[k8s] 쿠버네티스의 등장 배경과 쿠버네티스란?

전공자고 개발에 관심이 어느정도 있다면 도커, 쿠버네티스, MSA 등 어디서 한번쯤은 들어본 단어라 생각든다. 쿠버네티스가 뭔지? 왜 생기게 됐는지에 대해 정리해보았다. 

 

 

 

쿠버네티스의 등장 배경

쿠버네티스의 등장 배경을 알기 위해선 애플리케이션의 배포 환경의 변화부터 알아야한다. 

 

1. 전통적인 방식

• 가장 오래되고 단순한 방식 
• 물리적인 컴퓨터 한대에 하나의 OS를 깔고, 여러가지 프로그램을 설치하는 방식
• 문제점
• 같은 컴퓨터 리소스를 공유하므로, 배포한 애플리케이션 끼리 서로 영향 -> 성능 문제 발생 
• 하드웨어의 성능은 매우 빠르게 좋아지는 반면에, 소프트웨어 발전은 반도 못따라감
• 소프트웨어가 요구하는 서버 사양에 비해 소프트웨어를 실행 중인 서버의 성능이 훨씬 좋다 보니, 서버 성능을 10% 수준 밖에 활용하지 못하는 비효율이 발생

 

이 문제점을 아래와 같이 해결하면 좋지 않을까..?

 

 

 

 

2. 가상화 배포

전통적인 방식의 이러한 문제점 때문에, 사람들은 "가상화" 라는 개념을 생각해내게 된다. 

 

가상화란 물리적인 하드웨어 장치를 논리적인 객체로 추상화 하는 것을 의미한다.

가상화 배포는, 가상머신을 기반으로 배포하는 방법이다. 

 

가상머신은 아래와 같은 특징이 있다. 

• 각자의 논리적으로 구분된 가상 환경에서 실행되기 때문에 각기 다른 OS, 분리된 리소스를 갖고 있다. 
• 문제점
  • VM이 많을수록 전통적인 방식 대비 성능의 안정성이 떨어지고, 실행속도가 느려짐 
  • 가상머신은 "완전한 컴퓨터"이기 때문에, 각각의 가상머신에 guest OS를 일일히 설치해주어야 함

 

이러한 문제를 해결하기 위해 나타난 개념이, 컨테이너이다. 

 

 

 

 

3. 컨테이너 중심의 배포

컨테이너 중심의 배포는 말 그대로, 컨테이너를 기반으로 애플리케이션을 배포하는 방법이다. 

 

컨테이너와 VM의 가장 큰 차이점은, 컨테이너는 애플리케이션 간에 운영체제(OS)를 공유한다는 점이다. 즉, 하나의 Host OS 위에서 마치 각각의 독립적인 프로그램처럼 관리되고 실행된다. 

 

 

👉🏻 Host OS를 공유하므로 OS 설치 작업이 없어 setup이 빠르고 확장성이 좋음 

👉🏻 VM 보다 가벼워 마이그레이션, 백업, 전송이 빠름

 

 

도커는 컨테이너를 만들고 사용할 수 있도록 하는 컨테이너화 기술이고, 

 

애플리케이션의 실행에 필요한 환경을 하나의 이미지로 모아두고, 그 이미지를 사용하여 다양한 환경에서 애플리케이션 실행 환경을 구축 및 운영하기 위한 오픈소스 가상화 플랫폼이다. 

 

 

도커 또한 문제점이 있었다. 

 

도커의 등장으로 컨테이너 기반 배포 방식이 보편화되고, 많은 서비스들이 도커라이징 되어 이미지로 관리되기 시작했다. 점점 이미지가 많아지면서, 관리해야할 컨테이너와 서버들 또한 많아지게 되었다.

 

이 말은 즉슨, 엔지니어가 할일이 많아졌다는 말이다.

😭컨테이너 어느 서버에 배포하지? 리소스 남는 서버 있나?  컨테이너가 죽었네? 다시 띄워줘..

 

이런 부가적인 일들이 많아지면서 컨테이너들의 관리를 자동화할 도구(컨테이너 오케스트레이션 툴)의 필요성이 대두되었고, 쿠버네티스가 등장하게 된다. 

 

 

 

 

 

 

쿠버네티스란?

'k8s' 또는 'kube'라고도 하는 Kubernetes는 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 관리 및 확장을 예약하고 자동화하기 위한 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼이다.

 

간단히 말하면, 컨테이너화된 워크로드와 서비스를 관리하기 위한 이식성이 있고 확장 가능한 오픈소스 플랫폼이다. 

 

 

 

쿠버네티스의 사용 이유, 장점들은 아래와 같다.

 

1. 확장성: Kubernetes는 컨테이너 기반 애플리케이션을 쉽게 확장할 수 있다. 여러 개의 노드에서 작동하며 필요에 따라 자동으로 컨테이너 인스턴스를 생성하거나 삭제하여 애플리케이션의 부하를 분산시킨다.

2. 유연성: Kubernetes는 다양한 컨테이너 런타임을 지원하며, 언어나 프레임워크에 구애받지 않고 다양한 애플리케이션을 배포할 수 있다.

3. 자동화: Kubernetes는 자동화된 배포, 스케일링, 롤백 등의 기능을 제공하여 개발자나 운영자의 작업 부담을 줄여준다.

4. 안정성: Kubernetes는 높은 가용성과 복구력을 가지며, 노드나 컨테이너의 장애 시에도 자동으로 복구된다.

5. 선언적 구성: Kubernetes는 YAML 파일을 사용하여 애플리케이션을 선언적으로 정의할 수 있으며, 이를 통해 Infrastructure를 Code로 관리할 수 있다.

 

 

 

 

쿠버네티스 구성도