01_Kubernetes_Basics.md

Kubernetes Basics

Kubernetes 란?

• 사용자에게 분산형 시스템을 안정적으로 운영 할 수 있는 framework를 제공
• 서비스의 확장 요구, 장애 조치 빛 배포 패턴을 처리함
  • ex) 카나리아 배포

Kubernetes 가 할 수 있는 일

• Service discovery and load balancing
• Storage orchestration
• Automated rollouts and rollbacks
• Automatic bin packing
• Self-healing
• Secret and configuration management

Kubernetes의 구성 요소

• master node는 kubernetes 전체를 통제/관리
• worker node는 실제 사용자의 application 배포

Running app on Kubernetes

Kubernetes Object

Object Spec & Status

• Spec
  • 해당 object 가 가져야 할 요구되는 상태(desired status)와 특징을 서술하는 곳
  • 우리가 조정하는 것
• Status
  • object의 실제 상태를 기술하고 kubernetes system에 의해 update 됨

kubernetes object 개념도

1. Pods

Pod 란?

• Application의 최소 실행 단위
• Application container (하나 혹은 다수), storage, network 등의 정보를 포함

Pod의 특징

• Pod 에는 각각 고유한 private IP 할당
• Pod 안에 있는 container는 pod 의 IP를 local host 로 공유
• Pod 는 사실상 Pod를 가지고 있는 virtual machine이라고 할 수 있음

2. Deployments

• ReplicaSet 보다 상위에 해당하는 resource
• Application 배포의 기본 단위

Deployments yml file 의 필수 요소

1. apiVersion
2. kind
3. metadata
4. spec
   • kubernetes 의 상태를 지정하는 state 값

3. labels

• kubernetes 는 label을 기준으로 특정 자원을 선택한다
• pod와 같은 object에 첨부된 key value 값

Labels Use Cases

• 실행 중인 특정 pod를 가리키기 위해 ReplicaSet 에서 사용한다

4. Services: ClusterIP

• Cluster-internal IP를 통해 Service를 노출
• 오직 cluster 내부에서만 접근 가능
• kube-proxy를 통해 접근 가능
• Service를 debugging 하고나, 개발자 local에서 접근 또는 내부 dashboard를 보여줄 때 사용

서비스 외부 노출

manifest 에서 type에 기재하면 된다

1. NodePort

• NAT 를 이용하여 cluster 내 Node의 고정된 port를 갖는 IP로 service를 노출
• Cluster 외부에서 접근
  • <NodeIP> : <NodePort>
• 1 service per port
• Port 사용 범위
  • 30000-32767

2. LoadBalancer

• NodePort에서 발전된 type
• Cloud provider의 Load Balancer를 이용해 service를 외부로 노출
• NodePort and ClusterIP services (to which LB will route) automatically created
• LB (ELB, NLB)로 노출된 각 service는 고유한 IP 주소를 갖는다

3. Ingress

• Cluster 내 service 를 HTTP(S) 기반으로 노출

• 다양한 구현체

  • ALB
  • Nginx
  • F5
  • HAProxy

• Default Service Type

  • ClusterIP

• Ingress는 서비스 타입이 아니라 service 앞쪽에 위치하며 외부로부터 서버 내부로 유입되는 Network traffic을 의미

Nginx Ingress controller 예시

Volumes

• Pod에 종속되는 디스크
• Pod 단위이기 때문에 해당 pod에 속해 있는 여러개의 container가 공유해서 사용될 수 있다

Namespace

• k8s 자원에 대한 영역을 제공하고, 권한과 정책을 cluster의 하위 section에 적용하는 메커니즘 제공
  • 즉, 자원을 그룹화해 관리할 수 있는 기회 제공
• 사용 예
  • 개발 환경, 테스트 환경, 운영 환경 같은 소프트웨어 환경 구분
  • 인프라팀이 볼 수 있는 구역과 개발팀이 볼 수 있는 구역 구분
    • 권한의 boundary
    • 자원의 boundary
• Cluster 생성 시 다음의 기본적인 namespace 사용
  • default
    • 다른 namespace가 없는 object를 위한 기본 namespace
    • container, pod, service, replicaset 등의 자원에 대한 영역을 제공
  • kube-system
    • kubernetes system에서 생성한 object를 위한 namespace
  • kube-public
    • 자동으로 생성되며 모든 사용자 (인증되지 않은 사용자 포함)가 읽기 권한으로 접근할 수 있다
    • 주로 전체 cluster 중에 공개적으로 드러나서 읽을 수 있는 resource를 위해 예약되어 있다
      • 공개적인 성격은 단지 관례이지 요구사항은 아니다!