[Kubernetes] 쿠버네티스 대화형 튜토리얼

쿠버네티스 대화형 튜토리얼이 한글로 번역되어있지 않아 직접 번역했다. 오역이 많을 수 있으나 이해하는데에 지장을 주는 수준을 아닐 것이다.

Module 1 - Create a Kubernetes cluster

대화형 튜토리얼은 여기에서 진행할 수 있다.

Cluster up and running

당신을 위해 Minikube가 이미 설치 되어있다. 다음 명령어를 통해 제대로 설치되어있는지 확인하자.

> minikube version

우리는 Minikube가 설치되어 있음을 확인했다. 다음 명령어를 통해 Minikube 클러스터를 실행하자.

> minikube start

당신은 이제 온라인 터미널에 Kubenetes 클러스터가 실행중이다.
Minikube가 가상 머신을 시작 했고 Kubenetes 클러스터가 해당 VM 에서 실행 중이다.

Cluster version

Kubenetes와 상호작용 하기 위해 CLI인 Kubectl을 사용한다. 이에 대해선 다음에 자세히 설명하고 지금은 몇 가지 클러스터 정보만 살펴보겠다. 다음 명령어를 통해 Kubectl이 설치되어 있는지 확인하자.

> kubectl version

Kubectl이 제대로 설치 되어있다. 특이한 점은 클라이언트와 서버 버전을 모두 볼 수 있다.
클라이언트 버전은 Kubectl 버전이고 서버 버전은 마스터에 설치된 Kubenetes 버전이다.

Cluster details

클러스터 세부 정보를 확인해보자. 다음 명령어를 통해 확인할 수 있다.

> kubectl cluster-info

러닝 마스터와 대시 보드가 있다. Kubenetes 대시 보드를 사용하면 UI에서 애플리케이션을 볼 수 있다. 하지만 지금은 사용하지 않는다.
클러스터에서 노드를 보려면 다음 명령어를 사용한다.

> kubectl get nodes

이 명령은 애플리케이션을 호스팅하는 데 사용 할 수 있는 모든 노드를 보여준다. 지금 우리는 하나의 노드가 있고 준비 상태임을 알 수 있다.

Module 2 - Deploy an app

대화형 튜토리얼은 여기에서 진행할 수 있다.

kubectl basics

Minikube와 마찬가지로 kubectl은 온라인 터미널에 설치됐다. 사용법을 보려면 터미널에 kubectl을 입력하면 된다. kubectl 명령의 일반적인 형식은 kubectl action resource이다. 명령 뒤에 --help를 이용해 명령어에 대한 추가 정보를 얻을 수있다.

다음 명령어를 이용해 kubectl이 클러스터와 통신 가능한 지 확인한다

> kubectl version

kubectl이 설치 되었으면 클라이언트와 서버 정보를 모두 볼 수 있다.

클러스터에서 node를 보려면 다음 명령어를 실행하자.

> kubectl get nodes

여기에 사용 가능한 노드가 표시된다(현재는 하나). Kubernetes는 Node 가용 리소스를 기반으로 애플리케이션을 배포 할 위치를 선택한다.

Deploy our app

kubectl run 명령을 사용하여 Kubernetes에서 첫 번째 앱을 실행 해 보자.
run 명령어는 새 Deployment를 만든다. Deployment 이름과 앱 이미지 위치를 함께 적어야 한다. (Docker 허브 외부에서 호스팅되는 이미지의 전체 리포지토리 URL 포함)

kubectl create deployment kubernetes-bootcamp --image=gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v1

Deployment를 만들어 첫 애플리케이션을 배포했다. 다음의 과정을 거쳤다.

• 애플리케이션 인스턴스를 실행할 수 있는 적합한 노드 탐색(현재는 하나)
• 해당 노드에서 애플리케이션이 실행되도록 예약
• 필요할 때 새로운 노드에서 인스턴스를 다시 예약 할 수있는 클러스터를 구성

deployments list 를 보려면 다음 명령어를 실행하자.

