Kubernetes

📌 쿠버네티스(Kubernetes) 개요

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1️⃣ 쿠버네티스란?

쿠버네티스(Kubernetes, K8s)는 컨테이너 오케스트레이션(Container Orchestration) 플랫폼으로, 다수의 컨테이너를 자동으로 배포하고 관리하는 시스템이다.

Google이 내부에서 사용하던 Borg 시스템을 기반으로 개발한 오픈소스 프로젝트로, 현재는 CNCF(Cloud Native Computing Foundation)에서 관리하고 있다.

🔹 컨테이너 오케스트레이션 개념

컨테이너 오케스트레이션은 다수의 컨테이너 애플리케이션을 자동으로 배포, 확장 및 운영하는 프로세스를 의미한다.

컨테이너 단독 실행 환경에서는 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다:

• 수동 관리 부담: 여러 개의 컨테이너를 배포하고 유지보수하는 작업이 복잡하다.
• 서비스 확장 어려움: 트래픽 증가 시 컨테이너를 동적으로 확장(scale-out)하기 어렵다.
• 장애 대응 부족: 컨테이너가 갑자기 종료되면, 이를 자동으로 복구하는 메커니즘이 필요하다.

Kubernetes는 이러한 문제를 해결하기 위해 자동화된 컨테이너 관리 시스템을 제공한다.

🔹 왜 쿠버네티스가 필요한가? (Docker Swarm, Mesos 비교)

컨테이너 오케스트레이션을 위한 다양한 솔루션이 존재하지만, Kubernetes가 사실상 업계 표준으로 자리 잡았다.

특징	Kubernetes	Docker Swarm	Apache Mesos
확장성	대규모 클러스터 지원, 복잡한 서비스에도 적합	소규모 서비스에 적합, 대규모 확장 어려움	다양한 워크로드 지원, 빅데이터 및 VM도 관리 가능
자동화 기능	자동 복구, 오토스케일링, 헬스 체크 지원	기본적인 자동화 제공, 기능이 제한적	워크로드 자동 분배 가능
네트워크 모델	강력한 네트워크 정책 및 서비스 디스커버리 지원	간단한 네트워크 구조	네트워크 구성 자유롭지만 복잡함
커뮤니티 & 지원	가장 활발한 오픈소스 프로젝트, 광범위한 지원	Docker 생태계와 통합이 쉬움	특정 기업(예: Twitter, Airbnb 등) 중심의 사용 사례

👉 Kubernetes가 더 적합한 경우

• 복잡한 마이크로서비스 아키텍처 운영
• 대규모 트래픽을 처리해야 하는 서비스
• 다양한 환경(온프레미스, 클라우드 등)에서 동일한 배포 방식 유지

👉 Docker Swarm이 적합한 경우

• 빠르고 간단한 컨테이너 오케스트레이션 필요
• Kubernetes의 복잡성을 피하고 싶은 경우

👉 Apache Mesos가 적합한 경우

• 컨테이너뿐만 아니라 VM, 빅데이터 처리까지 포함하는 복합적인 환경 운영

🔹 주요 기능 및 특징

Kubernetes는 컨테이너를 효과적으로 관리하기 위해 다양한 기능을 제공한다.

✅ 자동 배포 및 스케일링

• 원하는 개수의 컨테이너를 배포하고, 트래픽에 따라 자동으로 확장/축소 가능
• HPA(Horizontal Pod Autoscaler)를 사용하여 CPU, 메모리 사용량에 따라 자동 조정

✅ 서비스 디스커버리 & 로드 밸런싱

• Pod의 IP 변경 없이 서비스 이름으로 접근 가능
• 외부 트래픽을 관리하는 Ingress 기능 제공

✅ 자동 복구(Self-healing)

• 장애 발생 시 컨테이너를 자동으로 재시작
• 헬스 체크(Liveness, Readiness Probe)를 통해 상태 확인

✅ 스토리지 오케스트레이션

• 로컬 볼륨, 클라우드 스토리지(GCP, AWS, Azure) 지원
• PVC(Persistent Volume Claim)으로 동적 스토리지 관리 가능

✅ 보안 및 접근 제어

• RBAC(Role-Based Access Control)로 사용자 권한 관리
• 네트워크 정책(Network Policy)으로 Pod 간 통신 제어

✅ 멀티 클러스터 및 하이브리드 클라우드 지원

• 온프레미스와 클라우드를 혼합한 하이브리드 환경에서도 운영 가능