마이크로 서비스 실습을 위해 시리즈로 Posting할 예정입니다.
freeCodeCamp의 Learn Kubernetes in Under 3 Hours: A Detailed Guide to Orchestrating Containers 블로그 글을 토대로 작성하였습니다.
제 코드는 여기서 확인하실 수 있습니다.
Kubernetes란?
1. 개념
container orchestration tool
kubernetes가 하는 일
- 여러 host (= node in k8s) 를 묶어 클러스터를 구성
- container를 적절한 위치에 배포 (auto-placement)
- container 가 죽으면 자동으로 복구 (auto-restart)
- 필요에 따라 container 를 매끄럽게 추가(scaling), 복제(replication), 업데이트(rolling update), 롤백(rollback)
구성요소
- cluster
- 하나의 클러스터 안에 Master와 여러개의 Node로 구성
- master
- 노드를 관리하는 주체
- node
- VM 또는 실제 머신을 의미
- pod
- Containerize app이 배포되는 컴포넌트 (가장 작은 단위)
- Pod는 동일한 실행 환경을 공유하고 하나 이상의 컨테이너로 구성 될 수 있음
- deployment
- 애플리케이션의 배포/삭제, Scale out의 역할
- service
- Pod의 논리적 집합과 액세스 정책을 정의하는 추상화 개념
🙉 Kubernetes 관련 자세한 내용은 따로 찾아보시는게 좋을 것 같습니다 ^^
2. Minikube 로 Kubernetes 실습 환경 구축하기
Minikube
👉 Minikube를 설치하면 Virtual Box에 가상머신이 하나 생기고 작은 Kubernetes 클러스터가 설정됨(Kubernetes를 Local PC환경에서 사용해 볼 수 있음)
-
Virtual Machine 설치 (이미 설치가 되어 있다면 Pass)
$ brew cask install virtualbox -
Minikube 설치
$ curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/v0.30.0/minikube-darwin-amd64 && chmod +x minikube && sudo cp minikube /usr/local/bin/ && rm minikube # brew 명령어를 통해서도 설치 가능 $ brew cask install minikube -
Minikube 시작
minikube start minikube status
kubectl
👉 Kubernetes 클러스터에 연결하는 데 사용하는 클라이언트 Command Line
- kubectl 설치
curl -Lo kubectl http://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.11.4/bin/darwin/amd64/kubectl && chmod +x kubectl && sudo mv kubectl /usr/local/bin/ # brew 명령어를 통해서도 설치 가능 brew install kubernetes-cli - kubectl 확인
kubectl status
😎 Docker for Mac edge 버전에서 Kubernetes를 지원하기 때문에 아래 글을 참고해서 환경을 구축하는 것도 가능할 것으로 보입니다.
Docker for Mac으로 Kubernetes 로컬에서 사용하기
Kubernetes를 활용하여 Application 배포하기
kubernetes 관련 폴더 및 파일 만들기
# 프로젝트 구조
kuber-sample-apps
└─── django_app
└─── kubernetes_deploy
└─── celery
└─── django
└─── react
└─── redis
└─── spring_boot
└─── react_app
└─── springboot_app
😎 kubernetes_deploy 폴더 안에 들어갈 deployment.yaml과 service.yaml 파일들은 GitHub를 참고하시기 바랍니다.
Kubernetes Cluster 리소스 정의
Kubernetes Cluster 리소스는 크게 4가지로 구성되어 있음
- apiVersion : 사용하는 스키마 버전
- kind : 만들려는 리소스의 타입 정의
- metadata : 리소스 이름 부여
- spec : 생성하려는 리소스의 종류나 타입에 따라 다양함
Deployment.yaml 정의
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment # 1
metadata:
name: react-app
spec:
replicas: 2 # 2
minReadySeconds: 15
strategy:
type: RollingUpdate # 3
rollingUpdate:
maxUnavailable: 1 # 4
maxSurge: 1 # 5
template: # 6
metadata:
labels:
app: react-app # 7
spec:
containers:
- image: wooyoung85/react_app
imagePullPolicy: Always # 8
name: react-app
ports:
- containerPort: 80
kind: Deplyment를 정의하는 파일이니까 Deploymentspec.replicas: 배포 시 얼마나 많은 Pod를 실행할 것인지 정의spec.strategy.type: 현재 버전에서 다음 버전으로 업데이트 할 때 사용되는 전략을 지정하고, RollingUpdate 는 가동 중단 시간 제로를 보장함spec.strategy.rollingUpdate.maxUnavailable: 롤링 업데이트를 수행 할 때 허용되는 최대 사용불가 Pod를 지정.