> kubectl get deployments

앱의 단일 인스턴스를 실행하는 Deployment가 한 개 있는것을 알 수 있다.
인스턴스가 노드의 Docker 컨테이너 내에서 실행 중이다.

View our app

Kubernetes 내에서 실행되는 파드는 각각 격리 된 네트워크에서 실행된다.
기본적으로 동일한 Kubenetes 클러스터 내의 다른 파드 및 서비스에서는 볼 수 있지만 해당 네트워크 외부에서는 볼 수 없다.
kubectl을 사용하면 API 엔드 포인트를 통해 상호 작용하여 애플리케이션과 통신한다.

모듈 4에서는 kubernetes 클러스터 외부에서 애플리케이션을 노출하는 방법에 대한 방법을 다룰 것이다.

Module 3 - Explore your app

대화형 튜토리얼은 여기에서 진행할 수 있다.

Check application configuration

이전 시나리오에서 배포한 애플리케이션이 실행중인지 확인 해야한다.
다음 명령어를 통해 기존 파드를 찾는다.

> kubectl get pods

만일 파드가 실행되고 있지 않으면 대화형 환경이 여전히 이전 상태로 로드되고 있는것이다.
잠시 후 명령어를 다시 실행해보자. 한 개의 파드가 실행중이라면 계속 진행하면 된다.

다음으로, 파드에 있는 컨테이너와 컨테이너를 만드는 데 사용되는 이미지를 보려면 다음 명령어를 실행해야 한다.

> kubectl describe pods

여기서 파드 컨테이너에 대한 세부 정보(IP 주소, 사용된 포트 및 파드 수명주기와 관련된 이벤트 목록)를 볼 수 있다.

describe 명령어의 결과물은 광범위 하고 아직 설명하진 않았지마 튜토리얼이 끝날때에는 익숙해 질것이다.

Note : describe 명령어를 사용하면 대부분의 Kubenetes 기본 요소(노드, 파드, 배포)에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있다.
describe 스크립트가 아니라 사람이 읽을 수 있도록 설계되어 있다.

Show the app in the terminal

파드는 격리된 private 네트워크에서 실행 중이므로 디버그하고 상호작용할 수 있도록 액세스를 프록시 해야 한다.
이를 위해 새 터미널을 열고 다음 명령어를 수행한다.

> echo -e "\n\n\n\e[92mStarting Proxy. After starting it will not output a response. Please click the first Terminal Tab\n"; kubectl proxy

이제 다시 파드 이름을 얻고 프록시를 통해 해당 파드를 쿼리해야 한다.
파드 이름을 가져와서 POD_NAME 환경변수에 저장하려면 다음 명령어를 실행한다.

> export POD_NAME=$(kubectl get pods -o go-template --template '\n')
> echo Name of the Pod: $POD_NAME

애플리케이션의 output을 확인하려면 curl요청을 수행해야 한다.

> curl http://localhost:8001/api/v1/namespaces/default/pods/$POD_NAME/proxy/

url은 파드의 API 경로이다.

View the container logs

애플리케이션이 일반적으로 STDOUT에 전달하는 것은 파드 내의 컨테이너에 대한 로그가 된다.
다음 명령어를 사용하여 이러한 로그를 검색할 수 있다.

> kubectl logs $POD_NAME

Note : 현재 파드 내에 컨테이너가 하나만 있으므로 파드 이름을 지정해 줄 필요가 없다.

Executing command on the container

파드가 실행되면 컨테이너에서 명령을 직접 실행할 수 있다.
이를 위해 exec 명령어를 사용해 매개 변수로 파드의 이름을 사용한다.
먼저 환경 변수들을 나열해보자.

> kubectl exec $POD_NAME env

다시 말하지만, 파드 자체에는 단일 컨테이너만 있기 때문에 컨테이너 이름은 생략할 수 있다.

다음으로 파드 컨테이너에서 bash 세션을 시작해보자.

