8. 쿠버네티스 용어집

쿠버네티스 용어집

A. 기본 개념

Kubernetes (쿠버네티스)

정의: 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 확장, 관리를 자동화하는 오케스트레이션 플랫폼
별칭: K8s (K와 s 사이에 8글자)
개발: Google이 개발, 현재 CNCF에서 관리

클러스터 (Cluster)

정의: 쿠버네티스가 관리하는 노드들의 집합
구성: Control Plane(마스터) + Worker Nodes

노드 (Node)

정의: 클러스터를 구성하는 개별 서버(물리/가상 머신)
종류:
- 마스터 노드: Control Plane 컴포넌트 실행
- 워커 노드: 실제 워크로드(파드) 실행

파드 (Pod)

정의: 쿠버네티스에서 배포 가능한 가장 작은 단위
특징: 하나 이상의 컨테이너를 포함, 네트워크/스토리지 공유

B. Control Plane 컴포넌트

API 서버 (kube-apiserver)

정의: 쿠버네티스 API를 노출하는 컴포넌트
역할: 모든 요청의 진입점, 인증/인가 처리

etcd

정의: 클러스터의 모든 상태 데이터를 저장하는 분산 키-값 저장소
저장 데이터: 파드, 서비스, ConfigMap, Secret 등

스케줄러 (kube-scheduler)

정의: 새로 생성된 파드를 어떤 노드에 배치할지 결정하는 컴포넌트
고려사항: 리소스 요구사항, 어피니티, 테인트/톨러레이션

컨트롤러 매니저 (kube-controller-manager)

정의: 다양한 컨트롤러를 실행하는 컴포넌트
컨트롤러 종류: Deployment, ReplicaSet, Node, Job 컨트롤러 등

C. 워커 노드 컴포넌트

kubelet

정의: 각 노드에서 실행되는 에이전트
역할: 파드의 컨테이너가 실행되도록 관리, CRI 런타임과 통신

kube-proxy

정의: 각 노드의 네트워크 프록시
역할: Service의 네트워크 규칙 관리, 로드 밸런싱

컨테이너 런타임 (Container Runtime)

정의: 실제로 컨테이너를 실행하는 소프트웨어
예시: containerd, CRI-O

D. 워크로드 리소스

Deployment (디플로이먼트)

정의: 상태 없는(Stateless) 애플리케이션을 선언적으로 관리하는 리소스
기능: 롤링 업데이트, 롤백, 스케일링

ReplicaSet (레플리카셋)

정의: 지정된 수의 파드 복제본을 유지하는 리소스
관계: Deployment가 ReplicaSet을 생성/관리

StatefulSet (스테이트풀셋)

정의: 상태 있는(Stateful) 애플리케이션을 관리하는 리소스
특징:
- 고정된 네트워크 ID (pod-0, pod-1, ...)
- 순차적 시작/종료
- 안정적인 영구 스토리지

DaemonSet (데몬셋)

정의: 모든(또는 특정) 노드에 파드를 하나씩 실행하는 리소스
용도: 로그 수집기, 모니터링 에이전트, 네트워크 플러그인

Job (잡)

정의: 완료될 때까지 실행되는 일회성 작업을 관리하는 리소스
파라미터:
- completions: 성공해야 할 파드 수
- parallelism: 동시 실행 파드 수
- backoffLimit: 재시도 횟수

CronJob (크론잡)

정의: 스케줄에 따라 주기적으로 Job을 생성하는 리소스
크론 표현식: 분 시 일 월 요일 (예: 0 3 * * * = 매일 03:00)

E. 서비스와 네트워킹

Service (서비스)

정의: 파드 집합에 대한 안정적인 네트워크 엔드포인트
타입:
- ClusterIP: 클러스터 내부에서만 접근 (기본값)
- NodePort: 각 노드의 포트로 외부 노출
- LoadBalancer: 클라우드 로드밸런서 사용
- ExternalName: 외부 DNS 이름으로 매핑

헤드리스 서비스 (Headless Service)

정의: ClusterIP가 None인 서비스
용도: 각 파드의 개별 DNS 레코드 필요 시 (StatefulSet과 함께 사용)

Ingress (인그레스)

정의: 클러스터 외부에서 내부 서비스로 HTTP/HTTPS 라우팅을 관리하는 리소스
기능: 호스트/경로 기반 라우팅, TLS 종료

CNI (Container Network Interface)

정의: 컨테이너 네트워크 설정을 위한 표준 인터페이스
플러그인 예시: Calico, Cilium, Flannel, Weave

F. 설정과 시크릿

ConfigMap (컨피그맵)

