨을 공유하여 사용하게 된다.(메모리라 하더라도…)
또한 앞서 언급한 바와 같이, 생명 주기도 Pod에 따른다.

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hostPath는 노드의 로컬 디스크의 directory path를 Pod에서 마운트해서 사용한다. emptyDir과 달리, 같은 hostPath에 있는 볼륨은 여러 Pod 사이에서 공유되어 사용된다.

또한  Pod가 삭제 되더라도 hostPath에 있는 파일들은 삭제되지 않고 다른 Pod가 같은 hostPath를 마운트하게 되면, 남아 있는 파일을 액세스할 수 있다.

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  • ClusterIP: Default 설정으로, Service에 클러스터 IP (내부 IP)를 할당한다. K8s 클러스터 내에서는 이 Service에 접근이 가능하지만, 클러스터 외부에서는 외부 IP를 할당 받지 못했기 때문에, 접근이 불가능하다.

  • LoadBalancer: 보통의 클라우드 벤더에서 제공하는 설정 방식으로, 외부 IP를 가지고 있는 LoadBalancer를 할당한다. 외부 IP를 가지고 있기  때문에, 클러스터 외부에서 접근이 가능하다.
    단, 외부 서비스를 위해 externalIPs를 지정해주어야 하는데, 이는 k8s에서 관리하지 않는다. 즉, 외부 loadbalancer(HAProxy 등)나 Cloud 환경이라면 Cloud 벤더에서 제공하는 loadbalancer의 IP를 별도 지정해주어야 한다.
    또한, 일부 클라우드 공급자는 loadBalancerIP를 지정할 수 있도록 허용하며, 클라우드 공급자가 이 기능을 지원하지 않는 경우, 설정한 loadbalancerIP 필드는 무시된다.

  • NodePort: 클러스터 IP로만 접근이 가능한 것이 아니라, 모든 노드의 IP와 포트를 통해서도 접근이 가능하게 된다.
    예를 들어 아래와 같이 hello-node-svc 라는 Service를 NodePort 타입으로 선언을 하고, nodePort를 30036으로 설정하면, 아래 설정에 따라 클러스터 IP의  80포트로도 접근이 가능하지만, 모든 노드의 30036 포트로도 서비스를 접근할 수 있다.

    주의할 점은 위의 80 포트도 cluster IP이기 때문에 Cluster 내에서만 접속이 가능하다.
    즉, 위의 ClusterIP + “각 노드에 port forwarding” 기능이라 생각하면 무리가 없을 것이다.

  • ExternalName: ExternalName은 외부 서비스를 k8s 내부에서 호출하고자 할 때 사용할 수 있다.

    K8s cluster 내의 Pod들은 클러스터 IP를 가지고 있기 때문에 - 즉, 외부로 통하는 gateway를 가지고 있지 않다 - 클러스터 IP 대역 밖의 서비스를 호출하고자 하면, NAT 설정 등의 복잡한 설정이 필요하다.

    특히, AWS나 GCP와 같은 클라우드 환경을 사용할 경우 DB나, 또는 클라우드에서 제공되는 매지니드 서비스(RDS, CloudSQL)등을 사용하고자 할 경우에는 k8s 클러스터 밖이기 때문에, 호출이 어려운 경우가 있는데, 이를 쉽게 해결할 수 있는 방법이 ExternalName 타입이다.

    이 방식도 다시 두 가지 방식으로 설정할 수 있는데,
    첫 번째는 DNS 방식이고, 두 번째는 IP를 지정하는 방식이다.

    DNS 방식은 Service object의 spec에 아래와 같이
     type: ExternalName
     externalName: my.database.example.com

    ExternalName과 함께 직접 지정하면 되고, 이 Service는 들어오는 모든 요청을 “my.database.example.com”으로 forwarding 해준다.

