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파드와 컨테이너 설정

파드와 컨테이너에 대한 공통 구성 태스크들을 수행한다.

1: 컨테이너 및 파드 메모리 리소스 할당
2: 파드에 대한 서비스 품질(QoS) 구성
3: 스토리지의 볼륨을 사용하는 파드 구성
4: 스토리지로 퍼시스턴트볼륨(PersistentVolume)을 사용하도록 파드 설정하기
5: 프라이빗 레지스트리에서 이미지 받아오기
6: 노드 어피니티를 사용해 노드에 파드 할당
7: 노드에 파드 할당
8: 초기화 컨테이너에 대한 구성
9: 스태틱(static) 파드 생성하기

1 - 컨테이너 및 파드 메모리 리소스 할당

이 페이지는 메모리 요청량 과 메모리 상한 을 컨테이너에 어떻게 지정하는지 보여준다. 컨테이너는 요청량 만큼의 메모리 확보가 보장되나 상한보다 더 많은 메모리는 사용할 수 없다.

시작하기 전에

쿠버네티스 클러스터가 필요하고, kubectl 커맨드-라인 툴이 클러스터와 통신할 수 있도록 설정되어 있어야 한다. 만약, 아직 클러스터를 가지고 있지 않다면, minikube를 사용해서 생성하거나 다음의 쿠버네티스 플레이그라운드 중 하나를 사용할 수 있다.

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

클러스터의 각 노드에 최소 300 MiB 메모리가 있어야 한다.

이 페이지의 몇 가지 단계를 수행하기 위해서는 클러스터 내 metrics-server 서비스 실행이 필요하다. 이미 실행 중인 metrics-server가 있다면 다음 단계를 건너뛸 수 있다.

Minikube를 사용 중이라면, 다음 명령어를 실행해 metric-server를 활성화할 수 있다.

minikube addons enable metrics-server

metric-server가 실행 중인지 확인하거나 다른 제공자의 리소스 메트릭 API (metrics.k8s.io)를 확인하기 위해 다음의 명령어를 실행한다.

kubectl get apiservices

리소스 메트릭 API를 사용할 수 있다면 출력에 metrics.k8s.io에 대한 참조가 포함되어 있다.

NAME      
v1beta1.metrics.k8s.io

네임스페이스 생성

이 예제에서 생성할 자원과 클러스터 내 나머지를 분리하기 위해 네임스페이스를 생성한다.

kubectl create namespace mem-example

메모리 요청량 및 상한을 지정

컨테이너에 메모리 요청량을 지정하기 위해서는 컨테이너의 리소스 매니페스트에 resources:requests 필드를 포함한다. 리소스 상한을 지정하기 위해서는 resources:limits 필드를 포함한다.

이 예제에서 하나의 컨테이너를 가진 파드를 생성한다. 생성된 컨테이너는 100 MiB 메모리 요청량과 200 MiB 메모리 상한을 갖는다. 이 것이 파드 구성 파일이다.

pods/resource/memory-request-limit.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: memory-demo
  namespace: mem-example
spec:
  containers:
  - name: memory-demo-ctr
    image: polinux/stress
    resources:
      limits:
        memory: "200Mi"
      requests:
        memory: "100Mi"
    command: ["stress"]
    args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]

구성 파일 내 args 섹션은 컨테이너가 시작될 때 아규먼트를 제공한다. "--vm-bytes", "150M" 아규먼트는 컨테이너가 150 MiB 할당을 시도 하도록 한다.

파드 생성:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/memory-request-limit.yaml --namespace=mem-example

파드 컨테이너가 실행 중인지 확인:

kubectl get pod memory-demo --namespace=mem-example

파드에 대한 자세한 정보 보기:

kubectl get pod memory-demo --output=yaml --namespace=mem-example

출력은 파드 내 하나의 컨테이너에 100MiB 메모리 요청량과 200 MiB 메모리 상한이 있는 것을 보여준다.

...
resources:
  limits:
    memory: 200Mi
  requests:
    memory: 100Mi
...

kubectl top을 실행하여 파드 메트릭 가져오기:

kubectl top pod memory-demo --namespace=mem-example

출력은 파드가 약 150 MiB 해당하는 약 162,900,000 바이트 메모리를 사용하는 것을 보여준다. 이는 파드의 100 MiB 요청 보다 많으나 파드의 200 MiB 상한보다는 적다.

NAME                        CPU(cores)   MEMORY(bytes)
memory-demo                 <something>  162856960

파드 삭제:

kubectl delete pod memory-demo --namespace=mem-example

컨테이너의 메모리 상한을 초과

노드 내 메모리가 충분하다면 컨테이너는 지정한 요청량보다 많은 메모리를 사용 할 수 있다. 그러나 컨테이너는 지정한 메모리 상한보다 많은 메모리를 사용할 수 없다. 만약 컨테이너가 지정한 메모리 상한보다 많은 메모리를 할당하면 해당 컨테이너는 종료 대상 후보가 된다. 만약 컨테이너가 지속적으로 지정된 상한보다 많은 메모리를 사용한다면, 해당 컨테이너는 종료된다. 만약 종료된 컨테이너가 재실행 가능하다면 다른 런타임 실패와 마찬가지로 kubelet에 의해 재실행된다.

이 예제에서는 상한보다 많은 메모리를 할당하려는 파드를 생성한다. 이 것은 50 MiB 메모리 요청량과 100 MiB 메모리 상한을 갖는 하나의 컨테이너를 갖는 파드의 구성 파일이다.

pods/resource/memory-request-limit-2.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: memory-demo-2
  namespace: mem-example
spec:
  containers:
  - name: memory-demo-2-ctr
    image: polinux/stress
    resources:
      requests:
        memory: "50Mi"
      limits:
        memory: "100Mi"
    command: ["stress"]
    args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "250M", "--vm-hang", "1"]

구성 파일의 args 섹션에서 컨테이너가 100 MiB 상한을 훨씬 초과하는 250 MiB의 메모리를 할당하려는 것을 볼 수 있다.

파드 생성:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/memory-request-limit-2.yaml --namespace=mem-example

파드에 대한 자세한 정보 보기:

kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example

이 시점에 컨테이너가 실행되거나 종료되었을 수 있다. 컨테이너가 종료될 때까지 이전의 명령을 반복한다.

NAME            READY     STATUS      RESTARTS   AGE
memory-demo-2   0/1       OOMKilled   1          24s

컨테이너 상태의 상세 상태 보기:

kubectl get pod memory-demo-2 --output=yaml --namespace=mem-example

컨테이너가 메모리 부족 (OOM) 으로 종료되었음이 출력된다.

lastState:
   terminated:
     containerID: docker://65183c1877aaec2e8427bc95609cc52677a454b56fcb24340dbd22917c23b10f
     exitCode: 137
     finishedAt: 2017-06-20T20:52:19Z
     reason: OOMKilled
     startedAt: null

이 예제에서 컨테이너는 재실행 가능하여 kubelet에 의해 재실행된다. 컨테이너가 종료되었다 재실행되는 것을 보기 위해 다음 명령을 몇 번 반복한다.

kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example

출력은 컨테이너의 종료, 재실행, 재종료, 재실행 등을 보여준다.

kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example
NAME            READY     STATUS      RESTARTS   AGE
memory-demo-2   0/1       OOMKilled   1          37s


kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example
NAME            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
memory-demo-2   1/1       Running   2          40s

파드 내역에 대한 상세 정보 보기:

kubectl describe pod memory-demo-2 --namespace=mem-example

컨테이너가 반복적으로 시작하고 실패 하는 출력을 보여준다.

