K는 컨테이너 혼돈의 지휘자를 뜻한다 | OSS의 기초
에피소드 개요
시리즈: 오픈소스 소프트웨어(OSS)의 기초
에피소드: K편 - 쿠버네티스
진행자: 테일러
주제: 컨테이너 오케스트레이션, 클라우드 네이티브 인프라, 쿠버네티스 생태계
공개일: 2025년 12월
목차
- Kubernetes란 무엇인가요?
- 기원의 이야기: 구글의 오픈소스 선물
- 쿠버네티스가 클라우드 컴퓨팅을 혁신한 이유
- 핵심 쿠버네티스 개념 설명
- 쿠버네티스 생태계
- 도전과 학습 곡선
- 쿠버네티스의 미래
- 주요 내용
Kubernetes란 무엇인가요?
Kubernetes ( K8s라고도 함) 는 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 확장 및 관리를 자동화하는 오픈소스 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼입니다. 코드의 오케스트라 지휘자라고 생각하면 됩니다. 모든 컨테이너가 조화롭게 함께 작동하도록 보장합니다.
오케스트라 지휘자 비유
지휘자가 음악가들을 조율하여 아름다운 음악을 창조하듯, 쿠버네티스는 컨테이너를 조율하여 안정적이고 확장 가능한 애플리케이션을 만듭니다. 쿠버네티스는 다음을 처리합니다:
- 고가용성: 구성 요소가 중단될 때 애플리케이션의 지속적 가동 유지
- 자동 확장: 트래픽 급증 시 리소스 확장
- 안전한 배포: 업데이트 중 시스템 장애 방지
- 로드 밸런싱: 컨테이너 간 트래픽을 효율적으로 분배하는 것
다른 이름들
- K8s (숫자명: K + 8글자 + s)
- 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼
- 클라우드 네이티브 인프라 관리 시스템
기원의 이야기: 구글의 오픈소스 선물
내부 도구에서 업계 표준으로
2014년 구글은 판도를 바꾼 결정을 내렸습니다: 내부 컨테이너 관리 시스템을 오픈소스로 공개하여, 현재 우리가 쿠버네티스(Kubernetes)로 알고 있는 것을 탄생시켰습니다. 이는 단순한 부수적 프로젝트가 아니었습니다—이는 수년간 구글이 실제 운영 환경에서 수십억 개의 컨테이너를 운영하며 쌓아온 경험을 집약한 것이었습니다.
구글이 쿠버네티스를 오픈소스로 공개한 이유
구글은 수년간 자체 시스템(Borg 및 Omega)을 활용해 대규모 컨테이너 운영을 수행해 왔습니다. 이 기술을 오픈소스로 공개함으로써:
- 그들은 업계 전반에 걸쳐 컨테이너 오케스트레이션을 표준화했습니다.
- 그들은 거대한 개발자 커뮤니티를 육성했습니다
- 그들은 쿠버네티스를 클라우드 네이티브 애플리케이션의 사실상의 표준으로 정립했다
커뮤니티 입양
개발자 커뮤니티의 반응은 폭발적이었다. 수년 만에 쿠버네티스는 다음과 같이 발전했다:
- 컨테이너화된 애플리케이션을 실행하기 위한 기본 플랫폼
- CNCF(클라우드 네이티브 컴퓨팅 재단) 졸업 프로젝트
- 현대 DevOps 엔지니어에게 필수적인 기술
- 클라우드 네이티브 애플리케이션 아키텍처의 기반
쿠버네티스가 클라우드 컴퓨팅을 혁신한 이유
플랫폼 독립성: 클라우드의 스위스
Kubernetes는 어디서나 실행되므로 진정한 클라우드 독립성을 제공합니다:
- 퍼블릭 클라우드 제공업체: AWS(EKS), Azure(AKS), Google Cloud(GKE)
- 사설 데이터 센터: 온프레미스 인프라
- 하이브리드 환경: 클라우드와 온프레미스 환경이 혼합된 구성
- 엣지 컴퓨팅: 분산된 엣지 위치
- 멀티 클라우드 전략: 여러 클라우드 공급자를 아우르는
이러한 이동성은 단일 공급업체에 묶이지 않음을 의미합니다.
