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상태 유지를 하지 않는 애플리케이션

1: 외부 IP 주소를 노출하여 클러스터의 애플리케이션에 접속하기
2: 예시: Redis를 사용한 PHP 방명록 애플리케이션 배포하기

1 - 외부 IP 주소를 노출하여 클러스터의 애플리케이션에 접속하기

이 페이지에서는 외부 IP 주소를 노출하는 쿠버네티스 서비스 오브젝트를 생성하는 방법에 대해 설명한다.

시작하기 전에

kubectl을 설치한다.
Google Kubernetes Engine 또는 Amazon Web Services와 같은 클라우드 공급자를 사용하여 쿠버네티스 클러스터를 생성한다. 이 튜토리얼은 외부 로드 밸런서를 생성하는데, 클라우드 공급자가 필요하다.
kubectl이 쿠버네티스 API 서버와 통신하도록 설정한다. 자세한 내용은 클라우드 공급자의 설명을 참고한다.

목적

Hello World 애플리케이션을 다섯 개의 인스턴스로 실행한다.
외부 IP 주소를 노출하는 서비스를 생성한다.
실행 중인 애플리케이션에 접근하기 위해 서비스 오브젝트를 사용한다.

다섯 개의 파드에서 실행되는 애플리케이션에 대한 서비스 만들기

클러스터에서 Hello World 애플리케이션을 실행한다.

service/load-balancer-example.yaml

apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     labels:
       app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
     name: hello-world
   spec:
     replicas: 5
     selector:
       matchLabels:
         app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
     template:
       metadata:
         labels:
           app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
       spec:
         containers:
         - image: gcr.io/google-samples/node-hello:1.0
           name: hello-world
           ports:
           - containerPort: 8080

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/load-balancer-example.yaml

위의 명령어는 디플로이먼트(Deployment) 오브젝트와 관련된 레플리카셋(ReplicaSet) 오브젝트를 생성한다. 레플리카셋은 다섯 개의 파드가 있으며, 각 파드는 Hello World 애플리케이션을 실행한다.

디플로이먼트에 대한 정보를 확인한다.

kubectl get deployments hello-world
kubectl describe deployments hello-world

레플리카셋 오브젝트에 대한 정보를 확인한다.
```
kubectl get replicasets
kubectl describe replicasets
```
디플로이먼트를 외부로 노출시키는 서비스 오브젝트를 생성한다.
```
kubectl expose deployment hello-world --type=LoadBalancer --name=my-service
```

서비스에 대한 정보를 확인한다.

kubectl get services my-service

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME         TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP      PORT(S)    AGE
my-service   LoadBalancer   10.3.245.137   104.198.205.71   8080/TCP   54s

참고:

`type=LoadBalancer` 서비스는 이 예시에서 다루지 않은 외부 클라우드 공급자가 지원하며, 자세한 내용은 [이 페이지](/ko/docs/concepts/services-networking/service/#loadbalancer)를 참조한다.

참고:

만약 외부 IP 주소가 \<pending\>으로 표시되면 잠시 기다린 다음, 동일한 명령어를 다시 입력한다.

서비스에 대한 자세한 정보를 확인한다.

kubectl describe services my-service

출력 결과는 다음과 유사하다.

Name:           my-service
Namespace:      default
Labels:         app.kubernetes.io/name=load-balancer-example
Annotations:    <none>
Selector:       app.kubernetes.io/name=load-balancer-example
Type:           LoadBalancer
IP:             10.3.245.137
LoadBalancer Ingress:   104.198.205.71
Port:           <unset> 8080/TCP
NodePort:       <unset> 32377/TCP
Endpoints:      10.0.0.6:8080,10.0.1.6:8080,10.0.1.7:8080 + 2 more...
Session Affinity:   None
Events:         <none>

서비스에 의해 노출된 외부 IP 주소 (LoadBalancer Ingress)를 기억해두자. 예시에서 외부 IP 주소는 104.198.205.71이다. 그리고 Port와NodePort의 값을 기억해두자. 예시에서 Port는 8080이고 NodePort는 32377이다.