... Normal  Created   Created container with id 66a3a20aa7980e61be4922780bf9d24d1a1d8b7395c09861225b0eba1b1f8511
... Warning BackOff   Back-off restarting failed container

클러스터 노드에 대한 자세한 정보 보기:

kubectl describe nodes

출력에는 컨테이너가 메모리 부족으로 종료된 기록이 포함된다.

Warning OOMKilling Memory cgroup out of memory: Kill process 4481 (stress) score 1994 or sacrifice child

파드 삭제:

kubectl delete pod memory-demo-2 --namespace=mem-example

노드에 비해 너무 큰 메모리 요청량의 지정

메모리 요청량과 상한은 컨테이너와 관련있지만, 파드가 가지는 메모리 요청량과 상한으로 이해하면 유용하다. 파드의 메모리 요청량은 파드 내 모든 컨테이너의 메모리 요청량의 합이다. 마찬가지로 파드의 메모리 상한은 파드 내 모든 컨테이너의 메모리 상한의 합이다.

파드는 요청량을 기반하여 스케줄링된다. 노드에 파드의 메모리 요청량을 충족하기에 충분한 메모리가 있는 경우에만 파드가 노드에서 스케줄링된다.

이 예제에서는 메모리 요청량이 너무 커 클러스터 내 모든 노드의 용량을 초과하는 파드를 생성한다. 다음은 클러스터 내 모든 노드의 용량을 초과할 수 있는 1000 GiB 메모리 요청을 포함하는 컨테이너를 갖는 파드의 구성 파일이다.

pods/resource/memory-request-limit-3.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: memory-demo-3
  namespace: mem-example
spec:
  containers:
  - name: memory-demo-3-ctr
    image: polinux/stress
    resources:
      limits:
        memory: "1000Gi"
      requests:
        memory: "1000Gi"
    command: ["stress"]
    args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]

파드 생성:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/memory-request-limit-3.yaml --namespace=mem-example

파드 상태 보기:

kubectl get pod memory-demo-3 --namespace=mem-example

파드 상태가 PENDING 상태임이 출력된다. 즉 파드는 어떤 노드에서도 실행되도록 스케줄 되지 않고 PENDING가 계속 지속된다.

kubectl get pod memory-demo-3 --namespace=mem-example
NAME            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
memory-demo-3   0/1       Pending   0          25s

이벤트를 포함한 파드 상세 정보 보기:

kubectl describe pod memory-demo-3 --namespace=mem-example

출력은 노드 내 메모리가 부족하여 파드가 스케줄링될 수 없음을 보여준다.

Events:
  ...  Reason            Message
       ------            -------
  ...  FailedScheduling  No nodes are available that match all of the following predicates:: Insufficient memory (3).

메모리 단위

메모리 리소스는 byte 단위로 측정된다. 다음 접미사 중 하나로 정수 또는 고정 소수점으로 메모리를 표시할 수 있다. E, P, T, G, M, K, Ei, Pi, Ti, Gi, Mi, Ki. 예를 들어 다음은 거의 유사한 값을 나타낸다.

128974848, 129e6, 129M , 123Mi

파드 삭제:

kubectl delete pod memory-demo-3 --namespace=mem-example

메모리 상한을 지정하지 않으면

컨테이너에 메모리 상한을 지정하지 않으면 다음 중 하나가 적용된다.

컨테이너가 사용할 수 있는 메모리 상한은 없다. 컨테이너가 실행 중인 노드에서 사용 가능한 모든 메모리를 사용하여 OOM Killer가 실행될 수 있다. 또한 메모리 부족으로 인한 종료 시 메모리 상한이 없는 컨테이너가 종료될 가능성이 크다.
기본 메모리 상한을 갖는 네임스페이스 내에서 실행중인 컨테이너는 자동으로 기본 메모리 상한이 할당된다. 클러스터 관리자들은 LimitRange를 사용해 메모리 상한의 기본 값을 지정 가능하다.

메모리 요청량과 상한 동기부여

클러스터에서 실행되는 컨테이너에 메모리 요청량과 상한을 구성하여 클러스터 내 노드들의 메모리 리소스를 효율적으로 사용할 수 있게 할 수 있다. 파드의 메모리 요청량을 적게 유지하여 파드가 높은 확률로 스케줄링 될 수 있도록 한다. 메모리 상한이 메모리 요청량보다 크면 다음 두 가지가 수행된다.

가용한 메모리가 있는 경우 파드가 이를 사용할 수 있는 버스트(burst) 활동을 할 수 있다.
파드가 버스트 중 사용 가능한 메모리 양이 적절히 제한된다.

정리

네임스페이스를 지운다. 이 작업을 통해 네임스페이스 내 생성했던 모든 파드들은 삭제된다.

kubectl delete namespace mem-example

다음 내용

앱 개발자들을 위한

클러스터 관리자들을 위한

2 - 파드에 대한 서비스 품질(QoS) 구성

이 페이지는 특정 서비스 품질(QoS) 클래스를 할당하기 위해 어떻게 파드를 구성해야 하는지 보여준다. 쿠버네티스는 QoS 클래스를 사용하여 파드 스케줄링과 축출을 결정한다.

시작하기 전에

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

QoS 클래스

쿠버네티스가 파드를 생성할 때, 파드에 다음의 QoS 클래스 중 하나를 할당한다.

Guaranteed
Burstable
BestEffort

네임스페이스 생성

이 연습에서 생성한 리소스가 클러스터의 나머지와 격리되도록 네임스페이스를 생성한다.

kubectl create namespace qos-example

Guaranteed QoS 클래스가 할당되는 파드 생성

파드에 Guaranteed QoS 클래스 할당을 위한 전제 조건은 다음과 같다.

파드의 초기화 컨테이너를 포함한 모든 컨테이너는 메모리 상한과 메모리 요청량을 가지고 있어야 하며, 이는 동일해야 한다.
파드의 초기화 컨테이너를 포함한 모든 컨테이너는 CPU 상한과 CPU 요청량을 가지고 있어야 하며, 이는 동일해야 한다.

이것은 하나의 컨테이너를 갖는 파드의 구성 파일이다. 해당 컨테이너는 메모리 상한과 메모리 요청량을 갖고 있고, 200MiB로 동일하다. 해당 컨테이너는 CPU 상한과 CPU 요청량을 가지며, 700 milliCPU로 동일하다.

pods/qos/qos-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo
  namespace: qos-example
spec:
  containers:
  - name: qos-demo-ctr
    image: nginx
    resources:
      limits:
        memory: "200Mi"
        cpu: "700m"
      requests:
        memory: "200Mi"
        cpu: "700m"

파드를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod.yaml --namespace=qos-example

파드의 상세 정보를 본다.

kubectl get pod qos-demo --namespace=qos-example --output=yaml

출력 결과는 쿠버네티스가 파드에 Guaranteed QoS 클래스를 부여했음을 보여준다. 또한 파드의 컨테이너가 메모리 요청량과 일치하는 메모리 상한을 가지며, CPU 요청량과 일치하는 CPU 상한을 갖고 있음을 확인할 수 있다.

spec:
  containers:
    ...
    resources:
      limits:
        cpu: 700m
        memory: 200Mi
      requests:
        cpu: 700m
        memory: 200Mi
    ...
status:
  qosClass: Guaranteed

참고: 컨테이너가 자신의 메모리 상한을 지정하지만, 메모리 요청량을 지정하지 않는 경우, 쿠버네티스는 상한과 일치하는 메모리 요청량을 자동으로 할당한다. 이와 유사하게, 만약 컨테이너가 자신의 CPU 상한을 지정하지만, CPU 요청량을 지정하지 않은 경우, 쿠버네티스는 상한과 일치하는 CPU 요청량을 자동으로 할당한다.