ex) 1로 지정할 경우 하나씩 Pod를 종료시킨 후 업데이트를 수행하기 때문에 서비스는 사용가능한 상태가 계속 유지될 수 있음spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge: 롤링 업데이트 시 추가되는 Pod의 최대 크기를 정의.spec.template: 새 Pod를 생성하는 데 사용할 포드 템플릿을 지정spec.template.metadata.labels.app: Pod에 이름표를 붙여 service.yaml 파일로 Pod의 논리적 집합과 액세스 정책을 정의할 때 활용함spec.template.spec.containers.imagePullPolicy: Always로 설정하면 컨테이너를 배치할 때마다 Docker 이미지를 가져옴
Deployment 실행
$ kubectl apply -f deployment.yaml
Service.yaml 정의
apiVersion: v1
kind: Service # 1
metadata:
name: react-app-lb
spec:
type: LoadBalancer # 2
ports:
- port: 80 # 3
protocol: TCP # 4
targetPort: 80 # 5
selector: # 6
app: react-app # 7
kind: Service를 정의하는 파일이니까 Servicespec.type: Pod들의 부하를 분산하기 위해 LoadBalancer 선택spec.ports.port: 서비스가 요청받는 Port 지정spec.ports.port.protocol: 통신 방법 지정spec.ports.port.targetPort: 요청을 전달하는 Port 번호spec.selector: Pod를 선택하기 위한 속성들을 포함하고 있음spec.selector.app: target이 될 Pod를 정의
ex) "react-app"이라고 정의하면 "react-app" 이름을 가진 Pod들만 Service가 적용됨
Service 실행
$ kubectl apply -f service.yaml
실습 명령 모음
# Minikube 시작
$ minikube start
$ minikube status
# 폴더 이동
$ cd kubernetes_deploy
# yaml파일 별로 실행해도 되지만 폴더 단위로 실행하는 것도 가능함
# Python Application
$ kubectl apply -f celery/
$ kubectl apply -f redis/
$ kubectl apply -f django/
# Spring Boot Application
$ kubectl apply -f srping_boot/
# React Application
$ kubectl apply -f react/
# 서비스 확인
$ minikube service react-app-lb
🙉 실습 시 유의사항
-
Minikube의 경우 External-IP는
pending상태가 정상임
GCP나 AWS같은 상용 클라우드 환경을 사용하게 되면 Public-IP가 할당되고, 외부에서도 접근이 가능하게 됨$ kubectl get svc react-app-lb NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE react-app-lb LoadBalancer 10.100.118.99 <pending> 80:30440/TCP 23d -
URL 환경 변수 Kube-DNS로 변경
- Redis 설정
... containers: - name: django-app image: wooyoung85/django_app ports: - containerPort: 8000 env: - name: REDIS_HOST value: redis-service - Spring Boot Application에 설정된 Djagno Application URL을 아래와 같이 Kube-DNS로 변경
... containers: - image: wooyoung85/springboot_app imagePullPolicy: Always name: spring-boot-app env: - name: DJANGO_APP_URL value: "http://django-service" ports: - containerPort: 8080
react-app은 deployment를 apply하기 전에 따로 설정이 필요함!!!
React Application(Client)에서 Spring Boot API 로 요청을 할 때 서버 환경 변수 같은 설정을 사용할 수 없기 때문에 수동으로 spring-boot-lb 서비스에 대한 url을 알아내서 넣어줘야 함
- minikube service 리스트 보기
$ minikube service list |-------------|----------------------|-----------------------------| | NAMESPACE | NAME | URL | |-------------|----------------------|-----------------------------| | default | django-service | No node port | | default | kubernetes | No node port | | default | react-app-lb | http://192.168.99.100:30440 | | default | redis-service | No node port | | default | spring-boot-lb | http://192.168.99.100:31525 | | kube-system | kube-dns | No node port | | kube-system | kubernetes-dashboard | http://192.168.99.100:30000 | |-------------|----------------------|-----------------------------| react_app/src/App.js파일 수정analyzeSentence() { // spring-boot-lb 서비스에 대한 url을 넣어줘야 함 fetch('http://192.168.99.100:31525/sentiment', { method: 'POST', headers: { 'Content-Type': 'application/json' }, body: JSON.stringify({sentence: this.textField.getValue()}) }) .then(response => response.json()) .then(data => this.setState(data)); }
참고자료
[Kubernetes 활용(1/8)] 시작하기
5 minute local Kubernetes Cluster on Mac
Install Minikube
Install and Set Up kubectl