무한한 확장성
Kubernetes는 다음에서 확장됩니다:
- 소규모: 몇 개의 컨테이너에 배포된 간단한 웹 애플리케이션
- 대규모: 수백만 동시 사용자를 처리하는 시스템
- 동적: 수요에 따라 자원을 자동으로 조정
확장 철학은 간단합니다: 클러스터에 더 많은 머신을 추가하기만 하면, 쿠버네티스가 나머지를 처리합니다.
주요 장점
- 자동화된 운영: 자가 복구, 자동 확장, 자동화된 롤아웃
- 자원 최적화: 인프라의 효율적 활용
- 선언적 구성: 어떻게 할 것이 아니라 무엇을 원하는지 기술하라
- 서비스 디스커버리: 서비스 간 자동 네트워킹
- 스토리지 오케스트레이션: 자동화된 스토리지 관리
핵심 쿠버네티스 개념 설명
쿠버네티스를 이해하려면 그 기본 구성 요소를 파악해야 합니다. 초기에는 용어가 부담스러울 수 있지만, 이러한 개념들은 논리적이고 우아한 시스템을 형성합니다.
포드: 가장 작은 배포 단위
포드는 쿠버네티스에서 배포의 기본 단위입니다. 포드는:
- 하나 이상의 리소스를 공유하는 컨테이너를 포함합니다
- 실행 중인 프로세스의 단일 인스턴스를 나타냅니다.
- 포드 내에서 네트워킹 및 스토리지를 공유합니다
- 일시적이다(쉽게 생성 및 소멸될 수 있음)
실생활 비유: 포드를 건물 내 하나의 아파트로 생각해보세요—여러 개의 방(컨테이너)을 가질 수 있지만, 모두 동일한 주소와 공용 시설을 공유합니다.
노드: 작업자 머신
노드는 컨테이너를 실행하는 물리적 또는 가상 머신입니다. 각 노드는:
- Kubernetes 런타임 환경을 실행합니다
- 여러 개의 포드를 호스팅합니다
- 제어 평면과 통신한다
- 컴퓨팅, 메모리 및 스토리지 리소스를 제공합니다.
노드 유형:
- 작업자 노드: 애플리케이션 워크로드를 실행합니다
- 마스터 노드: (일부 구성에서) 제어 평면 구성 요소를 실행합니다.
클러스터: 노드 그룹
Kubernetes 클러스터는 함께 작동하는 노드 집합입니다. 클러스터는 다음을 제공합니다:
- 고가용성: 한 노드가 장애 발생 시 다른 노드들이 그 역할을 대신 수행합니다.
- 리소스 풀링: 모든 노드의 결합된 컴퓨팅 성능
- 통합 관리: 모든 자원에 대한 단일 통제 지점
제어 평면: 작전의 두뇌
컨트롤 플레인은 쿠버네티스의 의사 결정 센터입니다. 이는:
- 클러스터 상태를 관리합니다
- 스케줄러가 노드에 포드를 할당합니다
- 클러스터 이벤트에 응답합니다
- 목표 상태 유지 vs. 실제 상태
주요 제어 평면 구성 요소:
- API 서버: 쿠버네티스의 정문
- 스케줄러: 포드가 실행될 위치를 결정합니다
- 컨트롤러 관리자: 원하는 상태 유지
- etcd: 클러스터 데이터를 위한 분산 키-값 저장소
이러한 구성 요소들이 어떻게 함께 작동하는가
- 원하는 것을 정의합니다 (YAML 구성 파일을 통해)
- API 서버가 귀하의 요청을 수신합니다
- 스케줄러는 워크로드를 배치할 위치를 결정합니다
- 컨트롤러는 원하는 상태가 유지되도록 보장합니다
- 노드들은 실제 컨테이너들을 실행합니다
- 시스템은 지속적으로 자가 복구 및 최적화를 수행합니다.
