Kubernetes Deploy & Service & Ingress

#1 YAML 파일 구조

1. apiVersion
   • 오브젝트를 생성하기 위해 사용하고 있는 쿠버네티스 API 버전
2. kind
   • 어떤 종류의 오브젝트를 생성하고자 하는니
3. metadata
   • 이름 문자열, UID, 선택적 네임스페이스를 포함하여 오브젝트 유일하게 구분할 데이터
4. spec
   • 오브젝드에 대해 어떤 상태를 의도하는지 정의

 

#2 Deployment Controller

• 애플리케이션 배포 시 사용하는 가장 기본적인 컨트롤러
• Replicaset은 고가용성 위해 항상 원하는 개수를 정하지만, 이는 서버 다운없이 새로운 버전의 Pod로 교체 가능
• 베포에 대한 기능 세분화
• 개수 유지 뿐만 아니라 롤링 업데이트 가능

   1. RollingUpdate

• deployment-nginx.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: nginx-deployment
    labels:
      app: nginx
  spec:
    replicas: 3 
    selector:
      matchLabels:
        app: nginx
    template:
      metadata:
        labels:
          app: nginx
      spec:
        containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          ports:
          - containerPort: 80

kubectl create ns deployment
kubens deployment
vim deployment-nginx.yaml
<더보기 참조>		// 생성될 Pod의 개수를 지정

kubectl apply -f deployment-nginx.yaml

<< 설정 정보 업데이트 >>
kubectl edit deploy nginx-deployment
> 127번쨰 줄 : - image : nginx:1.10.1		// 버전 변경

kubectl get rs -o wide		// 변경된 replica 확인

<< rollback 사용 >>
kubectl rollout history deploy nginx-deployment		//이전 버전으로 변경
kubectl rollout history deploy nginx-deployment --revision=2
			// 2번째 버전으로 변경

<< Pod 개수 조정 >>
kubectl scale deploy nginx-deployment --replicase=5
kubectl scale deploy nginx-deployment --replicase=2

 

   2. Canary

• deployment-v1.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: nginx-deployment
    labels:
      app: nginx
  spec:
    replicas: 3 
    selector:
      matchLabels:
        app: nginx
    template:
      metadata:
        labels:
          app: nginx
      spec:
        containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          ports:
          - containerPort: 80
• deployment-v2.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: k8s-canaryapp-test
    labels:
      app: myapp
      version: canary
  spec:
    replicas: 1
    selector:
      matchLabels:
        app: myapp
        version: canary
    template:
      metadata:
        labels:
          app: myapp
          version: canary
      spec:
        containers:
        - name: canaryapp
          image: arisu1000/simple-container-app:v0.2
          ports:
          - containerPort: 8080
• myapp-svc.yaml
• apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    labels:
      app: myapp
    name: myapp-svc
    namespace: label-space
  spec:
    ports:
    - nodePort: 30900
      port: 8080
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
    selector:
      app: myapp
    type: NodePort

kubectl create namespace label-space
kubens label-space
vim deployment-v1.yaml	<더보기 참조>
vim deployment-v2.yaml	<더보기 참조>

kubectl apply -f deployment-v1.yaml
kubectl apply -f deployment-v2.yaml

kubectl get deploy
kubectl get pods

<< service 생성 >>
vim myapp-svc.yaml	<더보기 참조>
kubectl apply -f myapp-svc.yaml
kubectl get svc -o wide		// 생성된 포트 번호확인
kubectl get pods -o wide		// 생성된 pods의 노드 확인

-> 웹 브라우저에 [생성된 노드의 공인IP]:[포트번호] 를 입력하여 내용 확인

예시

 