위의 출력 결과를 통해, 서비스에 여러 엔드포인트가 있음을 알 수 있다. 10.0.0.6:8080,10.0.1.6:8080,10.0.1.7:8080 + 2. 이 주소는 Hello World 애플리케이션을 실행 중인 파드의 내부 주소다. 해당 주소가 파드 주소인지 확인하려면, 아래 명령어를 입력하면 된다.

kubectl get pods --output=wide

출력 결과는 다음과 유사하다.

NAME                         ...  IP         NODE
hello-world-2895499144-1jaz9 ...  10.0.1.6   gke-cluster-1-default-pool-e0b8d269-1afc
hello-world-2895499144-2e5uh ...  10.0.1.8   gke-cluster-1-default-pool-e0b8d269-1afc
hello-world-2895499144-9m4h1 ...  10.0.0.6   gke-cluster-1-default-pool-e0b8d269-5v7a
hello-world-2895499144-o4z13 ...  10.0.1.7   gke-cluster-1-default-pool-e0b8d269-1afc
hello-world-2895499144-segjf ...  10.0.2.5   gke-cluster-1-default-pool-e0b8d269-cpuc

Hello World 애플리케이션에 접근하기 위해 외부 IP 주소 (LoadBalancer Ingress)를 사용한다.
```
curl http://<external-ip>:<port>
```
<external-ip>는 서비스의 외부 IP 주소 (LoadBalancer Ingress)를 의미하며, <port>는 서비스 정보에서 Port 값을 의미한다. 만약 minikube를 사용하고 있다면, minikube service my-service 명령어를 통해, 자동으로 브라우저 내에서 Hello World 애플리케이션에 접근할 수 있다.

성공적인 요청에 대한 응답으로 hello 메세지가 나타난다.
```
Hello Kubernetes!
```

정리하기

서비스를 삭제하려면, 아래의 명령어를 입력한다.

kubectl delete services my-service

Hello World 애플리케이션을 실행 중인 디플로이먼트, 레플리카셋, 파드를 삭제하려면, 아래의 명령어를 입력한다.

kubectl delete deployment hello-world

다음 내용

애플리케이션과 서비스 연결하기에 대해 더 배워 본다.

2 - 예시: Redis를 사용한 PHP 방명록 애플리케이션 배포하기

이 튜토리얼에서는 쿠버네티스와 Docker를 사용하여 간단한 (운영 수준이 아닌) 멀티 티어 웹 애플리케이션을 빌드하고 배포하는 방법을 보여준다. 이 예제는 다음과 같은 구성으로 이루어져 있다.

방명록 항목을 저장하기 위한 단일 인스턴스 Redis
여러 개의 웹 프론트엔드 인스턴스

목적

Redis 리더를 실행
2개의 Redis 팔로워를 실행
방명록 프론트엔드를 실행
프론트엔드 서비스를 노출하고 확인
정리하기

시작하기 전에

쿠버네티스 클러스터가 필요하고, kubectl 커맨드-라인 툴이 클러스터와 통신할 수 있도록 설정되어 있어야 한다. 이 튜토리얼은 컨트롤 플레인 호스트가 아닌 노드가 적어도 2개 포함된 클러스터에서 실행하는 것을 추천한다. 만약, 아직 클러스터를 가지고 있지 않다면, minikube를 사용해서 생성하거나 다음 쿠버네티스 플레이그라운드 중 하나를 사용할 수 있다.

쿠버네티스 서버의 버전은 다음과 같거나 더 높아야 함. 버전: v1.14. 버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

Redis 데이터베이스를 실행

방명록 애플리케이션은 Redis를 사용하여 데이터를 저장한다.

