Kubernetes Architecture

Kubernetes Service Overview

  • Pod 그룹에 대해 단일 진입점(VIP) 제공
  • 외부에서 클러스터 내에 파드 그룹에 접근할 수 있도록 기능 제공

서비스 종류

  • ClusterIP ⇒ (외부 → 내부) VIP
  • NodePort ⇒ (외부 → 내부) VIP + NodePort
  • LoadBalancer ⇒ (외부 → 내부) VIP + NodePort + LB IP
  • ExternalName ⇒ (내부 → 외부) 도메인 매핑

ClusterIP

  • Pod그룹에 대해 단일 진입점(VIP)을 제공

  • VIP는 사설 IP로 제공됨

  • ~/root/kubespray/inventory/mycluster/group_vars/k8s_cluster

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    kube_service_addresses: 10.233.0.0/18
kube_pods_subnet: 10.233.64.0/

  • 예시

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    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-clusterip-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
  type: ClusterIP

NodePort

  • Pod그룹에 대해 단일 진입점(VIP)을 제공

  • 노드의 IP:Port(30000 ~ 32727)로 요청하면 Pod 그룹(같은 Label)에 대한 부하 분산을 제공

  • 예시

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    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nodeport-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
      nodePort: 30080
  type: NodePort

LoadBalancer

  • Pod그룹에 대해 단일 진입점(VIP)을 제공

  • 노드의 IP:Port(30000 ~ 32727)로 요청하면 Pod 그룹(같은 Label)에 대한 부하 분산을 제공

  • 클라우드 환경(AWS ELB, GCP LB, Azure LB) 또는 MetalLB/HAProxy 등의 On-premise LB 사용

  • 예시

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    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-lb-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
  type: LoadBalancer

ExternalName - DNS CNAME 역할

  • (내부 → 외부/내부) DNS CNAME 등록 작업(서비스 이름 ← 매핑 → DNS 이름) (pod 예) .default.pod.cluster.local ← 매핑 → google.com (service 예) .default.svc.cluster.local ← 매핑 → google.com

  • 예시

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    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-external-service
spec:
  type: ExternalName
  externalName: google.com

헤드리스 서비스

  • 단일 진입점이 필요 없는 경우에 사용 (clusterIP: None)

  • 각 Pod의 IP가 DNS A 레코드로 직접 등록됨

  • 주로 StatefulSet(DB, Kafka 등)에서 사용

  • 예시

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    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-headless-service
spec:
  clusterIP: None
  selector:
    app: myapp
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080

네트워크

  • kube-proxy
    • worker node안에 pod에 연결할 때 사용하는 네트워크를 담당
    • Masquerading (IP 변환)
    • Load Balancing (포트포워딩)
  • kube-proxy 모드
    • iptables 모드 ⇒ iptables CMD
    • ipvs 모드 ⇒ ipvsadm CMD