taeridad19 님의 블로그 입니다.

  • 2025. 3. 15.

    by. taeridad19

    목차

      클라우드 네이티브 애플리케이션 개발을 위한 Kubernetes 사용법

      클라우드 네이티브 애플리케이션 개발을 위한 Kubernetes 사용법

      1. 클라우드 네이티브 애플리케이션과 Kubernetes의 중요성

      최근 IT 업계에서는 클라우드 네이티브(Cloud-Native) 애플리케이션이 빠르게 확산되고 있습니다. 클라우드 네이티브란 컨테이너, 마이크로서비스, DevOps, 지속적 배포(CI/CD) 등의 기술을 활용하여 클라우드 환경에서 최적화된 애플리케이션을 개발하고 운영하는 방식을 의미합니다.

      이러한 환경에서 가장 중요한 도구 중 하나가 **Kubernetes(쿠버네티스)**입니다. 쿠버네티스는 컨테이너 오케스트레이션을 위한 오픈소스 플랫폼으로, 여러 개의 컨테이너를 자동으로 배포, 확장, 관리할 수 있도록 도와줍니다.

      쿠버네티스를 활용하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

      • 애플리케이션의 자동 확장 및 복구
      • 컨테이너 기반 애플리케이션의 효율적인 배포 및 관리
      • 클라우드 환경에 최적화된 유연한 애플리케이션 운영

      이번 가이드에서는 Kubernetes의 개념, 핵심 구성 요소, 기본 사용법, 그리고 실제 개발 환경에서의 활용 방법을 설명하겠습니다.


      2. Kubernetes의 주요 개념과 핵심 구성 요소

      쿠버네티스를 이해하기 위해 먼저 핵심 개념을 살펴보겠습니다.

      ① 컨테이너와 Kubernetes

      쿠버네티스는 Docker 같은 컨테이너 런타임을 기반으로 애플리케이션을 실행합니다. 여러 개의 컨테이너를 효율적으로 배포하고 관리하기 위해 Pod, Node, Cluster 등의 개념이 필요합니다.

      ② Kubernetes의 핵심 구성 요소

      • Pod: 하나 이상의 컨테이너를 포함하는 기본 단위
      • Node: 컨테이너가 실행되는 물리적 또는 가상 서버
      • Cluster: 여러 개의 노드가 모여 하나의 시스템처럼 동작하는 구조
      • Deployment: 애플리케이션 배포 및 관리 자동화
      • Service: 외부 네트워크와의 연결을 관리하는 역할
      • Ingress: 외부에서 클러스터 내부로 트래픽을 라우팅하는 역할

      쿠버네티스는 클러스터를 구성하고, 그 안에서 여러 개의 Pod를 실행하며 애플리케이션을 관리하는 구조입니다.


      3. Kubernetes 기본 사용법

      쿠버네티스를 사용하기 위해서는 먼저 클러스터를 설정하고, 애플리케이션을 배포하는 과정을 익혀야 합니다.

      ① Minikube로 로컬 Kubernetes 클러스터 실행

      Kubernetes를 테스트하기 위해 Minikube를 사용하여 로컬 환경에서 클러스터를 실행할 수 있습니다.

      minikube start  # Minikube 클러스터 시작
      kubectl cluster-info  # 클러스터 정보 확인
      kubectl get nodes  # 노드 상태 확인
      

      ② Kubernetes에서 애플리케이션 배포

      다음은 Nginx 웹 서버를 쿠버네티스에 배포하는 예제입니다.

      kubectl create deployment my-nginx --image=nginx
      kubectl get pods  # 실행 중인 Pod 확인
      kubectl expose deployment my-nginx --type=NodePort --port=80
      kubectl get services  # 서비스 상태 확인
      

      위 명령어를 실행하면 쿠버네티스가 Nginx 컨테이너를 자동으로 배포하고, 네트워크를 통해 접근할 수 있도록 설정합니다.

      ③ Kubernetes에서 애플리케이션 확장

      Kubernetes의 주요 기능 중 하나는 **자동 확장(Scaling)**입니다.

      kubectl scale deployment my-nginx --replicas=3  # Pod 개수를 3개로 확장
      kubectl get pods  # 변경된 Pod 확인
      

      이렇게 하면 Nginx 서버가 3개의 인스턴스로 실행되며, 부하가 증가할 경우 쉽게 확장할 수 있습니다.