   3. Blue/Green Deployment

• echo-version-blue.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: echo-version-blue
    labels:
      app: echo-version 
      color: blue
  spec:
    replicas: 1
    selector:
      matchLabels:
        app: echo-version
        color: blue
    template:
      metadata:
        labels:
          app: echo-version
          color: blue
      spec:
        containers:
        - name: echo-version
          image: nginx:1.20.0
          ports:
          - containerPort: 80
• echo-version-green.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: echo-version-green
    labels:
      app: echo-version 
      color: green
  spec:
    replicas: 1
    selector:
      matchLabels:
        app: echo-version
        color: green
    template:
      metadata:
        labels:
          app: echo-version
          color: green
      spec:
        containers:
        - name: echo-version
          image: nginx:1.21.1
          ports:
          - containerPort: 80
• echo-version-service.yaml
• apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: echo-version
    labels:
      app: echo-version
  spec:
    type: NodePort
    ports:
    - nodePort: 31000
      port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 80
    selector:
      app: echo-version
      color: blue

vim echo-version-blue.yaml	<더보기 참조>
vim echo-version-green.yaml	<더보기 참조>

kubectl apply -f echo-version-[green/blue 둘 중 하나 작성].yaml
kubectl get deploy

vim echo-version-service.yaml	<더보기 참조>
			// 안에는 blue가 쓰인다.
kubectl apply -f echo-version-service.yaml
kubectl get svc -o wide		//포트번호 확인
kubectl get pods -o wide		// 노드 확인

kubectl patch service echo-version -p '{"spec":{"selector":{"color":"green"}}}'
			// 이를 통하여 blue와 green을 교체 가능

-> 웹브라우저에 [노드의 공인ip]:[포트번호] 검색하여 확인

 

#3 Service

 

1. ClusterIP

• 기본 서비스 타입, Kubernetes 클러스터 내부에서 사용가능

• 클러스터 내부 노드나 Pod에서 이 ClusterIP 이용해서 이 서비스에 연결된 Pod 접속 가능

• 클러스터 외부에선 이용 불가

 

2. NodePort

• 각 노드 지정된 포트 할당하는 방식

• node1:8080, node2:8080 이런 방식으로 노드에 상관없이 포트번호만 서비스에 지정된 걸 사용하면 접근 가능

• 노드 포트 사용하기 때문에 클러스터 내부 뿐 아니라 클러스터 외부서도 접근 가능

• 클러스터 외부에서 클러스터 내부 Pod로 접근할 때 사용할 수 있는 가장 간단한 방법

 

3. LoadBalancer

• AWS, GCP 같은 클라우드 서비스 사용할 때 사용 가능한 옵션

• Pod를 클라우드에서 제공해주는 로드밸런서와 연결하고 그 로드밸런서 IP 이용해서 클러스터 외부에서 접근 가능

• 서비스 확인: kubectl get service

 

4. ExternalName

• 서비스를 externalName의 값과 매치

• 클러스터 내부에서 외부로 접근할 때 주로 사용(Ingress -> Exgress)

• 이 서비스로 접근하면 설정한 CNAME값으로 연결되어 클러스터 외부로 접근 가능

• 외부로 접근할 때 사용하는 값이기 때문에 설정할 때 Selector 필요 없음

---

   1. service ClusterIP

• my-deployment.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: my-deployment
  spec:
    selector:
      matchLabels:
        app: metrics
        department: sales
    replicas: 3
    template:
      metadata:
        labels:
          app: metrics
          department: sales
      spec:
        containers:
        - name: hello
          image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"
• my-service.yaml
• apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: my-cip-service
  spec:
    type: ClusterIP
    selector:
      app: metrics
      department: sales
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080

kubectl create ns service
kubens service
vim my-deployment.yaml	<더보기 참조>
kubectl apply -f my-deployment.yaml

vim my-service.yaml	<더보기 참조>
kubectl apply -f my-service.yaml

kubectl get svc -o wide
kubectl get pods -o wide

-> 포트번호화 노드 확인하여 웹브라우저에서 확인

   2. NodePort

• ClusterIP와 다르게 외부에서의 Pod 접속을 허용
• my-deployment-50000.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: my-deployment-50000
  spec:
    selector:
      matchLabels:
        app: metrics
        department: engineering
    replicas: 3
    template:
      metadata:
        labels:
          app: metrics
          department: engineering
      spec:
        containers:
        - name: hello
          image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"
          env:
          - name: "PORT"
            value: "50000"
• my-np-service.yaml
• apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: my-np-service
  spec:
    type: NodePort
    selector:
      app: metrics
      department: engineering
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 50000
      nodePort: 30198