> kubectl exec -ti $POD_NAME bash

이제 NodeJS 애플리케이션을 실행하는 컨테이너에 개방형 콘솔이 있다.
앱의 소스코드는 server.js에서 확인할 수 있다.

> cat server.js

curl 명령어를 통해 애플리케이션이 작동 중인지 확인할 수 있다.

> curl localhost:8080

Note : 여기선 NodeJS 파드 내부에서 명령어를 실행했기 때문에 localhost 를 사용했다.
localhost:8080 에 연결할 수 없는 경우 kubectl exec 명령어를 실행하고 파드 내에서 명령어를 실행 중인지 확인해야 한다.

컨테이너와의 연결을 종료하려면 다음 명령어를 실행해야 한다.

> exit

Module 4 - Expose your app publicly

대화형 튜토리얼은 여기에서 진행할 수 있다.

Create a new service

우리의 애플리케이션이 실행되고 있는지 확인하자.
다음 명령어를 통해 기존 파드들을 탐색한다.

> kubectl get pods

만일 파드가 실행되고 있지 않으면 대화형 환경이 여전히 이전 상태로 로드되고 있는것이다.
잠시 후 명령어를 다시 실행해보자. 한 개의 파드가 실행중이라면 계속 진행하면 된다.

다음으로 클러스터의 현재 서비스들을 찾아보자.

> kubectl get services

Minikube가 클러스터를 시작할 때 기본적으로 생성되는 kubenetes라는 서비스가 있다.
새 서비스를 생성하고 외부 트래픽에 노출시키기 위해 NodePort와 함께 expose 명령어를 매개 변수로 사용한다.
(Minikube는 아직 LoadBalancer 옵션을 지원하지 않는다)

> kubectl expose deployment/kubernetes-bootcamp --type="NodePort" --port 8080

get services 명령어를 다시 실행해보자.

> kubectl get services

이제 kubenetes-bootcamp 라는 실행중인 서비스가 있다.
여기서는 서비스가 고유한 클러스터 IP 내부 포트 및 외부 IP(노드의 IP)를 받았음을 알 수 있다.

외부에서 열린 포트를 확인하려면 아래 명령어를 NodePort 옵션을 이용해 실행한다.

> export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='')
> echo NODE_PORT=$NODE_PORT

이제 curl 명렁어를 이용해 앱이 노드의 IP및 외부 노출 포트를 사용해 클러스터 외부에 노출되는지 테스트 할 수 있다.

> curl $(minikube ip):$NODE_PORT

그리고 우리는 서버로부터 서비스가 노출되었다는 응답을 얻을 수 있다.

Using labels

배포시 파드에 대한 레이블이 자동으로 생성되었다.
다음 명령어를 통해 레이블의 이름을 확인할 수 있다.

> kubectl describe deployment

이제 이 레이블을 이용해 파드 목록을 검색할 것이다.
kubectl get pods 명령어의 매개 변수로 -l 를 지정하고 레이블 값을 사용한다.

> kubectl get pods -l run=kubernetes-bootcamp

기존 서비스 목록을 검색하기 위해 동일한 방식을 사용할 수 잇다.

> kubectl get services -l run=kubernetes-bootcamp

이제 파드 이름을 가져와서 POD_NAME 환경 변수에 저장해보자.

> export POD_NAME=$(kubectl get pods -o go-template --template '{.metadata.name}}\n')
> echo Name of the Pod: $POD_NAME

새 레이블을 적용하려면 label 명령어 다음에 객체 유형, 객체 이름 및 새 레이블을 이용한다.

> kubectl label pod $POD_NAME app=v1

이렇게 하면 파드에 새 레이블이 적용되고(애플리케이션 버전을 파드에 고정), describe pod 명령어를 통해 확인할 수 있다.

> kubectl describe pods $POD_NAME

레이블이 파드에 기록된 것을 확인할 수 있다.
이제 새 레이블을 이용하여 파드 목록을 검색할 수 있다.

> kubectl get pods -l app=v1

이제 파드를 보자.