쿠버네티스 생태계: 거대한 오픈소스 공동체
쿠버네티스의 가장 큰 장점 중 하나는 활발한 생태계입니다. 커뮤니티는 쿠버네티스의 기능을 확장하는 수천 개의 도구를 구축했습니다.
필수 쿠버네티스 도구
헬름: 패키지 관리자
Helm은 Kubernetes에 있어서 npm이 Node.js에 해당하는 것과 같으며, apt가 Ubuntu에 해당하는 것과 같습니다.
- 목적: 쿠버네티스 애플리케이션용 패키지 관리자
- 기능: 단일 명령어로 복잡한 애플리케이션을 배포합니다
- 헬름 차트: 일반적인 애플리케이션을 위한 사전 구성된 템플릿
- 사용 사례: 수백 줄의 YAML을 작성하는 대신, 단일 명령어로 전체 애플리케이션 스택을 설치하세요.
예시:helm install my-database postgresql
프로메테우스: 모니터링 및 알림
프로메테우스는 쿠버네티스 클러스터에 대한 포괄적인 가시성을 제공합니다.
- 목적: 메트릭스 수집 및 모니터링
- 기능: 성능 데이터용 시계열 데이터베이스
- 통합: 네이티브 쿠버네티스 지원
- 사용 사례: 리소스 사용량, 애플리케이션 성능 및 시스템 상태 추적
모니터링 대상:
- CPU 및 메모리 사용량
- 네트워크 트래픽
- 응용 프로그램별 메트릭
- 맞춤형 비즈니스 지표
Istio: 서비스 메시 관리
Istio는 클러스터 내 서비스 간 통신을 관리합니다.
- 목적: 마이크로서비스를 위한 서비스 메시
- 기능: 트래픽 관리, 보안 및 가시성
- 기능: 부하 분산, 인증, 모니터링
- 사용 사례: 서로 통신하는 수백 개의 마이크로서비스 관리
핵심 역량:
- 서비스 간 보안 통신
- 고급 트래픽 라우팅
- 분산 추적
- 회로 차단 및 결함 주입
CNCF 환경
클라우드 네이티브 컴퓨팅 재단(CNCF)은 쿠버네티스와 함께 작동하는 수백 개의 프로젝트를 호스팅합니다:
- CI/CD: Argo, Flux, Tekton
- 네트워킹: Calico, Cilium, Flannel
- 스토리지: Rook, Longhorn, OpenEBS
- 보안: 팔코, OPA(오픈 정책 에이전트)
- 로깅: Fluentd, Loki
- 서비스 메시: Linkerd, Consul
이 생태계는 쿠버네티스를 컨테이너 오케스트레이터에서 완전한 클라우드 네이티브 플랫폼으로 전환합니다.
도전 과제: 완벽하지 않습니다
쿠버네티스는 강력하지만, 조직이 반드시 인지해야 할 상당한 과제를 동반합니다.
학습 절벽 (곡선이 아닌)
진입 장벽은 매우 높습니다:
- 복잡한 개념: 이해해야 할 수백 개의 API 리소스
- 새로운 사고 방식: 바람직한 상태를 중심으로 생각하기 vs. 명령형 지시
- 방대한 문서: 수천 페이지에 달하는 공식 문서
- 모범 사례: 대규모로 효과가 입증된 방법을 배우는 데는 시간이 걸립니다
현실 점검: 쿠버네티스에 능숙해지는 데는 일반적으로 몇 주가 아닌 몇 달이 걸립니다.
높은 자원 요구 사항
쿠버네티스 자체는 상당한 자원을 소모합니다:
- 제어 평면 오버헤드: 마스터 노드는 전용 리소스가 필요합니다
- 최소 클러스터 크기: 소규모 클러스터도 고가용성을 위해 여러 노드가 필요합니다.