파드를 삭제한다.

kubectl delete pod qos-demo --namespace=qos-example

Burstable QoS 클래스가 할당되는 파드 생성

다음의 경우 파드에 Burstable QoS 클래스가 부여된다.

파드가 Guaranteed QoS 클래스 기준을 만족하지 않는다.
파드 내에서 최소한 하나의 컨테이너가 메모리 또는 CPU 요청량을 가진다.

컨테이너가 하나인 파드의 구성 파일은 다음과 같다. 컨테이너는 200MiB의 메모리 상한과 100MiB의 메모리 요청량을 가진다.

pods/qos/qos-pod-2.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo-2
  namespace: qos-example
spec:
  containers:
  - name: qos-demo-2-ctr
    image: nginx
    resources:
      limits:
        memory: "200Mi"
      requests:
        memory: "100Mi"

파드를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod-2.yaml --namespace=qos-example

파드의 상세 정보를 본다.

kubectl get pod qos-demo-2 --namespace=qos-example --output=yaml

출력 결과는 쿠버네티스가 파드에 Burstable QoS 클래스를 부여했음을 보여준다.

spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: Always
    name: qos-demo-2-ctr
    resources:
      limits:
        memory: 200Mi
      requests:
        memory: 100Mi
  ...
status:
  qosClass: Burstable

파드를 삭제한다.

kubectl delete pod qos-demo-2 --namespace=qos-example

BestEffort QoS 클래스가 할당되는 파드 생성

파드에 QoS 클래스 BestEffort를 제공하려면, 파드의 컨테이너에 메모리 또는 CPU의 상한이나 요청량이 없어야 한다.

컨테이너가 하나인 파드의 구성 파일이다. 해당 컨테이너는 메모리 또는 CPU의 상한이나 요청량을 갖지 않는다.

pods/qos/qos-pod-3.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo-3
  namespace: qos-example
spec:
  containers:
  - name: qos-demo-3-ctr
    image: nginx

파드를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod-3.yaml --namespace=qos-example

파드의 상세 정보를 본다.

kubectl get pod qos-demo-3 --namespace=qos-example --output=yaml

출력 결과는 쿠버네티스가 파드에 BestEffort QoS 클래스를 부여했음을 보여준다.

spec:
  containers:
    ...
    resources: {}
  ...
status:
  qosClass: BestEffort

파드를 삭제한다.

kubectl delete pod qos-demo-3 --namespace=qos-example

컨테이너가 두 개인 파드 생성

컨테이너가 두 개인 파드의 구성 파일이다. 한 컨테이너는 200MiB의 메모리 요청량을 지정한다. 다른 컨테이너는 어떤 요청량이나 상한을 지정하지 않는다.

pods/qos/qos-pod-4.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo-4
  namespace: qos-example
spec:
  containers:

  - name: qos-demo-4-ctr-1
    image: nginx
    resources:
      requests:
        memory: "200Mi"

  - name: qos-demo-4-ctr-2
    image: redis

참고로 이 파드는 Burstable QoS 클래스의 기준을 충족한다. 즉, Guaranteed QoS 클래스에 대한 기준을 충족하지 않으며, 해당 컨테이너 중 하나가 메모리 요청량을 갖는다.

파드를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod-4.yaml --namespace=qos-example

파드의 상세 정보를 본다.

kubectl get pod qos-demo-4 --namespace=qos-example --output=yaml

출력 결과는 쿠버네티스가 파드에 Burstable QoS 클래스를 부여했음을 보여준다.

spec:
  containers:
    ...
    name: qos-demo-4-ctr-1
    resources:
      requests:
        memory: 200Mi
    ...
    name: qos-demo-4-ctr-2
    resources: {}
    ...
status:
  qosClass: Burstable

파드를 삭제한다.

kubectl delete pod qos-demo-4 --namespace=qos-example

정리

네임스페이스를 삭제한다.

kubectl delete namespace qos-example

다음 내용

앱 개발자를 위한 문서

클러스터 관리자를 위한 문서

3 - 스토리지의 볼륨을 사용하는 파드 구성

이 페이지는 스토리지의 볼륨을 사용하는 파드를 구성하는 방법을 설명한다.

컨테이너 파일 시스템은 컨테이너가 살아있는 동안만 존재한다. 따라서 컨테이너가 종료되고 재시작할 때, 파일 시스템 변경사항이 손실된다. 컨테이너와 독립적이며 보다 일관된 스토리지를 위해 사용자는 볼륨을 사용할 수 있다. 이것은 레디스(Redis)와 같은 키-값 저장소나 데이터베이스와 같은 스테이트풀 애플리케이션에 매우 중요하다.

시작하기 전에

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

파드에 볼륨 구성

이 연습에서는 하나의 컨테이너를 실행하는 파드를 생성한다. 이 파드는 컨테이너가 종료되고, 재시작 하더라도 파드의 수명동안 지속되는 emptyDir 유형의 볼륨이 있다. 파드의 구성 파일은 다음과 같다.

pods/storage/redis.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
spec:
  containers:
  - name: redis
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: redis-storage
      mountPath: /data/redis
  volumes:
  - name: redis-storage
    emptyDir: {}

파드 생성

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/redis.yaml

파드의 컨테이너가 Running 중인지 확인하고, 파드의 변경사항을 지켜본다.

kubectl get pod redis --watch

출력은 이와 유사하다.

NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE
redis     1/1       Running   0          13s

다른 터미널에서 실행 중인 컨테이너의 셸을 획득한다.
```
kubectl exec -it redis -- /bin/bash
```

셸에서 /data/redis 로 이동하고, 파일을 생성한다.

root@redis:/data# cd /data/redis/
root@redis:/data/redis# echo Hello > test-file

셸에서 실행 중인 프로세스 목록을 확인한다.

root@redis:/data/redis# apt-get update
root@redis:/data/redis# apt-get install procps
root@redis:/data/redis# ps aux

출력은 이와 유사하다.

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
redis        1  0.1  0.1  33308  3828 ?        Ssl  00:46   0:00 redis-server *:6379
root        12  0.0  0.0  20228  3020 ?        Ss   00:47   0:00 /bin/bash
root        15  0.0  0.0  17500  2072 ?        R+   00:48   0:00 ps aux

셸에서 Redis 프로세스를 강제종료(kill)한다.
```
root@redis:/data/redis# kill <pid>
```
여기서 <pid>는 Redis 프로세스 ID(PID) 이다.

원래 터미널에서, Redis 파드의 변경을 지켜본다. 결국, 다음과 유사한 것을 보게 될 것이다.

NAME      READY     STATUS     RESTARTS   AGE
redis     1/1       Running    0          13s
redis     0/1       Completed  0         6m
redis     1/1       Running    1         6m

이때, 컨테이너는 종료되고 재시작된다. 이는 Redis 파드의 restartPolicy는 Always 이기 때문이다.

재시작된 컨테이너의 셸을 획득한다.
```
kubectl exec -it redis -- /bin/bash
```
셸에서 /data/redis 로 이동하고, test-file 이 여전히 존재하는지 확인한다.
```
root@redis:/data/redis# cd /data/redis/
root@redis:/data/redis# ls
test-file
```
이 연습을 위해 생성한 파드를 삭제한다.
```
kubectl delete pod redis
```

다음 내용

볼륨을 참고한다.
파드을 참고한다.
쿠버네티스는 emptyDir 이 제공하는 로컬 디스크 스토리지뿐만 아니라, 중요한 데이터에 선호하는 GCE의 PD, EC2의 EBS를 포함해서 네트워크 연결 스토리지(NAS) 솔루션을 지원하며, 노드의 디바이스 마운트, 언마운트와 같은 세부사항을 처리한다. 자세한 내용은 볼륨을 참고한다.

