이 글은 Mumshad Mannambeth가 강의한 Udemy의 Certified Kubernetes Administrator (CKA) with Practice Tests 강의 커리큘럼을 토대로 공부한 내용을 정리하였음을 밝힙니다.
앞서 쿠버네티스 환경에서 서비스(Service)의 개요와 종류를 간단히 살펴보았다. 이번에는 서비스의 종류 중 NodePort 및 LoadBalancer 타입의 서비스를 살펴보고자 한다.
ClusterIP에 대한 포스트는 여기를 참고하자.
NodePort 서비스란?
NodePort 서비스 타입은 ‘노드 포트’라는 명칭대로, 노드의 특정 포트(그림에서 30008)를 개방해 서비스에 접근하는 방식이다.
NodePort 서비스 타입은 서비스를 중심으로 총 3개의 포트를 사용한다.
Port: 서비스의 포트(즉, cluster IP의 포트)Node Port: 노드의 포트- 별도로 지정하지 않으면 30000 ~ 32767번 사이의 포트가 자동으로 지정된다.
Target Port: 최종 목적지인 파드의 포트- 별도로 지정하지 않으면 Port와 같은 값으로 지정된다.
NodePort 정의하기
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# service-definition.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myapp-service
spec: # 가장 중요한 부분
type: NodePort # 어떤 타입인지, NodePort, ClusterIP, LoadBalancer
ports: # 서비스의 포트 관점에서
- targetPort: 80
port: 80
nodePort: 30008
위의 예제에서는 targetPort를 정의하긴 했으나, 어떤 파드의 포트가 targetPort인지는 지정하지 않았다. 웹 서비스를 하면 80포트를 사용하는 파드가 수백개가 될 수도 있는데, 어떤 것을 의미하는 것일까?
특정 파드의 포트라는 것을 지정하기 위해서, ReplicaSet에서 했던 방식처럼 selector를 사용한다!
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service-definition.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myapp-service
spec: # 가장 중요한 부분
type: NodePort # 어떤 타입인지, NodePort, ClusterIP, LoadBalancer
ports: # 서비스의 포트 관점에서
- targetPort: 80
port: 80
nodePort: 30008
selector: # 파드 생성 시, metadata의 labels로 정의했던 내용들을 아래에 써준다.
app: myapp
type: front-end
이 경우, 파드 생성 시 metadata 내 labels에 기입했던 정보를 selector에 써준다. 그러면 수많은 파드 중 해당 파드가 targetPort로 지정되는 것이다. 이후 , kubectl create -f service-definition.yaml 명령으로 서비스를 생성하며, kubectl get services로 서비스를 확인할 수 있다.
위와 같이 포트를 노출해준 후 서비스를 생성해주면, 클러스터 외부에서 노드의 특정 포트(e.g., 30008)를 경유하여 내부 파드로 접근할 수 있게 된다. 예를 들어, curl http://192.168.1.2:30008와 같이 확인해볼 수 있다.
selector를 사용해도 동일한 내용의 파드가 여러 개 존재한다면?
위와 같이 selector 섹션에서 파드의 labels를 지정하여 특정 파드의 포트와 매핑하였지만, 이러한 파드 자체가 여러 개 존재한다면, 어떤 파드에 load를 부여할지 어떻게 선택할까?
- (Case1) 하나의 노드에 있는 labels가 동일한 파드들이라면, random 알고리즘으로 그냥 무작위로 파드를 선택해서 연결한다.
- (Case2) 여러 개의 노드에 있는 labels가 동일한 파드들이라면, 쿠버네티스는 여러 노드에 걸쳐있는 서비스를 하나 생성한다. 그리고 그 서비스는 클러스터 내 각 노드에 있는 모든
targetPort(e.g., 80)들과 각 노드의 동일한 포트, 즉nodePort(e.g., 30008)를 연결한다.- 아래의 경우가 모두 작동하게 될 것이다.
curl http://192.168.1.2:30008curl http://192.168.1.3:30008curl http://192.168.1.4:30008
- 아래의 경우가 모두 작동하게 될 것이다.
LoadBalancer 서비스란?
LoadBalancer 타입의 서비스는 서비스 생성과 동시에 로드밸런서를 새롭게 생성해 파드와 연결한다. NodePort를 사용할 때는 각 노드의 IP를 알아야만 파드에 접근할 수 있었으나, LoadBalancer 타입의 서비스는 클라우드 플랫폼(GCP, AWS, Azure)으로부터 도메인 이름과 IP를 할당받기 때문에 NodePort보다 더욱 쉽게 파드에 접근할 수 있다. 단, LoadBalancer 타입의 서비스는 로드 밸런서를 동적으로 생성하는 기능을 제공하는 환경만 사용할 수 있다. 일반적으로 AWS, GCP, Azure 등과 같은 클라우드 플랫폼 환경에서만 사용할 수 있으며, 가상 머신이나 온프레미스 환경에서는 사용하기 어려울 수 있다.
참고 문헌
[1] Mumshad Mannambeth의 강의 : Certified Kubernetes Administrator (CKA) with Practice Tests
[2] 시작하세요! 도커/쿠버네티스 (용찬호 지음) : 시작하세요! 도커/쿠버네티스