정의: 애플리케이션 설정 정보를 키-값 쌍으로 저장하는 리소스
사용 방법: 환경 변수로 주입, 볼륨으로 마운트

Secret (시크릿)

정의: 민감한 정보(비밀번호, API 키 등)를 저장하는 리소스
저장 방식: Base64 인코딩 (암호화 아님)
타입: Opaque, kubernetes.io/tls, kubernetes.io/dockerconfigjson

환경 변수 (Environment Variable)

정의: 컨테이너에 주입되는 설정 값
소스: 직접 지정, ConfigMap, Secret

G. 스토리지

Volume (볼륨)

정의: 컨테이너에 연결되는 저장 공간
종류: emptyDir, hostPath, PersistentVolumeClaim 등

PersistentVolume (PV)

정의: 클러스터의 스토리지 리소스를 추상화한 객체
특징: 파드와 독립적인 수명

PersistentVolumeClaim (PVC)

정의: 사용자가 스토리지를 요청하는 선언
관계: PVC가 조건에 맞는 PV와 바인딩됨

StorageClass (스토리지클래스)

정의: 동적 프로비저닝 정책을 정의하는 리소스
파라미터: provisioner, parameters, reclaimPolicy

emptyDir

정의: 파드와 동일한 수명을 가지는 임시 볼륨
용도: 파드 내 컨테이너 간 데이터 공유

AccessModes (접근 모드)

RWO (ReadWriteOnce): 단일 노드에서 읽기/쓰기
ROX (ReadOnlyMany): 여러 노드에서 읽기 전용
RWX (ReadWriteMany): 여러 노드에서 읽기/쓰기

동적 프로비저닝 (Dynamic Provisioning)

정의: PVC 생성 시 자동으로 스토리지와 PV를 생성하는 기능
요구사항: StorageClass 설정 필요

CSI (Container Storage Interface)

정의: 컨테이너 오케스트레이션과 스토리지 시스템 간의 표준 인터페이스
드라이버 예시: AWS EBS CSI, GCP PD CSI, Azure Disk CSI

H. 스케일링과 업데이트

스케일링 (Scaling)

스케일 아웃: 파드 수를 늘려 처리량 증가
스케일 인: 파드 수를 줄여 리소스 절약

HPA (Horizontal Pod Autoscaler)

정의: CPU/메모리 사용량 기반으로 파드 수를 자동 조절하는 리소스
동작: 메트릭 기반 스케일 아웃/인

VPA (Vertical Pod Autoscaler)

정의: 파드의 리소스 요청/제한을 자동 조절하는 리소스
동작: 개별 파드의 CPU/메모리 조정

롤링 업데이트 (Rolling Update)

정의: 파드를 점진적으로 새 버전으로 교체하는 배포 전략
장점: 다운타임 없는 무중단 배포

롤백 (Rollback)

정의: 이전 버전으로 되돌리는 작업
명령어: kubectl rollout undo

I. 스케줄링 관련

nodeSelector

정의: 특정 레이블을 가진 노드에만 파드를 스케줄링하는 설정

Affinity (어피니티)

정의: 파드를 특정 노드나 다른 파드 근처에 배치하도록 하는 규칙
종류: nodeAffinity, podAffinity, podAntiAffinity

Taint (테인트)

정의: 노드에 설정하여 특정 파드만 스케줄링 허용하도록 하는 표시
효과: NoSchedule, PreferNoSchedule, NoExecute

Toleration (톨러레이션)

정의: 파드에 설정하여 특정 테인트를 가진 노드에 스케줄링 허용

J. 메타데이터

Label (레이블)

정의: 리소스를 식별하고 그룹화하는 키-값 쌍
용도: 셀렉터로 리소스 선택, 서비스-파드 연결

Annotation (어노테이션)

정의: 리소스에 첨부하는 메타데이터
용도: 도구/라이브러리에 정보 전달, 설명 기록

Selector (셀렉터)

정의: 레이블을 기준으로 리소스를 선택하는 쿼리
종류: 일치 기반(=), 집합 기반(in, notin)

Namespace (네임스페이스)

정의: 클러스터 내 리소스를 논리적으로 분리하는 단위
기본값: default, kube-system, kube-public

K. 매니페스트 관련

매니페스트 (Manifest)

정의: 쿠버네티스 리소스를 정의하는 YAML/JSON 파일
필수 필드: apiVersion, kind, metadata, spec

apiVersion

정의: 쿠버네티스 API의 버전
예시: v1, apps/v1, storage.k8s.io/v1

kind

정의: 생성할 리소스의 타입
예시: Pod, Deployment, Service, ConfigMap

metadata

정의: 리소스의 메타 정보
포함: name, namespace, labels, annotations

spec

정의: 리소스의 원하는 상태(desired state)를 정의
내용: 리소스 타입에 따라 다름

L. 선언적 관리

선언적 관리 (Declarative Management)

