이 글은 Mumshad Mannambeth가 강의한 Udemy의 Certified Kubernetes Administrator (CKA) with Practice Tests 강의 커리큘럼을 토대로 공부한 내용을 정리하였음을 밝힙니다.
YAML을 이용한 볼륨 마운트의 문제
앞서 쿠버네티스에서 파드 정의 YAML 파일을 이용해서 볼륨의 정보를 직접 입력해 사용하는 방법을 살펴보았다. 볼륨을 간단하게 테스트하기 위한 용도라면 이와 같은 방법으로 사용해도 크게 문제될 것은 없다. 그렇지만 실제로 애플리케이션을 개발한 뒤 YAML 파일로 배포할 때는 이러한 방법이 바람직하지 않을 수 있다.
파드를 아주 많이 사용하는 환경을 고려하면, 파드 정의 YAML 파일마다 일일이 어떤 볼륨을 마운트 할지를 기록해야 한다. 만약 volume mount 관련한 변경 사항이 있다면, 모든 YAML 파일을 수정해야만 한다.
또한 YAML 파일에 특정 네트워크 스토리지(NFS, Gluster FS, iSCSI, AWS EBS …)를 사용해야 한다고 명시해두었다고 할 때, 만약 이 YAML 파일을 다른 개발 부서에 배포하거나 웹상에 공개해야 할 경우에도 문제가 될 수 있다. 예를 들어, YAML 파일에 네트워크 볼륨으로 NFS를 사용해야 한다고 명시해서 고정해두었다면, 다른 네트워크 볼륨은 사용할 수 없고 반드시 NFS를 사용해야만 하는 문제가 있다. NFS가 아닌 Gluster FS나 iSCSI 등을 사용하고 싶다면, 해당 네트워크 볼륨 타입을 명시하는 별도의 YAML 파일을 여러 개 만들어 배포해야 한다.
퍼시스턴트 볼륨(PV)과 퍼시스턴트 볼륨 클레임(PVC)
이러한 불편함을 해결하기 위해서 쿠버네티스에서는 퍼시스턴트 볼륨(Persistent Volume, PV)과 퍼시스턴트 볼륨 클레임(Persistent Volume Claim, PVC)이라는 오브젝트를 제공한다. 핵심 아이디어는 파드 정의 YAML에서 네트워크 볼륨이 NFS인지, Gluster FS인지, AWS EBS인지 등을 명시하지 않더라도 적합한 볼륨을 사용할 수 있도록 하자는 것이다.
우선, 쿠버네티스 클러스터를 관리하는 인프라 관리자와 애플리케이션을 배포하려는 사용자(개발자)가 나뉘어 있다고 하자. 인프라 관리자는 NFS, Ceph와 같은 여러 종류의 네트워크 볼륨을 쿠버네티스로 가져와서 PV 리소스를 미리 생성해둔다. 즉, 여러가지 네트워크 볼륨(스토리지) 서버에 접근할 수 있는 엔드 포인트를 준비해두는 것이다.
이후, 사용자(개발자)는 YAML 파일에 “이 파드는 데이터를 저장해야 하므로, 마운트 할 수 있는 외부 볼륨이 필요하다”는 의미로 PVC를 명시한다. 그러면 쿠버네티스는 인프라 관리자가 생성한 PV의 속성과 사용자가 요청한 PVC 요구 사항이 일치한다면, 두 개의 리소스를 매칭시켜 바인드 한다.
퍼시스턴트 볼륨 생성하기
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# pv-definition.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-vol1 # PV의 이름
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce # ReadOnlyMany | ReadWriteOnce | ReadWriteMany
capacity:
storage: 1Gi # PV로 사용하는 스토리지의 용량
hostPath: # 스토리지 역할을 할 호스트의 폴더 경로, not recommended
path: /tmp/data
퍼시스턴트 볼륨은 위와 같이 PersistentVolume 정의 YAML 파일을 작성한 후, kubectl create -f pv-definition.yaml 명령을 통해 생성할 수 있으며, kubectl get persistentvolume 명령을 통해 확인할 수 있다.
단, 위와 같이 스토리지 역할을 할 호스트의 폴더 경로를 직접 지정하는 방식은 여러 개의 노드를 사용할 경우, 쿠버네티스가 스토리지의 경로 및 그 안에 있을 데이터가 모두 동일하다고 간주할 수 있으므로 문제의 여지가 있다.
따라서 아래의 예와 같이 여러 네트워크 스토리지들 중 하나를 사용하도록 설정하는 것이 바람직하다.
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# pv-definition.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-vol1 # PV의 이름
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce # ReadOnlyMany | ReadWriteOnce | ReadWriteMany
capacity:
storage: 1Gi # PV로 사용하는 스토리지의 용량
awsElasticBlockStore: # AWS EBS를 사용하는 경우 다음과 같이 설정한다.
volumeID: <volume-id>
fsType: ext4
참고 문헌
[1] Mumshad Mannambeth의 강의 : Certified Kubernetes Administrator (CKA) with Practice Tests
[2] 시작하세요! 도커/쿠버네티스 (용찬호 지음) : 시작하세요! 도커/쿠버네티스