4 - 스토리지로 퍼시스턴트볼륨(PersistentVolume)을 사용하도록 파드 설정하기

이 페이지는 스토리지에 대해 퍼시스턴트볼륨클레임(PersistentVolumeClaim)을 사용하도록 파드를 설정하는 방법을 보여준다. 과정의 요약은 다음과 같다.

클러스터 관리자로서, 물리적 스토리지와 연결되는 퍼시스턴트볼륨을 생성한다. 볼륨을 특정 파드와 연결하지 않는다.
그 다음 개발자 / 클러스터 사용자의 역할로서, 적합한 퍼시스턴트볼륨에 자동으로 바인딩되는 퍼시스턴트볼륨클레임을 생성한다.
스토리지에 대해 위의 퍼시스턴트볼륨클레임을 사용하는 파드를 생성한다.

시작하기 전에

사용자는 노드가 단 하나만 있는 쿠버네티스 클러스터가 필요하고, kubectl 커맨드라인 툴이 사용자의 클러스터와 통신할 수 있도록 설정되어 있어야 한다. 만약 사용자가 아직 단일 노드 클러스터를 가지고 있지 않다면, Minikube를 사용하여 클러스터 하나를 생성할 수 있다.
퍼시스턴트 볼륨의 관련 자료에 익숙해지도록 한다.

사용자 노드에 index.html 파일 생성하기

사용자 클러스터의 단일 노드에 연결되는 셸을 연다. 셸을 여는 방법은 클러스터 설정에 따라 달라진다. 예를 들어 Minikube를 사용하는 경우, minikube ssh 명령어를 입력하여 노드로 연결되는 셸을 열 수 있다.

해당 노드의 셸에서 /mnt/data 디렉터리를 생성한다.

# 사용자 노드에서 슈퍼유저로 명령을 수행하기 위하여
# "sudo"를 사용한다고 가정한다
sudo mkdir /mnt/data

/mnt/data 디렉터리에서 index.html 파일을 생성한다.

# 이번에도 사용자 노드에서 슈퍼유저로 명령을 수행하기 위하여
# "sudo"를 사용한다고 가정한다
sudo sh -c "echo 'Hello from Kubernetes storage' > /mnt/data/index.html"

참고: 사용자 노드에서 sudo 이외의 슈퍼유저 접근 툴을 사용하는 경우, sudo 를 해당 툴의 이름으로 바꾸면, 동일하게 작업을 수행할 수 있다.

index.html 파일이 존재하는지 테스트한다.

cat /mnt/data/index.html

결과는 다음과 같다.

Hello from Kubernetes storage

이제 사용자 노드에서 셸을 종료해도 된다.

퍼시스턴트볼륨 생성하기

이 예제에서, 사용자는 hostPath 퍼시스턴트볼륨을 생성한다. 쿠버네티스는 단일 노드에서의 개발과 테스트를 위해 hostPath를 지원한다. hostPath 퍼시스턴트볼륨은 네트워크로 연결된 스토리지를 모방하기 위해, 노드의 파일이나 디렉터리를 사용한다.

운영 클러스터에서, 사용자가 hostPath를 사용하지는 않는다. 대신, 클러스터 관리자는 Google Compute Engine 영구 디스크, NFS 공유 또는 Amazone Elastic Block Store 볼륨과 같은 네트워크 자원을 프로비저닝한다. 클러스터 관리자는 스토리지클래스(StorageClasses)를 사용하여 동적 프로비저닝을 설정할 수도 있다.

hostPath 퍼시스턴트볼륨의 설정 파일은 아래와 같다.

pods/storage/pv-volume.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: task-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

설정 파일에 클러스터 노드의 /mnt/data 에 볼륨이 있다고 지정한다. 또한 설정에서 볼륨 크기를 10 기가바이트로 지정하고 단일 노드가 읽기-쓰기 모드로 볼륨을 마운트할 수 있는 ReadWriteOnce 접근 모드를 지정한다. 여기서는 퍼시스턴트볼륨클레임의 스토리지클래스 이름을 manual 로 정의하며, 퍼시스턴트볼륨클레임의 요청을 이 퍼시스턴트볼륨에 바인딩하는데 사용한다.

퍼시스턴트볼륨을 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-volume.yaml

퍼시스턴트볼륨에 대한 정보를 조회한다.

kubectl get pv task-pv-volume

결과는 퍼시스턴트볼륨의 STATUS 가 Available 임을 보여준다. 이는 아직 퍼시스턴트볼륨클레임이 바인딩되지 않았다는 것을 의미한다.

NAME             CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS      CLAIM     STORAGECLASS   REASON    AGE
task-pv-volume   10Gi       RWO           Retain          Available             manual                   4s

퍼시스턴트볼륨클레임 생성하기

다음 단계는 퍼시스턴트볼륨클레임을 생성하는 단계이다. 파드는 퍼시스턴트볼륨클레임을 사용하여 물리적인 스토리지를 요청한다. 이 예제에서, 사용자는 적어도 하나 이상의 노드에 대해 읽기-쓰기 접근을 지원하며 최소 3 기가바이트의 볼륨을 요청하는 퍼시스턴트볼륨클레임을 생성한다.

퍼시스턴트볼륨클레임에 대한 설정 파일은 다음과 같다.

pods/storage/pv-claim.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: task-pv-claim
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 3Gi

퍼시스턴트볼륨클레임을 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-claim.yaml

사용자가 퍼시스턴트볼륨클레임을 생성한 후에, 쿠버네티스 컨트롤 플레인은 클레임의 요구사항을 만족하는 퍼시스턴트볼륨을 찾는다. 컨트롤 플레인이 동일한 스토리지클래스를 갖는 적절한 퍼시스턴트볼륨을 찾으면, 볼륨에 클레임을 바인딩한다.

퍼시스턴트볼륨을 다시 확인한다.

kubectl get pv task-pv-volume

이제 결과는 STATUS 가 Bound 임을 보여준다.

NAME             CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS    CLAIM                   STORAGECLASS   REASON    AGE
task-pv-volume   10Gi       RWO           Retain          Bound     default/task-pv-claim   manual                   2m

퍼시스턴트볼륨클레임을 확인한다.

kubectl get pvc task-pv-claim

결과는 퍼시스턴트볼륨클레임이 사용자의 퍼시스턴트볼륨인 task-pv-volume 에 바인딩되어 있음을 보여준다.

NAME            STATUS    VOLUME           CAPACITY   ACCESSMODES   STORAGECLASS   AGE
task-pv-claim   Bound     task-pv-volume   10Gi       RWO           manual         30s

파드 생성하기

다음 단계는 볼륨으로 퍼시스턴트볼륨클레임을 사용하는 파드를 만드는 단계이다.

파드에 대한 설정 파일은 다음과 같다.

pods/storage/pv-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: task-pv-pod
spec:
  volumes:
    - name: task-pv-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: task-pv-claim
  containers:
    - name: task-pv-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
          name: "http-server"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: task-pv-storage

파드의 설정 파일은 퍼시스턴트볼륨클레임을 지정하지만, 퍼시스턴트볼륨을 지정하지는 않는다는 것을 유념하자. 파드의 관점에서 볼때, 클레임은 볼륨이다.

파드를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/storage/pv-pod.yaml

파드의 컨테이너가 실행 중임을 확인한다.

kubectl get pod task-pv-pod

사용자 파드에서 구동되고 있는 컨테이너에 셸로 접근한다.

kubectl exec -it task-pv-pod -- /bin/bash

사용자의 셸에서, nginx가 hostPath 볼륨으로부터 index.html 파일을 제공하는지 확인한다.