Redis 디플로이먼트를 생성하기

아래의 매니페스트 파일은 단일 복제본 Redis 파드를 실행하는 디플로이먼트 컨트롤러에 대한 명세를 담고 있다.

application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml

# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-leader
  labels:
    app: redis
    role: leader
    tier: backend
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: leader
        tier: backend
    spec:
      containers:
      - name: leader
        image: "docker.io/redis:6.0.5"
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 6379

매니페스트 파일을 다운로드한 디렉터리에서 터미널 창을 시작한다.

redis-leader-deployment.yaml 파일을 이용하여 Redis 디플로이먼트를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml

파드의 목록을 질의하여 Redis 파드가 실행 중인지 확인한다.

kubectl get pods

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
redis-leader-fb76b4755-xjr2n   1/1     Running   0          13s

Redis 리더 파드의 로그를 보려면 다음 명령어를 실행한다.
```
kubectl logs -f deployment/redis-leader
```

Redis 리더 서비스 생성하기

방명록 애플리케이션에서 데이터를 쓰려면 Redis와 통신해야 한다. Redis 파드로 트래픽을 프록시하려면 서비스를 생성해야 한다. 서비스는 파드에 접근하기 위한 정책을 정의한다.

application/guestbook/redis-leader-service.yaml

# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-leader
  labels:
    app: redis
    role: leader
    tier: backend
spec:
  ports:
  - port: 6379
    targetPort: 6379
  selector:
    app: redis
    role: leader
    tier: backend

redis-leader-service.yaml 파일을 이용하여 Redis 서비스를 실행한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-service.yaml

서비스의 목록을 질의하여 Redis 서비스가 실행 중인지 확인한다.

kubectl get service

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME           TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes     ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP    1m
redis-leader   ClusterIP   10.103.78.24 <none>        6379/TCP   16s

참고:

이 매니페스트 파일은 이전에 정의된 레이블과 일치하는 레이블 집합을 가진 redis-leader라는 서비스를 생성하므로, 서비스는 네트워크 트래픽을 Redis 파드로 라우팅한다.

Redis 팔로워 구성하기

Redis 리더는 단일 파드이지만, 몇 개의 Redis 팔로워 또는 복제본을 추가하여 가용성을 높이고 트래픽 요구를 충족할 수 있다.

application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml

# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-follower
  labels:
    app: redis
    role: follower
    tier: backend
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: follower
        tier: backend
    spec:
      containers:
      - name: follower
        image: gcr.io/google_samples/gb-redis-follower:v2
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 6379

redis-follower-deployment.yaml 파일을 이용하여 Redis 서비스를 실행한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml

파드의 목록을 질의하여 2개의 Redis 팔로워 레플리카가 실행 중인지 확인한다.

kubectl get pods

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          37s
redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          38s
redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          11m

Redis 팔로워 서비스 생성하기

방명록 애플리케이션이 데이터를 읽으려면 Redis 팔로워와 통신해야 한다. Redis 팔로워를 발견 가능(discoverable)하게 만드려면, 새로운 서비스를 구성해야 한다.

application/guestbook/redis-follower-service.yaml

# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-follower
  labels:
    app: redis
    role: follower
    tier: backend
spec:
  ports:
    # the port that this service should serve on
  - port: 6379
  selector:
    app: redis
    role: follower
    tier: backend

redis-follower-service.yaml 파일을 이용하여 Redis 서비스를 실행한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-service.yaml

서비스의 목록을 질의하여 Redis 서비스가 실행 중인지 확인한다.

kubectl get service

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    3d19h
redis-follower   ClusterIP   10.110.162.42   <none>        6379/TCP   9s
redis-leader     ClusterIP   10.103.78.24    <none>        6379/TCP   6m10s

참고:

이 매니페스트 파일은 이전에 정의된 레이블과 일치하는 레이블 집합을 가진 redis-follower라는 서비스를 생성하므로, 서비스는 네트워크 트래픽을 Redis 파드로 라우팅한다.

방명록 프론트엔드를 설정하고 노출하기

방명록을 위한 Redis 저장소를 구성하고 실행했으므로, 이제 방명록 웹 서버를 실행한다. Redis 팔로워와 마찬가지로, 프론트엔드는 쿠버네티스 디플로이먼트(Deployment)를 사용하여 배포된다.