- 메모리 사용량: 제어 평면 및 시스템 구성 요소가 상당한 메모리를 사용합니다.
- 복잡성 세금: 움직이는 부품이 많을수록 고장 날 가능성이 높아진다
소규모 프로젝트의 경우 쿠버네티스는 과잉일 수 있습니다. 간단한 애플리케이션은 PaaS(Platform-as-a-Service) 솔루션에서 더 잘 실행될 수 있습니다.
YAML 구성 과부하
Kubernetes의 모든 구성은 YAML 파일을 통해 이루어집니다:
- 상세: 구성 파일은 수백 줄에 달할 수 있습니다
- 들여쓰기 민감: 사소한 서식 오류가 배포를 중단시킵니다
- 반복적: 여러 리소스에 걸쳐 유사한 구성
- 유지보수가 어렵다: 대규모 애플리케이션은 방대한 양의 YAML을 생성한다
흔한 농담: "컨테이너 보러 왔는데, YAML 디버깅하느라 머물렀다."
도구 확산
풍부한 생태계는 축복이자 저주이다:
- 선택지가 너무 많다: 동일한 목적을 위한 여러 도구
- 통합 복잡성: 도구들을 함께 작동시키기
- 버전 호환성: 모든 것을 최신 상태로 유지하고 호환성을 확보하기
- 인지 과부하: 학습 곡선에 도구 수를 곱한 값
쿠버네티스의 미래: 다음은 무엇인가?
어려움에도 불구하고 쿠버네티스의 미래는 매우 밝아 보인다.
관리형 쿠버네티스 서비스
클라우드 제공업체들은 관리형 서비스를 통해 복잡성을 추상화하고 있습니다:
- Amazon EKS (Elastic Kubernetes Service)
- Google GKE (Google Kubernetes Engine)
- Azure AKS (Azure Kubernetes 서비스)
- 디지털오션 쿠버네티스
- 레드햇 오픈시프트
혜택:
- 자동화된 제어 평면 관리
- 내장형 모니터링 및 로깅
- 간소화된 업그레이드 및 패치 적용
- 통합 보안 기능
- 운영 부담 감소
철학: "모든 사람이 쿠버네티스 전문가가 되고 싶어 하는 것은 아니다"—관리형 서비스는 팀이 인프라가 아닌 애플리케이션에 집중할 수 있게 합니다.
서버리스 통합
쿠버네티스가 서버리스 컴퓨팅과 통합되고 있습니다:
- Knative: 쿠버네티스 기반 서버리스 컨테이너
- KEDA: 이벤트 기반 자동 확장
- 가상 쿠벨릿: 서버리스 플랫폼으로의 가교
이는 기존 컨테이너와 서버리스 함수가 공존하는 통합 플랫폼을 구축합니다.
인공지능 및 머신러닝 워크로드
쿠버네티스가 AI/ML 분야의 선호 플랫폼으로 부상하고 있습니다:
- Kubeflow: 쿠버네티스용 머신러닝 툴킷
- GPU 스케줄링: 고비용 GPU 자원의 효율적 할당
- 분산 훈련: 여러 노드에 걸쳐 머신러닝 훈련 실행
- 모델 서비스: 대규모 AI 모델 배포
엣지 컴퓨팅과 사물인터넷
쿠버네티스는 데이터 센터를 넘어 확장되고 있습니다:
- K3s: 에지 디바이스용 경량 쿠버네티스
- KubeEdge: 쿠버네티스 네이티브 엣지 컴퓨팅 프레임워크
- IoT 배포: 에지 하드웨어에서 컨테이너화된 애플리케이션 관리
플랫폼 엔지니어링
조직들은 쿠버네티스 기반 내부 개발자 플랫폼 (IDP)을 구축하고 있습니다:
- 셀프 서비스 포털: 개발자가 쿠버네티스에 대한 깊은 지식 없이도 배포할 수 있도록 지원
- 황금 경로: 표준화되고 안전한 배포 패턴
- 정책 시행: 자동화된 보안 및 규정 준수
- 비용 최적화: 지능형 자원 배분
주요 내용
쿠버네티스에 대해 우리가 배운 것들
- Kubernetes는 컨테이너화된 애플리케이션을 위한 오케스트라 지휘자로, 배포, 확장 및 운영을 자동으로 관리합니다.