# 이전 단계에서 "kubectl exec" 명령을 실행한 root 셸 안에서 
# 다음의 3개 명령을 실행해야 한다.
apt update
apt install curl
curl http://localhost/

결과는 hostPath 볼륨에 있는 index.html 파일에 사용자가 작성한 텍스트를 보여준다.

Hello from Kubernetes storage

만약 사용자가 위와 같은 메시지를 확인하면, 파드가 퍼시스턴트볼륨클레임의 스토리지를 사용하도록 성공적으로 설정한 것이다.

정리하기

파드, 퍼시스턴트볼륨클레임, 퍼시스턴트볼륨을 삭제한다.

kubectl delete pod task-pv-pod
kubectl delete pvc task-pv-claim
kubectl delete pv task-pv-volume

만약 클러스터의 노드에 대한 셸이 열려져 있지 않은 경우, 이전과 동일한 방식으로 새로운 셸을 연다.

사용자 노드의 셸에서, 생성한 파일과 디렉터리를 제거한다.

# 사용자 노드에서 슈퍼유저로 명령을 수행하기 위하여
# "sudo"를 사용한다고 가정한다
sudo rm /mnt/data/index.html
sudo rmdir /mnt/data

이제 사용자 노드에서 셸을 종료해도 된다.

접근 제어

그룹 ID(GID)로 설정된 스토리지는 동일한 GID를 사용하는 파드에서만 쓰기 작업을 허용한다. GID가 일치하지 않거나 누락되었을 경우 권한 거부 오류가 발생한다. 사용자와의 조정 필요성을 줄이기 위하여 관리자는 퍼시스턴트 볼륨에 GID로 어노테이션을 달 수 있다. 그 뒤에, 퍼시스턴트볼륨을 사용하는 모든 파드에 대하여 GID가 자동으로 추가된다.

다음과 같이 pv.beta.kubernetes.io/gid 어노테이션을 사용한다.

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv1
  annotations:
    pv.beta.kubernetes.io/gid: "1234"

파드가 GID 어노테이션이 있는 퍼시스턴트볼륨을 사용하면, 어노테이션으로 달린 GID가 파드의 보안 컨텍스트에 지정된 GID와 동일한 방식으로 파드의 모든 컨테이너에 적용된다. 파드의 명세 혹은 퍼시스턴트볼륨의 어노테이션으로부터 생성된 모든 GID는, 각 컨테이너에서 실행되는 첫 번째 프로세스에 적용된다.

참고: 파드가 퍼시스턴트볼륨을 사용할 때, 퍼시스턴트볼륨과 연관된 GID는 파드 리소스 자체에는 존재하지 않는다.

다음 내용

퍼시스턴트볼륨에 대해 더 보기.
퍼시스턴트 스토리지 디자인 문서에 대해 읽어보기.

Reference

5 - 프라이빗 레지스트리에서 이미지 받아오기

이 페이지는 프라이빗 도커 레지스트리나 리포지터리로부터 이미지를 받아오기 위해 시크릿(Secret)을 사용하는 파드를 생성하는 방법을 보여준다.

시작하기 전에

쿠버네티스 클러스터가 필요하고, kubectl 커맨드-라인 툴이 클러스터와 통신할 수 있도록 설정되어 있어야 한다. 만약, 아직 클러스터를 가지고 있지 않다면, minikube를 사용해서 생성하거나 다음의 쿠버네티스 플레이그라운드 중 하나를 사용할 수 있다.
- Katacoda
- Play with Kubernetes
버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.
이 실습을 수행하기 위해, 도커 ID와 비밀번호가 필요하다.

도커 로그인

노트북에 프라이빗 이미지를 받아오기 위하여 레지스트리 인증을 필수로 수행해야 한다.

docker login

프롬프트가 나타나면, 도커 사용자 이름(username)과 비밀번호(password)를 입력하자.

로그인 프로세스는 권한 토큰 정보를 가지고 있는 config.json 파일을 생성하거나 업데이트 한다.

config.json 파일을 확인하자.

cat ~/.docker/config.json

하단과 유사한 결과를 확인할 수 있다.

{
    "auths": {
        "https://index.docker.io/v1/": {
            "auth": "c3R...zE2"
        }
    }
}

참고: 도커 자격 증명 저장소를 사용하는 경우, auth 항목이 아닌, 저장소의 이름을 값으로 사용하는 credsStore 항목을 확인할 수 있다.

기존의 도커 자격 증명을 기반으로 시크릿 생성하기

쿠버네티스 클러스터는 프라이빗 이미지를 받아올 때, 컨테이너 레지스트리에 인증하기 위하여 docker-registry 타입의 시크릿을 사용한다.

만약 이미 docker login 을 수행하였다면, 이 때 생성된 자격 증명을 쿠버네티스 클러스터로 복사할 수 있다.

kubectl create secret generic regcred \
    --from-file=.dockerconfigjson=<path/to/.docker/config.json> \
    --type=kubernetes.io/dockerconfigjson

오브젝트에 대한 더 세밀한 제어(새로운 시크릿에 대한 네임스페이스나 레이블을 지정하는 등)가 필요할 경우, 시크릿을 사용자 정의한 후에 저장할 수도 있다. 다음을 확인하자.

데이터 항목의 이름을 .dockerconfigjson 으로 설정한다
도커 파일을 base64로 인코딩하고 그 문자열을 data[".dockerconfigjson"] 필드에 자르지 않고 한 줄로 이어서 붙여넣는다
type 을 kubernetes.io/dockerconfigjson 으로 설정한다

예:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: myregistrykey
  namespace: awesomeapps
data:
  .dockerconfigjson: UmVhbGx5IHJlYWxseSByZWVlZWVlZWVlZWFhYWFhYWFhYWFhYWFhYWFhYWFhYWFhYWFhYWxsbGxsbGxsbGxsbGxsbGxsbGxsbGxsbGxsbGxsbGx5eXl5eXl5eXl5eXl5eXl5eXl5eSBsbGxsbGxsbGxsbGxsbG9vb29vb29vb29vb29vb29vb29vb29vb29vb25ubm5ubm5ubm5ubm5ubm5ubm5ubm5ubmdnZ2dnZ2dnZ2dnZ2dnZ2dnZ2cgYXV0aCBrZXlzCg==
type: kubernetes.io/dockerconfigjson

만약 error: no objects passed to create 메세지가 출력될 경우, base64로 인코딩된 문자열이 유효하지 않음을 의미한다. 또한 Secret "myregistrykey" is invalid: data[.dockerconfigjson]: invalid value ... 메세지가 출력될 경우, base64로 인코딩된 문자열이 정상적으로 디코딩되었으나, .docker/config.json 파일로 파싱되지 못한 것을 의미한다.

커맨드 라인에서 자격 증명을 통하여 시크릿 생성하기

regcred 라는 이름의 시크릿을 생성하자.

kubectl create secret docker-registry regcred --docker-server=<your-registry-server> --docker-username=<your-name> --docker-password=<your-pword> --docker-email=<your-email>

아래의 각 항목에 대한 설명을 참고한다.

<your-registry-server> 은 프라이빗 도커 저장소의 FQDN 주소이다. 도커허브(DockerHub)는 https://index.docker.io/v2/ 를 사용한다.
<your-name> 은 도커 사용자의 계정이다.
<your-pword> 은 도커 사용자의 비밀번호이다.
<your-email> 은 도커 사용자의 이메일 주소이다.

이를 통해 regcred 라는 시크릿으로 클러스터 내에서 도커 자격 증명을 생성했다.

참고: 커맨드 라인에서 시크릿을 입력하는 경우, 보호되지 않는 셸 히스토리에 내용이 저장될 수 있으며, 이러한 시크릿들은 kubectl 이 구동 중인 동안 사용자의 PC의 다른 사용자들에게 보일 수도 있다.