Deleting a service

서비스를 삭제하기 위해선 다음 명령어를 사용한다.
레이블은 여기에서도 사용할 수 있다.

> kubectl delete service -l run=kubernetes-bootcamp

서비스가 정상적으로 삭제되었는지 확인하자.

> kubectl get services

서비스가 정상적으로 삭제되었음을 확인했다.
경로가 더 이상 노출되지 않는지 확인하기 위해 이전에 노출된 IP와 포트를 curl 명령어를 통해 검색할 수 있다.

> curl $(minikube ip):$NODE_PORT

이는 클러스터 외부에서 더 이상 연결할 수 없음을 확인할 수 있다.
앱이 여전히 파드 내부에 curl이 있는 상태로 실행중인지 확인 할 수 있다.

> kubectl exec -ti $POD_NAME curl localhost:8080

우리는 애플리케이션이 아직 작동중임을 확인할 수 있다.
이는 Deployment가 애플리케이션을 관리하고 있기 떄문이다. 따라서 애플리케이션을 종료하려면 Deployment도 삭제 해줘야 한다.

Module 5 - Scale up your app

대화형 튜토리얼은 여기에서 진행할 수 있다.

Scaling a deployment

Deployment 목록을 확인하려면 다음 명령어를 실행해야 한다.

> kubectl get deployments

우리는 한 개의 파드가 필요하다. 그렇지 않다면 명령어를 다시 실행하자.
이것은 다음과 같은 내용들을 보여준다.

• READY 열에는 CURRENT와 DESIRED 복제본의 비율이 표시됨
• CURRENT는 현재 실행중인 복제본 수이다
• DESIRED는 구성된 복제본 수이다
• UP-TO-DATE는 원하는(구성된) 상태와 일치하도록 업데이트 된 복제본 수이다
• AVALILABLE 상태는 실제로 사용자에게 사용 가능한 복제본 수를 나타낸다

다음으로 Deployment를 4개의 복제본으로 확장할 것이다.
kubectl scale 명령어와 배표 유형, 이름 미 원하는 인스턴스 수를 사용한다.

> kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=4

Deployment 목록을 다시 확인 하려면 다음 명령어를 사용한다.

> kubectl get deployments

변경 사랑이 적용되었으면 4개의 애플리케이션 인스턴스를 사용할 수 있음을 확인했다.
이제 파드 개수가 변경되었는지 확인하자.

> kubectl get pods -o wide

서로 다른 IP를 가진 4개의 파드가 있음을 확인할 수 있다.
변경 사랑이 Deployment 이벤트 로그에 등록되었따. 이를 확인하려면 다음 명령어를 사용한다.

> kubectl describe deployments/kubernetes-bootcamp

이제 4개의 복제본이 존재함을 학인 할 수 있다.

Load Balancing

이제 서비스가 트래픽을 로드밸런싱 하고 있는지 확인하자.
이전 모듈에서 배운 describe 명령어를 통해 노출 된 IP 및 포트를 찾을 수 있다.

> kubectl describe services/kubernetes-bootcamp

이제 노드 포트 값을 NODE_PORT 환경 변수에 저장하자.

> export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='')
> echo NODE_PORT=$NODE_PORT

이제 노출 된 IP 및 포트를 curl 명령어를 통해 적용한다.
명령어를 여러번 실행해보자.

대부분의 경우에 매번 다른 파드가 요청을 받고 있음을 알 수 있다
이는 로드밸런서가 정상적으로 작동하고 있음을 알게 해준다.

Scale Down

방금 복제본을 늘렸으니 이번엔 복제본을 줄여보자. 여기에선 2개로 줄여보겠다.
서비스를 2개의 복제본으로 줄이려면 scale 명령어를 다시 실행한다.

> kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=2

좋다. 이제 get deployment 명령어를 이용해 변경 사항이 적용되었는지 확인해보자.

> kubectl get deployments

복제본 개수가 4개에서 2개로 변경되었음을 알 수있다.
get pods 명령어를 이용해 파드 수를 확인해보자.

