Kubernetes

쿠버네티스란?

- 쿠버네티스(Kubernetes)는 컨테이너화된 애플리케이션을

자동으로 배포, 확장 및 관리하는 오픈 소스 플랫폼입니다.

구글에서 개발하였으며, 현재는 CNCF가 관리하고 있습니다.

클라우드 환경에서 각 노드들의 애플리케이션을 관리하는데 유용하게 사용됩니다.

쿠버네티스의 주요 기능

- 애플리케이션 배포 자동화

- 로드 밸런싱 (트래픽 분산)

- 스케일링 (컨테이너 수 조정)

- 셀프힐링 (시스템 자동 복구)

- 보안성

쿠버네티스 실습 사전구성

사용 OS: Ubuntu 24.04.1

네트워크 인터페이스: NAT

UK1 - 192.168.150.100 (Master Node)

UK2 - 192.168.150.101 (Worker Node 1)
UK3 - 192.168.150.102 (Worker Node 2)
UK4 - 192.168.150.103 (Worker Node 3)
UK5 - 192.168.150.104 (Worker Node 4)

※ 마스터 노드도 장애가 발생할 수 있으므로

실제로 쿠버네티스를 운용할 때에는 마스터 노드도 다중화를 해서 사용합니다.

▶ Master Node에서 작업)
sudo su -
passwd
apt update -y && apt upgrade -y
apt install -y gedit
apt install -y vim
apt install -y net-tools
apt install -y openssh-server
vim /etc/ssh/sshd_config
33라인  PermitRootLogon yes로 수정
systemctl restart ssh
ssh localhost
관리자계정으로 로그인 확인
ufw disable
hostnamectl set-hostname master
gedit /etc/hosts
     192.168.150.100 master master.orange.com
     192.168.150.101 worker1 worker1.orange.com
     192.168.150.102 worker2 worker2.orange.com
     192.168.150.103 worker3 worker3.orange.com
     192.168.150.104 worker4 worker4.orange.com
echo "user0 ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" > /etc/sudoers.d/user0

apt-get install -y open-vm-tools-desktop
init 0

# 현재 상태 BASIC으로 스냅샷
# 클론 4개 작업 -> UK2, UK3, UK4, UK5

▶ Worker Node1~4에서 추가 작업)

sudo hostnamectl set-hostname worker1~4

# 이후 아이피 설정

▶ Master Node에서 확인)

for i in {1..4}; do ping -c 2 worker$i; done
ssh-keygen
for i in {1..4}; do ssh-copy-id root@worker$i; done

ssh-copy-id master

ssh root@worker1  --> 암호없이 로그인 확인
ssh root@worker2  --> 암호없이 로그인 확인
ssh root@worker3  --> 암호없이 로그인 확인
ssh root@worker4  --> 암호없이 로그인 확인

쿠버네티스 설치

apt install -y git
git clone https://github.com/kubernetes-sigs/kubespray.git
cd /root/kubespray
apt update -y
apt install -y python3-pip

pip3 install -r requirements.txt --break-system-packages

# 만약 특정 패키지를 Uninstall 할수 없다는 메시지가 표시될 경우

apt remove python3-패키지이름

으로 삭제한 후 다시 pip3 install을 진행해 줍니다.

cp -rpf inventory/sample inventory/mycluster
cd inventory/mycluster/
vim inventory.ini

[all] 전체 노드 등록
master ansible_host=192.168.150.100  ip=192.168.150.100
worker1 ansible_host=192.168.150.101  ip=192.168.150.101
worker2 ansible_host=192.168.150.102  ip=192.168.150.102
worker3 ansible_host=192.168.150.103  ip=192.168.150.103
worker4 ansible_host=192.168.150.104  ip=192.168.150.104

[kube_control_plane]   마스터 등록
master

[etcd]   마스터 등록
master

[kube_node]   워커노드 등록
worker1
worker2
worker3
worker4

cd /root/kubespray/
ansible all -m ping -i inventory/mycluster/inventory.ini

# 결과 :
   - 등록된 워커노드는 녹색으로 표시되어야 한다
   - 등록된 마스터노드는 녹색으로 표시되어야 한다

만약 등록된 노드에서 에러가 발생한 경우
  ssh-copy-id  노드   명령이 올바르게 실행되지 않음

▶ 추가 환경설정

cd inventory/mycluster/group_vars/k8s_cluster

vim k8s-cluster.yml

129라인 구문수정
kube_proxy_strict_arp: true
229라인 구문확인
container_manager: containerd
240라인 구문수정
kubernetes_audit: true

▶ kubectl 설치 / kubeadm / kubespray
ansible-playbook -i inventory/mycluster/inventory.ini --become --become-user=root -v cluster.yml

snap install kubectl --classic

kubectl version --client
kubectl get node -o wide

Kubectl 자동완성 & Alias 환경설정

vim ~/.bashrc

# 마지막 줄에 추가

source <(kubectl completion bash)
alias k=kubectl
complete -F __start_kubectl k

alias ka='kubectl apply --recursive -f'
alias kgp='kubectl get pods -o wide'
alias kgd='kubectl get deploy -o wide'
alias kgs='kubectl get service -o wide'
alias kgn='kubectl get nodes -o wide'
alias kge='kubectl get events -w --field-selector type=Warning'
alias kgv='kubectl get pvc -o wide'
alias kgpa='kubectl get pods -o wide -A'
alias kgpw='kubectl get pods -o wide -w'
alias kgpaw='kubectl get pods -o wide -A -w'
alias krn='kubectl run nginx --image=nginx --restart=Never'
alias kcn='kubectl create deployment nginx --image=nginx'
alias krb='kubectl run busybox --image=busybox --restart=Never -- sleep 1d'

# 쉘 재시작시 적용

# 앞으로 k라는 명령어는 kubectl을 줄인 것임에 유의

krew를 이용한 Plugin 관리

- krew는 kubectl을 관리하는 매니저

- 플러그인 : 기존의 소프트웨어에 특정한 기능을 추가해주는 옵션

- kubectl CLI 환경에서 다양한 플러그인을 설치, 삭제, 조회할 수 있음

▶ krew 설치 (쉘에 입력)

(
  set -x; cd "$(mktemp -d)" &&
  OS="$(uname | tr '[:upper:]' '[:lower:]')" &&
  ARCH="$(uname -m | sed -e 's/x86_64/amd64/' -e 's/$arm$$64$\?.*/\1\2/' -e 's/aarch64$/arm64/')" &&
  KREW="krew-${OS}_${ARCH}" &&
  curl -fsSLO "https://github.com/kubernetes-sigs/krew/releases/latest/download/${KREW}.tar.gz" &&
  tar zxvf "${KREW}.tar.gz" &&
  ./"${KREW}" install krew
)

vim ~/.bashrc

# 마지막 구문 추가 (환경변수)

export PATH="${KREW_ROOT:-$HOME/.krew}/bin:$PATH"

# 쉘 재시작

k krew