방명록 앱은 PHP 프론트엔드를 사용한다. DB에 대한 요청이 읽기인지 쓰기인지에 따라, Redis 팔로워 또는 리더 서비스와 통신하도록 구성된다. 프론트엔드는 JSON 인터페이스를 노출하고, jQuery-Ajax 기반 UX를 제공한다.

방명록 프론트엔드의 디플로이먼트 생성하기

application/guestbook/frontend-deployment.yaml

# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
        app: guestbook
        tier: frontend
  template:
    metadata:
      labels:
        app: guestbook
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: gcr.io/google_samples/gb-frontend:v5
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: "dns"
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 80

frontend-deployment.yaml 파일을 이용하여 프론트엔드 디플로이먼트를 생성한다.
```
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-deployment.yaml
```

파드의 목록을 질의하여 세 개의 프론트엔드 복제본이 실행되고 있는지 확인한다.

kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-85595f5bf9-5tqhb   1/1     Running   0          47s
frontend-85595f5bf9-qbzwm   1/1     Running   0          47s
frontend-85595f5bf9-zchwc   1/1     Running   0          47s

프론트엔드 서비스 생성하기

서비스의 기본 유형은 ClusterIP 이기 때문에 생성한 Redis 서비스는 컨테이너 클러스터 내에서만 접근할 수 있다. ClusterIP는 서비스가 가리키는 파드 집합에 대한 단일 IP 주소를 제공한다. 이 IP 주소는 클러스터 내에서만 접근할 수 있다.

게스트가 방명록에 접근할 수 있도록 하려면, 외부에서 볼 수 있도록 프론트엔드 서비스를 구성해야 한다. 그렇게 하면 클라이언트가 쿠버네티스 클러스터 외부에서 서비스를 요청할 수 있다. 그러나 쿠버네티스 사용자는 ClusterIP를 사용하더라도 kubectl port-forward를 사용해서 서비스에 접근할 수 있다.

참고:

Google Compute Engine 또는 Google Kubernetes Engine 과 같은 일부 클라우드 공급자는 외부 로드 밸런서를 지원한다. 클라우드 공급자가 로드 밸런서를 지원하고 이를 사용하려면 type : LoadBalancer의 주석을 제거해야 한다.

application/guestbook/frontend-service.yaml

# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  # if your cluster supports it, uncomment the following to automatically create
  # an external load-balanced IP for the frontend service.
  # type: LoadBalancer
  #type: LoadBalancer
  ports:
    # the port that this service should serve on
  - port: 80
  selector:
    app: guestbook
    tier: frontend

frontend-service.yaml 파일을 이용하여 프론트엔드 서비스를 실행한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-service.yaml

서비스의 목록을 질의하여 프론트엔드 서비스가 실행 중인지 확인한다.

kubectl get services

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
frontend         ClusterIP   10.97.28.230    <none>        80/TCP     19s
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    3d19h
redis-follower   ClusterIP   10.110.162.42   <none>        6379/TCP   5m48s
redis-leader     ClusterIP   10.103.78.24    <none>        6379/TCP   11m

`kubectl port-forward`를 통해 프론트엔드 서비스 확인하기

다음 명령어를 실행해서 로컬 머신의 8080 포트를 서비스의 80 포트로 전달한다.
```
kubectl port-forward svc/frontend 8080:80
```
결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.
```
Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80
Forwarding from [::1]:8080 -> 80
```
방명록을 보기 위해 브라우저에서 http://localhost:8080 페이지를 로드한다.

`LoadBalancer`를 통해 프론트엔드 서비스 확인하기

frontend-service.yaml 매니페스트를 LoadBalancer와 함께 배포한 경우, 방명록을 보기 위해 IP 주소를 찾아야 한다.

프론트엔드 서비스의 IP 주소를 얻기 위해 아래 명령어를 실행한다.

kubectl get service frontend

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP        PORT(S)        AGE
frontend   LoadBalancer   10.51.242.136   109.197.92.229     80:32372/TCP   1m

IP 주소를 복사하고, 방명록을 보기 위해 브라우저에서 페이지를 로드한다.

