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프로그램 개발을 하면서 배포에대한 고민이 생기게 될건데요. 여러 서버로의 배포를 위해서는 솔루션을 이용할수 밖에 없는것같아요. 그래서오늘은 확장가능한 오픈소스 플랫폼인 쿠버네티스에 대해서 알아볼까 합니다.
쿠버네티스란?
쿠버네티스는 컨테이너화된 워크로드와 서비스를 관리하기 위한 이식성이 있고, 확장가능한 오픈소스 플랫폼이다. 쿠버네티스는 선언적 구성과 자동화를 모두 용이하게 해준다. 쿠버네티스는 크고, 빠르게 성장하는 생태계를 가지고 있다. 쿠버네티스 서비스, 기술 지원 및 도구는 어디서나 쉽게 이용할 수 있다.
쿠버네티스란 명칭은 키잡이(helmsman)나 파일럿을 뜻하는 그리스어에서 유래했다. K8s라는 표기는 "K"와 "s"와 그 사이에 있는 8글자를 나타내는 약식 표기이다. 구글이 2014년에 쿠버네티스 프로젝트를 오픈소스화했다. 쿠버네티스는 프로덕션 워크로드를 대규모로 운영하는 15년 이상의 구글 경험과 커뮤니티의 최고의 아이디어와 적용 사례가 결합되어 있다.
전통적인 배포 시대
- 전통적인 배포 때에는 애플리케이션을 물리 서버에서 실행했습니다.
- 그러나 한 물리 서버에서 여러 애플리케이션의 한계를 정의할 방법이 없었게 때문에 이에 대대 리소스 할당 문제가 발생했습니다.
- ex) 물리 서버 하나에서 무거운 인스턴스를 돌리게 되면, 다른 인스턴스에 대한 성능은 저하될 수 있습니다.
- 따라서 당시 개발자들은 서로 다른 여러 물리 서버에서 각 애플리케이션을 실행하며 이러한 문제를 해결하였습니다.
- 그러나 이는 많은 물리 서버를 유지해야 하기 때문에 (남는 서버 공간은 그대로 방치됨) 조직에게 많은 비용을 요구하였죠. 즉, 안정적이지만 비효율적인 구조였던 것입니다.
가상화된 배포 시대
- 이러한 해결책으로 ‘가상화된 배포 시대’가 도래하엿습니다.
- 가상화된 배포 시대에는 단일 물리 서버의 CPU에서 여러 가상 시스템(Virtual Machine)을 실행할 수 있게 하였습니다.
- 그러나 하나의 Host OS 위에 OS를 여러 개 실행시킨다는 점에서 VM은 리소스를 많이 잡아먹기 때문에 무겁다는 단점이 있었죠.
컨테이너 개발 시대
- 컨테이너는 VM과 유사지만, 가상화를 좀 더 경량화된 프로세스의 개념으로 만든 기술을 의미합니다.
- 호스트 OS 위에 컨테이너 엔진을 설치하고, 애플리케이션 작동에 필요한 바이너리, 라이브러리 등을 하나로 모아 각자가 별도의 서버인 것처럼 사용하는 환경입니다.
- 컨테이너는 호스트 OS와 커널을 공유하므로, 이전보다 빠르고 가볍게 가상화를 구현할 수 있게 되었으며, 유연하고 자유로운 마이크로서비스를 관리하기 용이하게 해 주었습니다.
- 마이크로 서비스: 앱이 작고 독립적인 단위로 쪼개져서 동적으로 배포되고 관리되는 것
탄력적인 컨테이너 운용을 위한 솔루션: 쿠버네티스
- 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 탑재할 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 관리할 수 있다. 컨테이너 이미지를 재구성하지 않고 스택 구성에 시크릿을 노출하지 않고도 시크릿 및 애플리케이션 구성을 배포 및 업데이트할 수 있다.
쿠버네티스는 전통적인, 모든 것이 포함된 Platform as a Service(PaaS)가 아니다. 쿠버네티스는 하드웨어 수준보다는 컨테이너 수준에서 운영되기 때문에, PaaS가 일반적으로 제공하는 배포, 스케일링, 로드 밸런싱과 같은 기능을 제공하며, 사용자가 로깅, 모니터링 및 알림 솔루션을 통합할 수 있다. 하지만, 쿠버네티스는 모놀리식(monolithic)이 아니어서, 이런 기본 솔루션이 선택적이며 추가나 제거가 용이하다. 쿠버네티스는 개발자 플랫폼을 만드는 구성 요소를 제공하지만, 필요한 경우 사용자의 선택권과 유연성을 지켜준다.
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