> kubectl get pods -o wide

이를 통해 2개의 파드가 종료된것을 알 수 있다.

Module 6 - Update your app

대화형 튜토리얼은 여기에서 진행할 수 있다.

Update the version of the app

Deployment 목록을 확인하려면 다음 명령어를 사용한다.

> kubectl get deployments

마찬가지로 실행중인 파드 목록을 확인하려면 다음 명령어를 사용한다.

> kubectl get pods

앱의 현재 이미지 버전을 확인하려면 파드에 대해 describe 명령어를 사용한다.(이미지 필드 참조)

> kubectl describe pods

애플리케이션 이미지를 version 2로 업데이트 하려면 다음 명령어를 사용하고 Deployment 이름과 새 이미지 버전을 사용해야한다.

> kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=jocatalin/kubernetes-bootcamp:v2

이 명령어를 통해 Deployment에 앱이 다른 이미지를 사용하도록 알리고 롤링 업데이트를 시작했다.
새 파드의 상태를 확인하고 geet pods 명령어로 종료되는 이전 파드를 확인하자.

> kubectl get pods

Verify an update

첫 째로 앱시 실행 중인이 확인하라. 노출된 IP 및 포트를 찾으려면 describe 서비스를 사용할 수 있다.

> kubectl describe services/kubernetes-bootcamp

NODE_PORT 환경 변수에 Nodeport 값을 저장하자.

> export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='')
> echo NODE_PORT=$NODE_PORT

이제 다음으로 노출된 IP와 포트를 살펴보자. (여러번 실행해보자)

> curl $(minikube ip):$NODE_PORT

우리는 모든 요청에 대해 매번 다른 파드가 응답했으며, 모든 파드가 최신 버전(V2)를 사용하고 있음을 알 수 있다.

다음 명령어를 사용해 업데이트 상태를 확인할 수도 있다.

> kubectl rollout status deployments/kubernetes-bootcamp

앱의 현재 이미지 버전을 확인하고 싶다면 파드에 대해 describe 명령어를 사용하자.

> kubectl describe pods

이제 우리는 앱이 version 2를 사용하고 있음을 알 수 있다. (이미지 필드 참조)

Rollback an update

이제 다른 업데이트를 수행하고 v10 태그가 지정된 이미지를 배포 해보자.

> kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v10
deployment.extensions/kubernetes-bootcamp image updated

get deployments 를 사용하여 현재 deployment 상태를 확인하자.

> kubectl get deployments

그리고 뭔가 잘못되었음을 알수 있다.
우리가 원하는 개수의 파드를 이용할 수 없다.
파드 목록을 다시 확인해보자

> kubectl get pods

describe 명령어를 사용하면 파드에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있다.

> kubectl describe pods

Repository에 v10 이라는 이미지가 없는것을 확인할 수 있다.
이전 작업으로 롤백해야 한다. 이를 위해 다음 명령어를 사용한다.

> kubectl rollout undo deployments/kubernetes-bootcamp

rollout 명령어는 dpeloyment를 이전 상태(v2의 이미지)로 되돌렸다.
업데이트 버전이 지정되어 있으며 이전에 알려진 배포 상태로 되돌릴 수 있다.
파드 목록을 다시 확인해보자.

> kubectl get pods

4개의 파드가 구동중이다. 그들에게 배포된 이미지를 다시 확인해보자.

> kubectl describe pods

Deployment가 안정적인 버전의 앱(v2)을 사용하고 있음을 알 수 있다.
롤백에 성공한 것이다.

End

쿠버네티스의 대화형 튜토리얼은 여기까지이다.

우리는 이 튜토리얼을 통해 다음과 같은 일을 할 수 있다.

• 쿠버네티스 클러스터 생성하기
• 애플리케이션 배포하기
• 앱 조사하기
• 앱 외부로 노출시키기
• 애플리케이션 스케일링하기
• 앱 업데이트하기

아직 이해가 되지 않는다면 여기의 공식문서를 참고하면 좋다.