참고:

메시지를 입력하고 'Submit'을 클릭하여 방명록에 글을 작성해 본다. 입력한 메시지가 프론트엔드에 나타난다. 이 메시지는 앞서 생성한 서비스를 통해 데이터가 Redis에 성공적으로 입력되었음을 나타낸다.

웹 프론트엔드 확장하기

서버가 디플로이먼트 컨트롤러를 사용하는 서비스로 정의되어 있으므로 필요에 따라 확장 또는 축소할 수 있다.

프론트엔드 파드의 수를 확장하기 위해 아래 명령어를 실행한다.
```
kubectl scale deployment frontend --replicas=5
```

파드의 목록을 질의하여 실행 중인 프론트엔드 파드의 수를 확인한다.

kubectl get pods

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-85595f5bf9-5df5m        1/1     Running   0          83s
frontend-85595f5bf9-7zmg5        1/1     Running   0          83s
frontend-85595f5bf9-cpskg        1/1     Running   0          15m
frontend-85595f5bf9-l2l54        1/1     Running   0          14m
frontend-85595f5bf9-l9c8z        1/1     Running   0          14m
redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          97m
redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          97m
redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          108m

프론트엔드 파드의 수를 축소하기 위해 아래 명령어를 실행한다.
```
kubectl scale deployment frontend --replicas=2
```

파드의 목록을 질의하여 실행 중인 프론트엔드 파드의 수를 확인한다.

kubectl get pods

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-85595f5bf9-cpskg        1/1     Running   0          16m
frontend-85595f5bf9-l9c8z        1/1     Running   0          15m
redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          98m
redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          98m
redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          109m

정리하기

디플로이먼트 및 서비스를 삭제하면 실행 중인 모든 파드도 삭제된다. 레이블을 사용하여 하나의 명령어로 여러 자원을 삭제해보자.

모든 파드, 디플로이먼트, 서비스를 삭제하기 위해 아래 명령어를 실행한다.

kubectl delete deployment -l app=redis
kubectl delete service -l app=redis
kubectl delete deployment frontend
kubectl delete service frontend

결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.

deployment.apps "redis-follower" deleted
deployment.apps "redis-leader" deleted
deployment.apps "frontend" deleted
service "frontend" deleted

파드의 목록을 질의하여 실행 중인 파드가 없는지 확인한다.
```
kubectl get pods
```
결과는 아래와 같은 형태로 나타난다.
```
No resources found in default namespace.
```

다음 내용

쿠버네티스 기초 튜토리얼을 완료
MySQL과 Wordpress을 위한 퍼시스턴트 볼륨을 사용하여 블로그 생성하는데 쿠버네티스 이용하기
애플리케이션과 서비스 연결하기에 대해 더 알아보기
자원 관리에 대해 더 알아보기

상태 유지를 하지 않는 애플리케이션

1 - 외부 IP 주소를 노출하여 클러스터의 애플리케이션에 접속하기

시작하기 전에

목적

다섯 개의 파드에서 실행되는 애플리케이션에 대한 서비스 만들기

참고:

참고:

정리하기

다음 내용

2 - 예시: Redis를 사용한 PHP 방명록 애플리케이션 배포하기

목적

시작하기 전에

Redis 데이터베이스를 실행

Redis 디플로이먼트를 생성하기

Redis 리더 서비스 생성하기

참고:

Redis 팔로워 구성하기

Redis 팔로워 서비스 생성하기

참고:

방명록 프론트엔드를 설정하고 노출하기

방명록 프론트엔드의 디플로이먼트 생성하기

프론트엔드 서비스 생성하기

참고:

kubectl port-forward를 통해 프론트엔드 서비스 확인하기

LoadBalancer를 통해 프론트엔드 서비스 확인하기

참고:

웹 프론트엔드 확장하기

정리하기

다음 내용

`kubectl port-forward`를 통해 프론트엔드 서비스 확인하기

`LoadBalancer`를 통해 프론트엔드 서비스 확인하기