    Image RemovedImage Added

    IP를 지정하는 방식은 ClusterIP로 Service를 하나 생성하고, Endpoints라고 하는 object를 하나 더 생성하여, forwarding될 IP와 port를 지정하고 이를 연결하여 사용한다.
    그림으로 나타내면 다음과 같다.

    Image RemovedImage Added
Info

이 외에도 Service에는,
Node내에서 kube-proxy에 의해 컨트롤되는 서비스 proxy(iptables 방식, IPVS 방식),
근래의 Micro Service에서 사용되는 Service Discovery,
K8s 外, 3rd party Service Discovery Mechanism과의 연동을 위해 사용하는 Headless Service,
등에 대한 개념과 정책을 가지고 있다.

이들에 대해서는 k8s 外에도 위에 나열한 것처럼, 리눅스 네트워킹 관련 지식 및 모던 서비스 아키텍쳐 뿐만 아니라, 이후에 다루게 되는 Installing a Pod network add-on에 관련하여, Pod 간 네트워킹을 위한 CNI 네트워킹 모델 호환 네트워킹 솔루션들 등 매우 많은 종류의 지식이 필요하다.
나중에 필요할 때, 같이 언급하기로 한다.

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Config Map

Secret

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애플리케이션을 배포하다 보면, 환경에 따라서 다른 설정 값을 사용하는 경우가 있다. 예를 들어, DB의 IP, API를 호출하기 위한 API KEY/TOKEN, 개발/운영에 따른 debug mode, configuration 파일들이 있는데, 애플리케이션 이미지는 같지만, 이런 환경 변수가 차이가 나는 경우 매번 다른 컨테이너 이미지를 만드는 것은 관리상 불편할 수 밖에 없다.

이러한 환경 변수나 설정 값들을 변수로 관리해서 Pod가 생성될 때 이 값을 넣어주거나 또는 디스크 볼륨으로 마운트가 가능한데, 이러한 기능을 제공하는 것이 바로 ConfigMap과 Secret이다.

Secret

보안이 중요한 패스워드나, API 키, 인증서 파일들은 Secret에 저장할 수 있다.
Secret은 안에 저장된 내용을 지키기 위해서 추가적인 보안 기능을 제공한다.
예를 들어, API server나 node의 파일에는 저장되지 않고, 항상 메모리에 저장되어 있기 때문에 상대적으로 접근이 어렵다.

하나의 Secret의 사이즈는 최대 1M까지 지원되는데, 메모리에 지원되는 특성 때문에, Secret을 여러 개 저장하게 되면 API Server나 노드에서 이를 저장하는 kubelet의 메모리 사용량이 늘어나서 Out Of Memory와 같은 이슈를 유발할 수 있기 때문에, 보안적으로 꼭 필요한 정보만 secret에 저장하도록 하는 게 좋다.

대부분 ca.crt 같은 인증서나 token key등을 주로 저장한다.

사용 방법에 있어서는 Secret와 ConfigMap은 기본적으로 거의 유사하다. 기본적으로 Key/Value 형태의 저장 구조를 가지고 있으며, 사용 시 환경 변수를 통해서 Pod에 그 값을 전달하거나, 또는 디스크 볼륨으로 마운트가 가능한데, Secret은 정의하는 방법이 다소 차이가 있다.

예를 들어 “language”라는 키로 “java”라는 값을 저장하고자 할 때, ConfigMap의 경우에는 이를 language:java 식으로 일반 문자열로 저장했지만 Secret의 경우에는 값에 해당하는 부분을 base64 포맷으로 인코딩해야 한다.

즉 java라는 문자열을 base64로 인코딩을 하면, amF2YQo= 가 된다.

문자열(“java”)을 base64포맷으로 인코딩 하려면 맥이나 리눅스에서 다음과 같은 명령을 이용하면 된다.

$ echo java | base64

Authentication

Service Account

Authorization

Role & Cluster Role

Role Binding & Cluster Role Binding

Child Pages

Child pages (Children Display)

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