CKA를 준비하며 공부하고 있는 내용을 정리해보려고 합니다.

공부 순서대로 정리를 하고 있어서 다소 부족한 부분도 많을 수 있습니다.

파드(Pod)란?

Pod(이하 파드)는 쿠버네티스가 만들 수 있는 가장 작은 오브젝트이며, 기본이 되는 배포 단위입니다.

파드는 하나 이상의 컨테이너를 포함하며, 컨테이너를 개별적으로 배포하기 보다 컨테이너들의 그룹인 파드를 배포하며 운영하게 됩니다.

파드는 왜 필요할까?

컨테이너는 단일 프로세스를 실행하는 것을 목적으로 설계되었습니다. (단, 프로세스가 자식 프로세스를 생성하는 것은 제외합니다.)

이런 단일 컨테이너(혹은 컨테이너 그룹)를 직접 관리하는 것이 아닌 파드라는 한 개의 단위로 통합 관리하면 많은 편의성을 얻을 수 있습니다.

일반적으로 쿠버네티스에서 사용자가 직접 싱글톤 파드를 포함하여 개별 파드를 만드는 경우는 거의 없습니다.

이는 파드가 상대적으로 일회용 엔티티로 설계되었기 때문입니다.

파드가 생성될 때(사용자가 직접 또는 컨트롤러가 간접적으로), 새 파드는 클러스터의 노드에서 실행되도록 스케줄링 됩니다.

파드는 파드 실행이 완료되거나, 삭제되거나, 리소스 부족으로 인해 축출되거나, 노드가 실패할 때까지 스케줄링된 노드에 남아있습니다.

파드 내 컨테이너를 다시 시작하는 것과 파드를 다시 시작하는 것은 다릅니다.

파드는 프로세스가 아니라 컨테이너를 실행하기 위한 환경일 뿐입니다.

파드의 사용

쿠버네티스 클러스터에서 파드는 두 가지 주요 방식으로 사용됩니다.

• 단일 컨테이너를 실행하는 파드

  ”파드 당 하나의 컨테이너” 모델은 가장 일반적인 쿠버네티스 Use-Case입니다. 파드를 단일 컨테이너를 둘러싼 래퍼(Wrapper)라고 할 수 있습니다. 쿠버네티스는 컨테이너를 직접 관리하는 대신 파드를 관리합니다.

• 다중 컨테이너를 실행하는 파드

  파드끼리 밀접하게 결합되어 있고 리소스를 공유해야 할 때, 여러 개의 컨테이너로 구성된 애플리케이션을 캡슐화할 수 있습니다. 이와 같이 함께 배치된 컨테이너는 하나의 결합된 서비스 단위를 형성합니다. ex) 사이드카 패턴

  단일 파드에서 함께 배치 또는 관리되는 여러 컨테이너를 그룹화하는 것은 비교적 고급 Use-Case입니다.

스케일링

일반적으로 한개의 파드는 애플리케이션의 단일 인스턴스를 실행합니다.

더 많은 인스턴스를 실행하여 더 많은 리소스를 제공하기 위해 애플리케이션을 수평적으로 확장(Scale Out)하려면, 각 인스턴스에 하나씩, 여러개 파드를 사용해야 합니다.

즉, Scale Out을 할 때 단일 파드 안에서 여러 개의 어플리케이션을 실행하는 것이 아니라, 구별된 파드 자체를 쿠버네티스 클러스터 또는 노드에서 추가시키는 방식입니다.

만약 사용자가 수용량(Pod의 추가) 이상으로 증가한다면 노드를 추가하므로서 물리적인 수용량을 증가시킵니다.

Containers running your application to scale up. You create new pods and to scale down. You delete existing pod.

파드의 특징

1. 파드 내의 컨테이너는 IP와 Port를 공유합니다.

   같은 파드안의 어플리케이션들은 localhost로 통신하며 같은 네트워크에 존재한다고 볼 수 있습니다.

   예를 들어, A컨테이너가 8080, B컨테이너가 7001로 배포되었다면, B가 A를 호출할 때 localhost:8080 으로 호출하면 되고, 반대는 localhost:7001로 호출하면 됩니다.

   따라서, 파드 안 컨테이너에서 실행 중인 프로세스가 같은 포트 번호를 사용하지 않도록 주의해야 합니다.

2. Pod 내에 배포된 컨테이너간에는 디스크 볼륨을 공유할 수 있습니다.

   일반적인 컨테이너 환경은 파일 시스템이 분리되기 때문에, 애플리케이션이 배포된 컨테이너의 파일 시스템 공유가 불가능하지만, 쿠버네티스의 경우 하나의 파드 내에서는 컨테이너들끼리 볼륨을 공유할 수 있기 때문에 다른 컨테이너의 파일을 읽을 수 있습니다.

템플릿

yaml파일은 기본적으로 4개의 TOP(root)-level property를 갖습니다.

# Pod.yaml
apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
  name: my-app
  label:
    app: my-app
spec:
  containrs:
    - name: nginx-pod
      image: nginx 
      ports:
        - containerPort: 8080

1. apiVersion

   스크립트를 실행을 위한 쿠버네티스 API 버전. 보통 v1 사용.

2. kind

   리소스의 종류

3. metadata

   리소스의 각종 메타 데이타. 라벨(label)이나 리소스의 이름(name)등의 식별자.

4. spec

   리소스에 대한 상세한 스펙.

   위에서는 Pod에 대한 리소스(컨테이너)를 정의하고 있습니다.

   • 이름: nginx-pod

   • 컨테이너 이미지: nginx (일반적으로 Docker)

   • 컨테이너 포트: 8080

명령 실행

파드를 생성하는 방법은 여러가지가 있다.

1. run

   $ kubectl run nginx --image=nginx

2. create/apply

   $ kubectl create -f Pod.yaml
   
   $ kubectl apply -f Pod.yaml

3. Dry-run

   $ kubectl cerate -f Pod.yaml --dry-run=client -o yaml

4. pod 확인

   $ kubectl get pod

   NAME                    READY   STATUS     RESTARTS   AGE
   nginx-pod               1/1     Running    0          10s

5. pod 확인 (Detail)

   $ kubectl get pod -o wide

   NAME                    READY   STATUS     RESTARTS   AGE   IP    NODE ...
   nginx-pod               1/1     Running    0          10s

Reference

• Kubernetes - POD

• 쿠버네티스 #2 - 개념 이해 (1/2)