시크릿 `regcred` 검증하기

방금 생성한 regcred 시크릿의 내용을 확인하기 위하여, YAML 형식으로 시크릿을 확인하자.

kubectl get secret regcred --output=yaml

결과는 다음과 같다.

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  ...
  name: regcred
  ...
data:
  .dockerconfigjson: eyJodHRwczovL2luZGV4L ... J0QUl6RTIifX0=
type: kubernetes.io/dockerconfigjson

.dockerconfigjson 필드의 값은 도커 자격 증명의 base64 인코딩 결과이다.

.dockerconfigjson 필드의 값을 확인하기 위하여, 시크릿 데이터를 읽을 수 있는 형식으로 변경한다.

kubectl get secret regcred --output="jsonpath={.data.\.dockerconfigjson}" | base64 --decode

결과는 다음과 같다.

{"auths":{"your.private.registry.example.com":{"username":"janedoe","password":"xxxxxxxxxxx","email":"jdoe@example.com","auth":"c3R...zE2"}}}

auth 필드의 값을 확인하기 위하여, base64로 인코딩된 데이터를 읽을 수 있는 형식으로 변경한다.

echo "c3R...zE2" | base64 --decode

결과로, 사용자 이름과 비밀번호가 : 로 연결되어 아래와 같이 표현된다.

janedoe:xxxxxxxxxxx

참고로 시크릿 데이터에는 사용자의 로컬에 있는 ~/.docker/config.json 파일과 유사한 인증 토큰이 포함되어 있다.

이를 통해 regcred 라는 시크릿으로 클러스터 내에서 도커 자격 증명을 생성했다.

시크릿을 사용하는 파드 생성하기

다음은 regcred 에 있는 도커 자격 증명에 접근해야 하는 파드의 구성 파일이다.

pods/private-reg-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: private-reg
spec:
  containers:
  - name: private-reg-container
    image: <your-private-image>
  imagePullSecrets:
  - name: regcred

아래의 파일을 다운로드받는다.

wget -O my-private-reg-pod.yaml https://k8s.io/examples/pods/private-reg-pod.yaml

my-private-reg-pod.yaml 파일 안에서, <your-private-image> 값을 다음과 같은 프라이빗 저장소 안의 이미지 경로로 변경한다.

your.private.registry.example.com/janedoe/jdoe-private:v1

프라이빗 저장소에서 이미지를 받아오기 위하여, 쿠버네티스에서 자격 증명이 필요하다. 구성 파일의 imagePullSecrets 필드를 통해 쿠버네티스가 regcred 라는 시크릿으로부터 자격 증명을 가져올 수 있다.

시크릿을 사용해서 파드를 생성하고, 파드가 실행되는지 확인하자.

kubectl apply -f my-private-reg-pod.yaml
kubectl get pod private-reg

다음 내용

시크릿에 대해 더 배워 보기.
프라이빗 레지스트리 사용에 대해 더 배워 보기.
서비스 어카운트에 풀 시크릿(pull secret) 추가하기에 대해 더 배워 보기.
kubectl create secret docker-registry에 대해 읽어보기.
시크릿에 대해 읽어보기.
PodSpec의 imagePullSecrets 필드에 대해 읽어보기.

6 - 노드 어피니티를 사용해 노드에 파드 할당

이 문서는 쿠버네티스 클러스터의 특정 노드에 노드 어피니티를 사용해 쿠버네티스 파드를 할당하는 방법을 설명한다.

시작하기 전에

쿠버네티스 서버의 버전은 다음과 같거나 더 높아야 함. 버전: v1.10. 버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

노드에 레이블 추가

클러스터의 노드를 레이블과 함께 나열하자.

kubectl get nodes --show-labels

결과는 아래와 같다.

NAME      STATUS    ROLES    AGE     VERSION        LABELS
worker0   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker0
worker1   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker1
worker2   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker2

노드 한 개를 선택하고, 레이블을 추가하자.
```
kubectl label nodes <your-node-name> disktype=ssd
```
<your-node-name> 는 선택한 노드의 이름이다.

선택한 노드가 disktype=ssd 레이블을 갖고 있는지 확인하자.

kubectl get nodes --show-labels

결과는 아래와 같다.

NAME      STATUS    ROLES    AGE     VERSION        LABELS
worker0   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,disktype=ssd,kubernetes.io/hostname=worker0
worker1   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker1
worker2   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker2

위의 결과에서, worker0 노드에 disktype=ssd 레이블이 있는 것을 확인할 수 있다.

필수적인 노드 어피니티를 사용해 파드 스케줄하기

이 매니페스트는 disktype: ssd 라는 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 노드 어피니티를 가진 파드를 설명한다. 파드가 disktype=ssd 레이블이 있는 노드에만 스케줄될 것이라는 것을 의미한다.

pods/pod-nginx-required-affinity.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd            
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

매니페스트를 적용하여 선택한 노드에 스케줄된 파드를 생성한다.
```
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/pod-nginx-required-affinity.yaml
```

파드가 선택한 노드에서 실행 중인지 확인하자.

kubectl get pods --output=wide

결과는 아래와 같다.

NAME     READY     STATUS    RESTARTS   AGE    IP           NODE
nginx    1/1       Running   0          13s    10.200.0.4   worker0

선호하는 노드 어피니티를 사용해 파드 스케줄하기

이 매니페스트는 disktype: ssd 라는 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 노드 어피니티를 가진 파드를 설명한다. 파드가 disktype=ssd 레이블이 있는 노드를 선호한다는 것을 의미한다.

pods/pod-nginx-preferred-affinity.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd          
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

매니페스트를 적용하여 선택한 노드에 스케줄된 파드를 생성한다.
```
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/pod-nginx-preferred-affinity.yaml
```

파드가 선택한 노드에서 실행 중인지 확인하자.

kubectl get pods --output=wide

결과는 아래와 같다.

NAME     READY     STATUS    RESTARTS   AGE    IP           NODE
nginx    1/1       Running   0          13s    10.200.0.4   worker0

다음 내용

노드 어피니티에 대해 더 알아보기.

7 - 노드에 파드 할당

이 문서는 쿠버네티스 클러스터의 특정 노드에 쿠버네티스 파드를 할당하는 방법을 설명한다.

시작하기 전에

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

노드에 레이블 추가

클러스터의 노드를 레이블과 함께 나열하자.

kubectl get nodes --show-labels

결과는 아래와 같다.

NAME      STATUS    ROLES    AGE     VERSION        LABELS
worker0   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker0
worker1   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker1
worker2   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker2

노드 한 개를 선택하고, 레이블을 추가하자.
```
kubectl label nodes <your-node-name> disktype=ssd
```
<your-node-name>는 선택한 노드의 이름이다.

선택한 노드가 disktype=ssd 레이블을 갖고 있는지 확인하자.

kubectl get nodes --show-labels

결과는 아래와 같다.

NAME      STATUS    ROLES    AGE     VERSION        LABELS
worker0   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,disktype=ssd,kubernetes.io/hostname=worker0
worker1   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker1
worker2   Ready     <none>   1d      v1.13.0        ...,kubernetes.io/hostname=worker2

위의 결과에서, worker0 노드에 disktype=ssd 레이블이 있는 것을 확인할 수 있다.

선택한 노드에 스케줄되도록 파드 생성하기

이 파드 구성 파일은 disktype: ssd라는 선택하는 노드 셀렉터를 가진 파드를 설명한다. 즉, disktype=ssd 레이블이 있는 노드에 파드가 스케줄될 것이라는 것을 의미한다.

pods/pod-nginx.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  nodeSelector:
    disktype: ssd

구성 파일을 사용해서 선택한 노드로 스케줄되도록 파드를 생성하자.
```
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/pod-nginx.yaml
```

파드가 선택한 노드에서 실행 중인지 확인하자.

kubectl get pods --output=wide

결과는 아래와 같다.

