쿠버네티스 구조
쿠버네티스(Kubernetes)는 컨테이너화된 애플리케이션을 효율적으로 운영하기 위해 설계된 분산 시스템 관리 플랫폼입니다. 구조적으로는 컨트롤 플레인(Control Plane)과 노드(Node)로 구성되며, 클러스터 내 여러 리소스 간의 역할이 명확하게 분리되어 자동화된 오케스트레이션이 가능하게 됩니다. 이 구조는 확장성, 유연성, 자동 복구, 그리고 무중단 배포를 가능하게 하며, 현대적인 클라우드 네이티브 애플리케이션 운영에 최적화된 방식입니다.
주요 특징
- 제어와 실행 분리: 컨트롤 플레인이 클러스터 전체를 관리하고, 워커 노드는 실제 애플리케이션을 실행.
- API 중심 관리: 모든 리소스와 동작은 Kubernetes API Server를 통해 제어됨.
- 디클레러티브 구성: YAML 파일을 통해 상태를 선언하고, 시스템이 이를 자동으로 유지.
- 자동화 기능 내장: 배포, 복구, 확장, 업데이트가 내장된 컨트롤러로 자동 수행됨.
- 확장성과 이식성: 온프레미스, 클라우드, 엣지 등 다양한 환경에서 유사한 구조로 운영 가능.
장점
- 높은 유연성과 이식성: 클라우드, VM, 베어메탈 등 어떤 인프라에서도 동일한 구조로 운영 가능.
- 자동화된 운영 효율성: 수동 개입 없이 자동 복구, 확장, 롤백 등이 가능.
- 운영 분리 구조: 마스터-워커 구분으로 확장성과 장애 대응력 강화.
- 클러스터 단위 관리: 여러 노드를 하나의 논리 시스템처럼 통합 운영 가능.
- 에코시스템 통합 용이: Helm, Istio, GitOps 등 다양한 오픈소스와 유기적 연결 가능.
관련 용어
- Control Plane: API Server, Scheduler, Controller Manager, etcd 등 클러스터의 두뇌 역할.
- Node: 컨테이너가 실제 실행되는 컴퓨팅 단위. 워커 노드라고도 불림.
- Pod: 컨테이너 실행의 최소 단위. 하나 이상의 컨테이너를 포함 가능.
- Kubelet: 노드에서 Pod 실행을 관리하는 에이전트.
- Container Runtime: 컨테이너를 구동하는 실행 엔진(Docker, containerd 등).
주요 솔루션 및 사용 사례
- 주요 솔루션
- Kubeadm: 쿠버네티스 클러스터를 수동으로 구성하는 공식 도구.
- Minikube: 로컬에서 단일 노드 쿠버네티스 환경을 구성하는 경량 도구.
- K3s: 리소스가 제한된 환경에 최적화된 경량 쿠버네티스 배포판.
- RKE (Rancher Kubernetes Engine): 간단한 YAML 기반 쿠버네티스 설치 도구.
- Anthos / OpenShift: 하이브리드/멀티 클라우드 환경의 기업용 쿠버네티스 플랫폼.
- 사용 사례
- 마이크로서비스 운영: 수백 개의 컨테이너 애플리케이션을 안정적으로 실행.
- 온프레미스 클러스터 구축: 사내 IDC에서 직접 쿠버네티스 클러스터 구성.
- 클라우드 확장 기반: AWS/GCP 등에서 클러스터를 자동 확장하여 트래픽 대응.
- IoT/엣지 클러스터 구성: K3s 등을 이용해 소형 장비에도 구조 적용 가능.
- 교육/테스트 환경 구성: Minikube로 개발자용 로컬 테스트 클러스터 구축.