정의: "원하는 상태"를 선언하면 시스템이 자동으로 맞추는 방식
장점: GitOps, IaC(Infrastructure as Code) 가능

명령적 관리 (Imperative Management)

정의: 명령어로 직접 작업을 지시하는 방식
예시: kubectl run, kubectl create

컨트롤러 (Controller)

정의: 리소스의 현재 상태를 원하는 상태로 맞추는 제어 루프
동작: Watch → Diff → Reconcile

Reconciliation Loop (조정 루프)

정의: 현재 상태와 원하는 상태의 차이를 지속적으로 확인하고 조정하는 과정

M. 멀티 컨테이너 패턴

사이드카 패턴 (Sidecar)

정의: 메인 컨테이너를 보조하는 컨테이너를 함께 배치
용도: 로깅, 모니터링, 프록시

앰배서더 패턴 (Ambassador)

정의: 외부 서비스와의 통신을 중계하는 컨테이너
용도: 연결 풀링, 서비스 디스커버리

어댑터 패턴 (Adapter)

정의: 메인 컨테이너의 출력을 변환하는 컨테이너
용도: 로그 포맷 변환, 메트릭 변환

N. 확장 기능

CRD (Custom Resource Definition)

정의: 사용자 정의 리소스를 정의하는 쿠버네티스 리소스
용도: 쿠버네티스 API 확장

Operator 패턴

정의: CRD + 커스텀 컨트롤러로 복잡한 애플리케이션을 자동 관리
예시: Prometheus Operator, MySQL Operator

O. 도구

kubectl

정의: 쿠버네티스 클러스터를 관리하는 CLI 도구
주요 명령어: apply, get, describe, logs, exec, delete

kubeconfig

정의: kubectl이 클러스터에 연결하기 위한 설정 파일
위치: ~/.kube/config
내용: clusters, users, contexts

컨텍스트 (Context)

정의: 클러스터, 사용자, 네임스페이스의 조합
명령어: kubectl config use-context

Minikube

정의: 로컬에서 단일 노드 쿠버네티스 클러스터를 실행하는 도구
용도: 학습, 개발, 테스트

P. 관리형 쿠버네티스

EKS (Elastic Kubernetes Service)

정의: AWS의 관리형 쿠버네티스 서비스

GKE (Google Kubernetes Engine)

정의: Google Cloud의 관리형 쿠버네티스 서비스

AKS (Azure Kubernetes Service)

정의: Microsoft Azure의 관리형 쿠버네티스 서비스

아키텍처 다이어그램

[쿠버네티스 클러스터]
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

[Control Plane (마스터)]
    │
    ├─ kube-apiserver    ← kubectl, 사용자 요청 진입점
    ├─ etcd              ← 클러스터 상태 저장
    ├─ kube-scheduler    ← 파드 배치 결정
    └─ kube-controller-manager
        ├─ Deployment Controller
        ├─ ReplicaSet Controller
        ├─ StatefulSet Controller
        ├─ DaemonSet Controller
        └─ Job Controller

[Worker Node 1]        [Worker Node 2]        [Worker Node N]
    │                      │                      │
    ├─ kubelet             ├─ kubelet             ├─ kubelet
    ├─ kube-proxy          ├─ kube-proxy          ├─ kube-proxy
    ├─ containerd          ├─ containerd          ├─ containerd
    │                      │                      │
    └─ [Pods]              └─ [Pods]              └─ [Pods]

리소스 관계도

[Deployment]
    ↓ 생성/관리
[ReplicaSet]
    ↓ 복제본 유지
[Pod] ─────────────────────────────┐
    ↓ 트래픽 라우팅                │
[Service] ←─ [Ingress] (외부)      │
                                   │
[ConfigMap] ──→ 환경변수/파일 ─────┤
[Secret] ──────→ 민감정보 ─────────┤
[PVC] ─────────→ 스토리지 ─────────┘
    ↓ 바인딩
[PV] ← [StorageClass] (동적 프로비저닝)

핵심 정리

리소스	용도	특징
Deployment	Stateless 앱	롤링 업데이트, 스케일링
StatefulSet	Stateful 앱	고정 ID, 순차 관리
DaemonSet	노드당 1개 파드	로그/모니터링 에이전트
Job	일회성 작업	완료 시 종료
CronJob	주기적 작업	스케줄 기반
Service	네트워크 엔드포인트	로드밸런싱
ConfigMap	설정 정보	평문 저장
Secret	민감 정보	Base64 인코딩
PV/PVC	영구 스토리지	파드와 독립 수명