[Kubernetes] Component

🎈Kubernetes를 배포하면 클러스터가 생성된다!

 

💡 쿠버네티스 클러스터란?

• 쿠버네티스 클러스터는 애플리케이션 컨테이너를 실행하기 위한 일련의 노드 머신이다. 쿠버네티스를 실행 중이라면 클러스터를 실행하고 있는 것이다. 최소 수준에서 클러스터는 컨트롤 플레인 및 하나 이상 컴퓨팅 머신 또는 노드를 포함하고 있다.
• 컨트롤 플레인은 어느 애플리케이션을 실행하고 애플리케이션이 어느 컨테이너 이미지를 사용할지와 같이 클러스터를 원하는 상태로 유지 관리한다.
• 클러스터는 쿠버네티스의 핵심 장점이다. 즉 물리 머신, 가상 머신, 온프레미스, 클라우드에 구애받지 않고 머신 그룹 전체에서 컨테이너를 예약하고 실행할 수 있다. 쿠버네티스 컨테이너는 개별 머신에 연결되지 않는다. 대신에 클러스터 전체에서 추상화된다.

 

클러스터는 여러 대의 컴퓨터가 모여서 같은 목적으로 수행되는 컴퓨터들의 집합이라고 볼 수 있는데,
이때 클러스터 전체를 관리하는 컨트롤러로서 마스터가 존재하고, 컨테이너가 배포되는 물리적인 머신을 노드라고 한다.

마스터에는 kube-api-server, kube-controller-manager, kube-scheduler, cloud-controller manager, etcd 등의
컴포넌트가 실행되고 주요 설명은 아래 내용을 참조한다.

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📌 용어

❗️ 컨트롤 플레인 (Control plane)
쿠버네티스 노드를 제어하는 프로세스의 컬렉션이다. 여기에서 모든 태스크 할당이 시작된다.

 

❗️ 노드(node)
컨트롤 플레인에서 할당된 요청 태스크를 수행하는 머신이다. 쿠버네티스는 컨테이너를 파드내에 배치하고 노드 에서 실행한다.

 

❗️ 파드 (Pods)
클러스터에서 실행중인 컨테이너의 집합이며 쿠버네티스에서 생성하고 관리할 수 있는 배포 가능한 가장 작은 컴퓨팅 단위이다.

 

❗️ 서비스 (Service)
일련의 포드에서 네트워크 서비스로 실행 중인 애플리케이션을 노출하는 방식이다. 이로 인해 작업 정의가 포드에서 분리된다.

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📌 Master

❗️ kube-apiserver
쿠버네티스 클러스터의 api를 사용할 수 있도록 하는 컨트롤 플레인 컴포넌트이다. 즉 api 서버는쿠버네티스 프론트 엔드로서 클러스터로 온 요청이 유효한지 검증하고, api서버를 통해 다른 컴포넌트가 서로 필요한 정보를 주고받게 된다. 특히 etcd에는 api 서버만 접근할 수 있다.

 

❗️ etcd
쿠버네티스에서 필요한 모든 데이터를 키-값 형태로 저장하는 저장하는 데이터베이스 역할을 한다. etcd는 서버 하나당 프로세스 1개만 사용할 수 있는데, 보통 etcd 자체를 클러스터링 한 후 여러 개 마스터 서버에 분산해서 실행해 안정성을 보장하도록 한다.

 

❗️ kube-scheduler
현재 클러스터 안에서 자원 할당이 가능한 노드 중 알맞은 노드를 선택해서 새로운 파드를 실행해주는 역할을 한다. 처음 파드가 실행될 때 최소 할당되어야 하는 ram과 같은 설정들을 할 수 있는데, 이러한 조건에 맞추어 알맞은 노드에 파드를 실행시켜주는 자동화 작업을 해준다.

 

❗️ kube-controller-manager
쿠버네티스의 파드들을 관리하는 컨트롤러이다. 컨트롤러 각각은 논리적으로 개별 프로세스지만 복잡도를 줄이려고 모든 컨트롤러를 바이너리 파일로 컴파일해서 단일 프로세스로 실행한다.

 

❗️ cloud-controller-manager
쿠버네티스의 컨트롤러들을 클라우드 서비스와 연결해서 관리하는 컴포넌트이다.

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📌 Node

❗️ kubelet
클러스터 안 모든 노드에서 실행되는 에이전트이다. 파드스펙(PodSpec) 설정을 전달받아서 파드 컨테이너의 실행을 직접적으로 관리하고 해당 컨테이너가 정상적으로 실행되는지 헬스 체크를 진행한다.  단, 노드 안에 있는 컨테이너라도 쿠버네티스를 통해서 만들어지지 않은 컨테이너는 관리하지 않는다.

 

❗️ kube-proxy
쿠버네티스는 클러스터 안에서 별도의 가상 네트워크를 생성하고 관리하게 되는데, kube-proxy는 이런 가상 네트워크의 동작을 관리하는 컴포넌트이다.

 

❗️ 컨테이너 런타임
실제로 컨테이너를 실행시키는 컴포넌트이다. 가장 많이 사용하는 런타임으로 Docker를 주로 사용한다.

 

 

 

References
https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/components/
https://ooeunz.tistory.com/118