NAME     READY     STATUS    RESTARTS   AGE    IP           NODE
nginx    1/1       Running   0          13s    10.200.0.4   worker0

특정 노드에 스케줄되도록 파드 생성하기

nodeName 설정을 통해 특정 노드로 파드를 배포할 수 있다.

pods/pod-nginx-specific-node.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  nodeName: foo-node # 특정 노드에 파드 스케줄
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

설정 파일을 사용해 foo-node 노드에 파드를 스케줄되도록 만들어 보자.

다음 내용

레이블과 셀렉터에 대해 배우기.
노드에 대해 배우기.

8 - 초기화 컨테이너에 대한 구성

이 페이지는 애플리케이션 실행 전에 파드를 초기화하기 위해 어떻게 초기화 컨테이너를 구성해야 하는지 보여준다.

시작하기 전에

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

초기화 컨테이너를 갖는 파드 생성

이 연습에서 하나의 애플리케이션 컨테이너와 하나의 초기화 컨테이너를 갖는 파드를 생성한다. 초기화 컨테이너는 애플리케이션 시작 전에 실행을 종료한다.

아래는 해당 파드의 구성 파일이다.

pods/init-containers.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: init-demo
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: workdir
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  # 이 컨테이너들은 파드 초기화 중에 실행된다.
  initContainers:
  - name: install
    image: busybox
    command:
    - wget
    - "-O"
    - "/work-dir/index.html"
    - http://info.cern.ch
    volumeMounts:
    - name: workdir
      mountPath: "/work-dir"
  dnsPolicy: Default
  volumes:
  - name: workdir
    emptyDir: {}

이 구성 파일에서, 파드가 가진 볼륨을 초기화 컨테이너와 애플리케이션 컨테이너가 공유하는 것을 볼 수 있다.

초기화 컨테이너는 공유된 볼륨을 /work-dir 에 마운트하고, 애플리케이션 컨테이너는 공유된 볼륨을 /usr/share/nginx/html 에 마운트한다. 초기화 컨테이너는 다음 명령을 실행 후 종료한다.

wget -O /work-dir/index.html http://info.cern.ch

초기화 컨테이너는 nginx 서버의 루트 디렉터리 내 index.html 파일을 저장한다.

파드를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/init-containers.yaml

nginx 컨테이너가 실행 중인지 확인한다.

kubectl get pod init-demo

출력 결과는 nginx 컨테이너가 실행 중임을 보여준다.

NAME        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
init-demo   1/1       Running   0          1m

init-demo 파드 내 실행 중인 nginx 컨테이너의 셸을 실행한다.

kubectl exec -it init-demo -- /bin/bash

셸에서 GET 요청을 nginx 서버로 전송한다.

root@nginx:~# apt-get update
root@nginx:~# apt-get install curl
root@nginx:~# curl localhost

출력 결과는 nginx가 초기화 컨테이너에 의해 저장된 웹 페이지를 제공하고 있음을 보여준다.

<html><head></head><body><header>
<title>http://info.cern.ch</title>
</header>

<h1>http://info.cern.ch - home of the first website</h1>
  ...
  <li><a href="http://info.cern.ch/hypertext/WWW/TheProject.html">Browse the first website</a></li>
  ...

다음 내용

같은 파드 내 실행 중인 컨테이너들간 통신에 대해 배우기.
초기화 컨테이너에 대해 배우기.
볼륨에 대해 배우기.
초기화 컨테이너 디버깅에 대해 배우기.

9 - 스태틱(static) 파드 생성하기

스태틱 파드 는 API 서버 없이 특정 노드에 있는 kubelet 데몬에 의해 직접 관리된다. 컨트롤 플레인에 의해 관리되는 파드(예를 들어 디플로이먼트(Deployment))와는 달리, kubelet이 각각의 스태틱 파드를 감시한다. (만약 실패할 경우 다시 구동한다.)

스태틱 파드는 항상 특정 노드에 있는 하나의 Kubelet에 매여 있다.

Kubelet 은 각각의 스태틱 파드에 대하여 쿠버네티스 API 서버에서 미러 파드(mirror pod)를 생성하려고 자동으로 시도한다. 즉, 노드에서 구동되는 파드는 API 서버에 의해서 볼 수 있지만, API 서버에서 제어될 수는 없다. 파드 이름에는 노드 호스트 이름 앞에 하이픈을 붙여 접미사로 추가된다.

참고: 만약 클러스터로 구성된 쿠버네티스를 구동하고 있고, 스태틱 파드를 사용하여 모든 노드에서 파드를 구동하고 있다면, 스태틱 파드를 사용하는 대신 데몬셋(DaemonSet) 을 사용하는 것이 바람직하다.

시작하기 전에

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

이 페이지는 파드를 실행하기 위해 도커(Docker)를 사용하며, 노드에서 Fedora 운영 체제를 구동하고 있다고 가정한다. 다른 배포판이나 쿠버네티스 설치 지침과는 다소 상이할 수 있다.

스태틱 파드 생성하기

파일 시스템이 호스팅하는 구성 파일이나 웹이 호스팅하는 구성 파일을 사용하여 스태틱 파드를 구성할 수 있다.

파일시스템이 호스팅 하는 스태틱 파드 매니페스트

매니페스트는 특정 디렉터리에 있는 JSON 이나 YAML 형식의 표준 파드 정의이다. kubelet 구성 파일의 staticPodPath: <the directory> 필드를 사용하자. 명시한 디렉터리를 정기적으로 스캔하여, 디렉터리 안의 YAML/JSON 파일이 생성되거나 삭제되었을 때 스태틱 파드를 생성하거나 삭제한다. kubelet이 특정 디렉터리를 스캔할 때 점(.)으로 시작하는 단어를 무시한다는 점을 유의하자.

예를 들어, 다음은 스태틱 파드로 간단한 웹 서버를 구동하는 방법을 보여준다.

스태틱 파드를 실행할 노드를 선택한다. 이 예제에서는 my-model 이다.
```
ssh my-node1
```

/etc/kubelet.d 와 같은 디렉터리를 선택하고 웹 서버 파드의 정의를 해당 위치에, 예를 들어 /etc/kubelet.d/static-web.yaml 에 배치한다.

  # kubelet이 동작하고 있는 노드에서 이 명령을 수행한다.
mkdir /etc/kubelet.d/
cat <<EOF >/etc/kubelet.d/static-web.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: static-web
  labels:
    role: myrole
spec:
  containers:
    - name: web
      image: nginx
      ports:
        - name: web
          containerPort: 80
          protocol: TCP
EOF

노드에서 kubelet 실행 시에 --pod-manifest-path=/etc/kubelet.d/ 와 같이 인자를 제공하여 해당 디렉터리를 사용하도록 구성한다. Fedora 의 경우 이 줄을 포함하기 위하여 /etc/kubernetes/kubelet 파일을 다음과 같이 수정한다.
```
KUBELET_ARGS="--cluster-dns=10.254.0.10 --cluster-domain=kube.local --pod-manifest-path=/etc/kubelet.d/"
```
혹은 kubelet 구성 파일에 staticPodPath: <the directory> 필드를 추가한다.

kubelet을 재시작한다. Fedora의 경우 아래와 같이 수행한다.

