[Kubernetes] 쿠버네티스와 클러스터 동작 방식

쿠버네티스가 왜 필요할까?

• 배포해야 할 마이크로서비스가 수백 개인 경우에 사람이 처리할 수 있을까?
• 수많은 마이크로 서비스를 여러 서버에 효율적으로 배치하는 것은 어렵다.
• 여러 서버와 마이크로 서비스 배포 조합 수를 사람이 계산할 수 없음 (충분한 리소스 할당 -> 리소스 낭비, 비용 발생)
• 간단한 재시작만으로 해결되는 경우에도 복구시간이 오래 걸림.

쿠버네티스는 다음을 제공한다.

자동화된 빈 패킹

컨테이너화된 작업을 실행하는데 사용할 수 있는 쿠버네티스 클러스터 노드를 제공한다. 각 컨테이너가 필요로 하는 cpu 와 메모리를 쿠버네티스에게 지시한다. 쿠버네티스는 컨테이너를 노드에 맞춰서 리소르를 가장 잘 사용할 수 있도록 해준다.

자동화된 복구

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.

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.

(중략)

그래서 쿠버네티스?

• Borg, Omega 와 달리 오픈 소스
• 구글 퍼블릭 클라우드 인프라 사업을 성장시키기 위해 설계하고 개발함
• Omega 처럼 리소스 변경 사항을 저장하기 위한 공유 영구 저장소가 있지만, Omega는 이 저장소를 신뢰할 수 있는 구성요소들이 직접 접근할 수 있도록 개방한 것과 달리, 쿠버네티스는 더 높ㅇ른 수준의 추상화를 위해 REST API를 통해서만 접근할 수 있도록 바꾸었다.
• 쿠버네티스가 클러스터에서 실행되는 애플리케이션을 개발하는 개발자의 경험에 더 중점을 두고 개발했다는 것.
• 주요 설계 목표는 컨테이너로 향상된 리소스 활용의 이점을 누리면서도 복잡한 분산 시스템을 쉽게 배포하고 관리할 수 있게 만드는 것.

쿠버네티스의 의미

• 쿠버네티스 = 조타수 : 주어진 명령을 핸들에 반복 실행해야한다.

쿠버네티스는 여러 개의 컨테이너화된 애플리케이션을 여러 서버에 자동으로 배포, 스케일링 및 관리해주는 오픈소스 시스템.

클러스터

클러스터 : 여러 개의 서버를 하나로 묶은 집합, 하나의 서버처럼 동작
쿠버네티스 클러스터 : 애플리케이션 컨테이너를 배포하기 위한 서버 집합

Master Node의 Control Plane

클러스터의 상태를 저장하고 관리

• etcd(key-value data store) : 클러스터에 배포된 애플리케이션 실행 정보를 저장
• API Server : 클러스터 상재 조회, 변경을 위한 API 인터페이스 제공
• Schduler
• Controller managers

Worker 노드

컨테이너 실행을 담당

• Kubelet, Container Runtime(Docker, ... )
• kube-proxy

쿠버네티스에 애플리케이션 컨테이너를 배포한다란?

쿠버네티스 오브젝트 Manifest 파일을 작성해서 마스터 노드에 잇는 API Server에게 요청을 보내는 행위

Manifest 파일?

• 쿠버네티스 오브젝트를 생성하기 위한 필수 정보
• "일을 시키기 위한 지시서"