      4. Kubernetes의 고급 기능과 실전 활용법

      쿠버네티스는 단순한 컨테이너 오케스트레이션 도구가 아니라, 클라우드 네이티브 애플리케이션을 위한 다양한 기능을 제공합니다.

      ① 롤링 업데이트 및 롤백

      애플리케이션 배포 시 기존 버전을 중단 없이 새로운 버전으로 교체할 수 있습니다.

      kubectl set image deployment/my-nginx nginx=nginx:1.21
      kubectl rollout status deployment/my-nginx  # 배포 상태 확인
      kubectl rollout undo deployment/my-nginx  # 롤백 수행
      

      롤링 업데이트 기능을 활용하면 서비스 중단 없이 새로운 버전을 배포할 수 있습니다.

      ② Helm을 활용한 Kubernetes 애플리케이션 배포

      Helm은 Kubernetes 애플리케이션을 패키징하고 배포하는 도구입니다.

      helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
      helm install my-mysql bitnami/mysql  # MySQL 애플리케이션 배포
      kubectl get pods  # 실행 중인 MySQL Pod 확인
      

      Helm을 사용하면 복잡한 애플리케이션을 손쉽게 관리할 수 있습니다.

      ③ Kubernetes와 CI/CD 파이프라인 구축

      Kubernetes는 Jenkins, GitHub Actions, ArgoCD 같은 CI/CD 도구와 함께 사용하여 지속적 배포 환경을 구축할 수 있습니다.

      • Jenkins와 Kubernetes를 연동하여 자동 배포
      • GitOps 방식으로 Kubernetes 애플리케이션을 관리
      • ArgoCD를 활용한 Git 기반의 자동 배포 시스템 구축

      5. Kubernetes를 활용한 클라우드 네이티브 애플리케이션 운영

      쿠버네티스를 실제 운영 환경에서 활용하기 위해 고려해야 할 몇 가지 중요한 요소가 있습니다.

      ① Kubernetes 모니터링 및 로깅

      • Prometheus + Grafana: 애플리케이션 및 클러스터 모니터링
      • Fluentd + Elasticsearch + Kibana (EFK 스택): 로그 분석 및 시각화
      kubectl apply -f prometheus.yaml  # Prometheus 배포
      kubectl apply -f grafana.yaml  # Grafana 배포
      

      ② Kubernetes 보안 및 네트워크 정책

      • **RBAC(Role-Based Access Control)**을 활용한 접근 제어
      • Network Policy를 설정하여 트래픽 관리
      • Pod Security Policy를 적용하여 컨테이너 보안 강화
      kubectl create role developer --verb=get,list,create --resource=pods
      kubectl create rolebinding dev-binding --role=developer --user=dev-user
      

      ③ 클라우드 환경에서 Kubernetes 운영

      쿠버네티스는 **AWS EKS, Google Kubernetes Engine(GKE), Azure Kubernetes Service(AKS)**와 같은 클라우드 환경에서도 실행할 수 있습니다.

      • GKE에서 Kubernetes 클러스터 생성
        gcloud container clusters create my-cluster --num-nodes=3
        gcloud container clusters get-credentials my-cluster
        kubectl get nodes  # 클러스터 상태 확인
        
      • EKS에서 Kubernetes 실행 및 관리
        eksctl create cluster --name my-cluster
        kubectl get svc  # 서비스 상태 확인
        

      6. 결론: 클라우드 네이티브 애플리케이션 개발을 위한 Kubernetes 활용

      쿠버네티스는 컨테이너 기반 애플리케이션을 효과적으로 운영하고 관리하는 필수 도구입니다.

      • 기본 개념을 이해하고, Kubernetes 클러스터에서 애플리케이션을 배포하는 방법을 익히기
      • 자동 확장, 롤링 업데이트, Helm 패키지 배포 등을 활용하여 효율적인 애플리케이션 운영
      • CI/CD 파이프라인 및 모니터링 시스템을 구축하여 안정적인 서비스 제공

      Kubernetes는 DevOps, 클라우드 네이티브 아키텍처, 마이크로서비스를 위한 핵심 기술이며, 이를 적극적으로 활용하면 보다 안정적이고 확장 가능한 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.