# kubelet이 동작하고 있는 노드에서 이 명령을 수행한다.
systemctl restart kubelet

웹이 호스팅 하는 스태틱 파드 매니페스트

Kubelet은 --manifest-url=<URL> 의 인수로 지정된 파일을 주기적으로 다운로드하여 해당 파일을 파드의 정의가 포함된 JSON/YAML 파일로 해석한다. 파일시스템이 호스팅 하는 매니페스트 의 작동 방식과 유사하게 kubelet은 스케줄에 맞춰 매니페스트 파일을 다시 가져온다. 스태틱 파드의 목록에 변경된 부분이 있을 경우, kubelet 은 이를 적용한다.

이 방법을 사용하기 위하여 다음을 수행한다.

kubelet 에게 파일의 URL을 전달하기 위하여 YAML 파일을 생성하고 이를 웹 서버에 저장한다.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: static-web
  labels:
    role: myrole
spec:
  containers:
    - name: web
      image: nginx
      ports:
        - name: web
          containerPort: 80
          protocol: TCP

선택한 노드에서 --manifest-url=<manifest-url> 을 실행하여 웹 메니페스트를 사용하도록 kubelet을 구성한다. Fedora 의 경우 이 줄을 포함하기 위하여 /etc/kubernetes/kubelet 파일을 수정한다.
```
KUBELET_ARGS="--cluster-dns=10.254.0.10 --cluster-domain=kube.local --manifest-url=<manifest-url>"
```

Kubelet을 재시작한다. Fedora의 경우 아래와 같이 수행한다.

# kubelet이 동작하고 있는 노드에서 이 명령을 수행한다.
systemctl restart kubelet

스태틱 파드 행동 관찰하기

Kubelet 을 시작하면, 정의된 모든 스태틱 파드가 자동으로 시작된다. 스태틱 파드를 정의하고, kubelet을 재시작했으므로, 새로운 스태틱 파드가 이미 실행 중이어야 한다.

(노드에서) 구동되고 있는 (스태틱 파드를 포함한) 컨테이너들을 볼 수 있다.

# kubelet이 동작하고 있는 노드에서 이 명령을 수행한다.
docker ps

결과는 다음과 유사하다.

CONTAINER ID IMAGE         COMMAND  CREATED        STATUS         PORTS     NAMES
f6d05272b57e nginx:latest  "nginx"  8 minutes ago  Up 8 minutes             k8s_web.6f802af4_static-web-fk-node1_default_67e24ed9466ba55986d120c867395f3c_378e5f3c

API 서버에서 미러 파드를 볼 수 있다.

kubectl get pods

NAME                       READY     STATUS    RESTARTS   AGE
static-web-my-node1        1/1       Running   0          2m

참고: Kubelet에 API 서버에서 미러 파드를 생성할 수 있는 권한이 있는지 미리 확인해야 한다. 그렇지 않을 경우 API 서버에 의해서 생성 요청이 거부된다. 파드시큐리티폴리시(PodSecurityPolicy) 에 대해 보기.

스태틱 파드에 있는 레이블 은 미러 파드로 전파된다. 셀렉터 등을 통하여 이러한 레이블을 사용할 수 있다.

만약 API 서버로부터 미러 파드를 지우기 위하여 kubectl 을 사용하려 해도, kubelet 은 스태틱 파드를 지우지 않는다.

kubectl delete pod static-web-my-node1

pod "static-web-my-node1" deleted

파드가 여전히 구동 중인 것을 볼 수 있다.

kubectl get pods

NAME                       READY     STATUS    RESTARTS   AGE
static-web-my-node1        1/1       Running   0          12s

kubelet이 구동 중인 노드로 돌아가서 도커 컨테이너를 수동으로 중지할 수 있다. 일정 시간이 지나면, kubelet이 파드를 자동으로 인식하고 다시 시작하는 것을 볼 수 있다.

# kubelet이 동작하고 있는 노드에서 이 명령을 수행한다.
docker stop f6d05272b57e # 예제를 수행하는 사용자의 컨테이너 ID로 변경한다.
sleep 20
docker ps

CONTAINER ID        IMAGE         COMMAND                CREATED       ...
5b920cbaf8b1        nginx:latest  "nginx -g 'daemon of   2 seconds ago ...

스태틱 파드의 동적 추가 및 제거

실행 중인 kubelet 은 주기적으로, 설정된 디렉터리(예제에서는 /etc/kubelet.d)에서 변경 사항을 스캔하고, 이 디렉터리에 새로운 파일이 생성되거나 삭제될 경우, 파드를 생성/삭제 한다.

# 예제를 수행하는 사용자가 파일시스템이 호스팅하는 스태틱 파드 설정을 사용한다고 가정한다.
# kubelet이 동작하고 있는 노드에서 이 명령을 수행한다.
#
mv /etc/kubelet.d/static-web.yaml /tmp
sleep 20
docker ps
# 구동 중인 nginx 컨테이너가 없는 것을 확인한다.
mv /tmp/static-web.yaml  /etc/kubelet.d/
sleep 20
docker ps

CONTAINER ID        IMAGE         COMMAND                CREATED           ...
e7a62e3427f1        nginx:latest  "nginx -g 'daemon of   27 seconds ago

파드와 컨테이너 설정

1 - 컨테이너 및 파드 메모리 리소스 할당

시작하기 전에

네임스페이스 생성

메모리 요청량 및 상한을 지정

컨테이너의 메모리 상한을 초과

노드에 비해 너무 큰 메모리 요청량의 지정

메모리 단위

메모리 상한을 지정하지 않으면

메모리 요청량과 상한 동기부여

정리

다음 내용

앱 개발자들을 위한

클러스터 관리자들을 위한

2 - 파드에 대한 서비스 품질(QoS) 구성

시작하기 전에

QoS 클래스

네임스페이스 생성

Guaranteed QoS 클래스가 할당되는 파드 생성

Burstable QoS 클래스가 할당되는 파드 생성

BestEffort QoS 클래스가 할당되는 파드 생성

컨테이너가 두 개인 파드 생성

정리

다음 내용

앱 개발자를 위한 문서

클러스터 관리자를 위한 문서

3 - 스토리지의 볼륨을 사용하는 파드 구성

시작하기 전에

파드에 볼륨 구성

다음 내용

4 - 스토리지로 퍼시스턴트볼륨(PersistentVolume)을 사용하도록 파드 설정하기

시작하기 전에

사용자 노드에 index.html 파일 생성하기

퍼시스턴트볼륨 생성하기

퍼시스턴트볼륨클레임 생성하기

파드 생성하기

정리하기

접근 제어

다음 내용

Reference

5 - 프라이빗 레지스트리에서 이미지 받아오기

시작하기 전에

도커 로그인

기존의 도커 자격 증명을 기반으로 시크릿 생성하기

커맨드 라인에서 자격 증명을 통하여 시크릿 생성하기

시크릿 regcred 검증하기

시크릿을 사용하는 파드 생성하기

다음 내용

6 - 노드 어피니티를 사용해 노드에 파드 할당

시작하기 전에

노드에 레이블 추가

필수적인 노드 어피니티를 사용해 파드 스케줄하기

선호하는 노드 어피니티를 사용해 파드 스케줄하기

다음 내용

7 - 노드에 파드 할당

시작하기 전에

노드에 레이블 추가

선택한 노드에 스케줄되도록 파드 생성하기

특정 노드에 스케줄되도록 파드 생성하기

다음 내용

8 - 초기화 컨테이너에 대한 구성

시작하기 전에

초기화 컨테이너를 갖는 파드 생성

다음 내용

9 - 스태틱(static) 파드 생성하기

시작하기 전에

스태틱 파드 생성하기

파일시스템이 호스팅 하는 스태틱 파드 매니페스트

웹이 호스팅 하는 스태틱 파드 매니페스트

스태틱 파드 행동 관찰하기

스태틱 파드의 동적 추가 및 제거

시크릿 `regcred` 검증하기