- 구글의 2014년 오픈소스 공개는 컨테이너 오케스트레이션을 독점 기술에서 업계 표준으로 전환시켰다
- 핵심 개념 (포드, 노드, 클러스터, 제어 평면)은 분산 애플리케이션을 관리하기 위한 논리적이고 우아한 시스템을 형성합니다.
- 플랫폼 독립성은 Kubernetes가 어디에서나 실행된다는 것을 의미합니다—퍼블릭 클라우드, 프라이빗 데이터 센터 또는 하이브리드 환경에서
- 생태계 (Helm, Prometheus, Istio 및 수백 가지 더 많은 구성 요소)는 쿠버네티스를 완전한 클라우드 네이티브 플랫폼으로 변모시킵니다.
- 학습 곡선이 가파르고, 자원 요구 사항이 많으며, YAML 구성이 부담스러울 수 있습니다.
- 관리형 서비스는 운영 복잡성 없이 이점을 원하는 팀들이 쿠버네티스를 활용할 수 있도록 지원합니다.
- 서버리스 통합, AI/ML 역량, 그리고 엣지 컴퓨팅 확장으로 미래는 밝습니다
누가 쿠버네티스를 사용해야 할까요?
다음에 적합합니다:
- 마이크로서비스 아키텍처를 운영하는 조직들
- 고가용성과 자동 확장 기능이 필요한 애플리케이션
- 멀티 클라우드 또는 하이브리드 클라우드 전략이 필요한 팀
- 복잡한 배포 요구사항을 가진 기업들
- 상당한 성장과 규모를 기대하는 프로젝트들
다음에 대해서는 과할 수 있습니다:
- 적당한 트래픽을 가진 간단한 웹 애플리케이션
- 데브옵스 전문성이 없는 소규모 팀
- 인프라 관리에 대한 자원이 제한된 프로젝트
- 동적 확장성이 필요하지 않은 애플리케이션
결론
쿠버네티스는 단순한 오케스트레이션 도구가 아닙니다.현대 애플리케이션이 확장되고, 장애를 견디며, 다른 모든 것이 다운될 때도 가동 상태를 유지하는 방식 그 자체입니다. 복잡성을 수반하지만, 적합한 사용 사례에서는 혁신적인 이점을 제공합니다.
다음으로 방송될 내용
L: 라이선스— 오픈소스에서 법적 계약이 재미있으니까... 그렇죠? 소프트웨어 라이선스, 카피레프트 대 허용적 라이선싱, GPL, MIT, Apache 라이선스를 살펴보고, 오픈소스 프로젝트에 적합한 라이선스를 선택하는 것이 왜 중요한지 알아보겠습니다.
추가 자료
- 공식 문서: kubernetes.io
- CNCF 프로젝트: cncf.io/projects
- 커뮤니티: 쿠버네티스 슬랙, GitHub 토론
- 학습 플랫폼: Kubernetes.io 튜토리얼
- 인증: CKA(인증 쿠버네티스 관리자), CKAD(인증 쿠버네티스 애플리케이션 개발자)
팟캐스트 시리즈 정보
오픈소스 소프트웨어의 기초는 오픈소스 소프트웨어 세계를 알파벳 순으로 하나씩 풀어가는 팟캐스트 시리즈입니다. 테일러가 진행하는 각 에피소드에서는 현대 소프트웨어 개발을 형성하는 핵심 오픈소스 기술, 도구 또는 개념을 탐구합니다.
