쿠버네티스(K8s)란?
- 쿠버네티스는 컨테이너화된 워크로드와 서비스를 관리하기 위한 이식성이 있고, 확장가능한 오픈소스 플랫폼입니다.
시대의 변화
(전통적인 배포 시대 -> 가상화된 배포 시대 -> 컨테이너 개발 시대)
- 전통적인 배포 시대
: 하나의 물리 서버에서 여러 애플리케이션을 실행하면 리소스 할당 문제가 발생할 수 있습니다.
그래서 초기에는 서로 다른 여러 물리 서버에서 각 애플리케이션을 실행하는 형태를 가졌습니다.
하지만 이러한 방식은 리소스의 낭비가 심하고, 여러 물리 서버를 유지하기 위한 비용이 많이 든다는 문제가 있습니다.
- 가상화된 배포 시대
: 그렇게 가상화라는 개념이 도입되었습니다.
하나의 물리 서버에서 여러 가상 시스템을 실행하고, 각 가상 시스템에서 애플리케이션이 동작하는 방식입니다.
각 가상 시스템은 자체 운영체제를 포함한 모든 구성 요소를 실행하는 하나의 독립적인 머신이기 때문에,
서로 격리되어 있고 여러 애플리케이션이 같이 동작해도 리소스 할당의 문제가 발생하지 않습니다.
이렇게 하나의 물리 서버에서 리소스를 보다 효율적으로 활용할 수 있게 되었습니다.
- 컨테이너 개발 시대
: 컨테이너는 가상 시스템과 유사하지만 격리 속성을 완화하여 애플리케이션 간에 운영체제를 공유하는 개념입니다.
운영체제에 대한 비용이 줄었기 때문에 훨씬 가볍게 사용할 수 있습니다. 또한 컨테이너에도 CPU 점유율, 메모리 공간 등이 있는데 운영체제와의 종속성을 끊었기 때문에, 어떤 환경에도 이식할 수 있다는 장점이 있습니다.
이 외에도 컨테이너에는 여러 장점이 있습니다.
- 기민한 애플리케이션 생성과 배포: VM 이미지를 사용하는 것에 비해 컨테이너 이미지 생성이 보다 쉽고 효율적임.
- 지속적인 개발, 통합 및 배포: 안정적이고 주기적으로 컨테이너 이미지를 빌드해서 배포할 수 있고 (이미지의 불변성 덕에) 빠르고 효율적으로 롤백할 수 있다.
- 개발과 운영의 관심사 분리: 배포 시점이 아닌 빌드/릴리스 시점에 애플리케이션 컨테이너 이미지를 만들기 때문에, 애플리케이션이 인프라스트럭처에서 분리된다.
- 가시성은 OS 수준의 정보와 메트릭에 머무르지 않고, 애플리케이션의 헬스와 그 밖의 시그널을 볼 수 있다.
- 개발, 테스팅 및 운영 환경에 걸친 일관성: 랩탑에서도 클라우드에서와 동일하게 구동된다.
- 클라우드 및 OS 배포판 간 이식성: Ubuntu, RHEL, CoreOS, 온-프레미스, 주요 퍼블릭 클라우드와 어디에서든 구동된다.
- 애플리케이션 중심 관리: 가상 하드웨어 상에서 OS를 실행하는 수준에서 논리적인 리소스를 사용하는 OS 상에서 애플리케이션을 실행하는 수준으로 추상화 수준이 높아진다.
- 느슨하게 커플되고, 분산되고, 유연하며, 자유로운 마이크로서비스: 애플리케이션은 단일 목적의 머신에서 모놀리식 스택으로 구동되지 않고 보다 작고 독립적인 단위로 쪼개져서 동적으로 배포되고 관리될 수 있다.
- 리소스 격리: 애플리케이션 성능을 예측할 수 있다.
- 자원 사용량: 리소스 사용량: 고효율 고집적.
쿠버네티스라는 것을 왜 사용할까?
컨테이너라는 개념이 도입되면서, 이러한 여러 컨테이너를 관리할 필요성이 생겨났습니다.
예를 들면, 애플리케이션을 실행하는 컨테이너의 가동 중지 시간은 없는지 확인하고, 컨테이너가 다운되면 다른 컨테이너를 다시 시작하는 등의 작업이 필요합니다.
쿠버네티스는 이러한 컨테이너 관리를 쉽게할 수 있는 기능과 배포를 하는데 있어서 필요한 여러 기능들을 제공합니다.
- 서비스 디스커버리와 로드 밸런싱 쿠버네티스는 DNS 이름을 사용하거나 자체 IP 주소를 사용하여 컨테이너를 노출할 수 있다. 컨테이너에 대한 트래픽이 많으면, 쿠버네티스는 네트워크 트래픽을 로드밸런싱하고 배포하여 배포가 안정적으로 이루어질 수 있다.
- 스토리지 오케스트레이션 쿠버네티스를 사용하면 로컬 저장소, 공용 클라우드 공급자 등과 같이 원하는 저장소 시스템을 자동으로 탑재 할 수 있다.
- 자동화된 롤아웃과 롤백 쿠버네티스를 사용하여 배포된 컨테이너의 원하는 상태를 서술할 수 있으며 현재 상태를 원하는 상태로 설정한 속도에 따라 변경할 수 있다. 예를 들어 쿠버네티스를 자동화해서 배포용 새 컨테이너를 만들고, 기존 컨테이너를 제거하고, 모든 리소스를 새 컨테이너에 적용할 수 있다.
- 자동화된 빈 패킹(bin packing) 컨테이너화된 작업을 실행하는데 사용할 수 있는 쿠버네티스 클러스터 노드를 제공한다. 각 컨테이너가 필요로 하는 CPU와 메모리(RAM)를 쿠버네티스에게 지시한다. 쿠버네티스는 컨테이너를 노드에 맞추어서 리소스를 가장 잘 사용할 수 있도록 해준다.
- 자동화된 복구(self-healing) 쿠버네티스는 실패한 컨테이너를 다시 시작하고, 컨테이너를 교체하며, '사용자 정의 상태 검사'에 응답하지 않는 컨테이너를 죽이고, 서비스 준비가 끝날 때까지 그러한 과정을 클라이언트에 보여주지 않는다.
- 시크릿과 구성 관리 쿠버네티스를 사용하면 암호, OAuth 토큰 및 SSH 키와 같은 중요한 정보를 저장하고 관리 할 수 있다. 컨테이너 이미지를 재구성하지 않고 스택 구성에 시크릿을 노출하지 않고도 시크릿 및 애플리케이션 구성을 배포 및 업데이트 할 수 있다.