vim my-deployment-50000.yaml	<더보기 참조>
kubectl apply -f my-deployment-50000.yaml

vim my-np-service.yaml	<더보기 참조>

kubectl get svc -o wide		//nodeport 번호 확인

-> 노드와 포트번호 확인 후 웹 브라우저에 확인

   3. LoadBalancer

• my-deployment-50001.yaml
• apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: my-deployment-50001
  spec:
    selector:
      matchLabels:
        app: products
        department: sales
    replicas: 3
    template:
      metadata:
        labels:
          app: products
          department: sales
      spec:
        containers:
        - name: hello
          image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"
          env:
          - name: "PORT"
            value: "50001"
• my-lb-service.yaml
• apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: my-lb-service
  spec:
    type: LoadBalancer
    selector:
      app: products
      department: sales
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 60000
      targetPort: 50001
    externalIPs:
      - 172.31.32.174

vim my-deployment-50001.yaml	<더보기 참조>
kubectl apply -f my-deployment-50001.yaml

vim my-lb-service.yaml	<더보기 참조>
kebectl apply -f my-lb-service.yaml

-> 생성된 노드의 ip와 포트번호를 작성 시 각 pods로 부하 분산을 시켜주기에 새로고침시 내용이 계속 바뀐다
-> 그러나 aws에서는 이를 받아주지 못하기 때문에 시크릿창을 띄어 동일한 주소에서 다르게 나타나는 것을 확인한다.

#4 Ingress

• Ingress는 외부로부터 서버 내부로 유입되는 트래픽, egress는 내부에서 외부로의 트래픽
• 쿠버네티스에서 실행 중인 Deployment와 Service에 접근하기 위한 gateway 역할
• 이 외에 NodePort, ExternalIP 등이 있지만 이들은 Layer4에서 요청을 처리하여 세부 처리 로직을 구현하기 힘들다

   1. Ingress 소스 파일

• ingress.yaml
• apiVersion: networking.k8s.io/v1
  kind: Ingress
  metadata:
    name: ingress-nginx
    annotations:
      nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
  spec:
    ingressClassName: nginx 
    rules:
    - host: foo.bar.com 
      http:
        paths:
        - path: /foo
          pathType: Prefix
          backend:
            service:
              name: svc1
              port:
                number: 80
        - path: /bar
          pathType: Prefix
          backend:
            service:
              name: svc2
              port:
                number: 80

vim ingress.yaml	<더보기 참조>
kubectl apply -f ingress.yaml
kubectl get ingress -o wide	// hosts 확인

  

   2. Ingress-nginx

• 외부 요청에 대한 로드밸런싱, TLS/SSL 인증서 처리, 도메인 기반 가상 호스팅 제공 등의 규칙들을 정의한 자원

<<nginx 웹서비스 생성>>

kubectl create ns ingress-ngnix
kubens ingress-nginx
kubectl create deployment nginx1 --image=nginx:latest
kubectl create deployment nginx2 --image=nginx:latest
kubectl expose deployment ningx1 --name=svc1 --port=80 --type=NodePort
kubectl expose deployment ningx2 --name=svc2 --port=80 --type=NodePort

kubectl get svc -o wide	// 생성한 두 개의 service의 NodePort번호확인
kubectl get pods -o wide	// 생성된 pods의 node 확인

<<생성한 service 테스트>>
echo 'Ingress index1' > index.html
kubectl cp index.html [첫번째 pod의 name]:/usr/share/nginx/html/index.html
echo 'Ingress index2' > index.html
kubectl cp index.html [두번째 pod의 name]:/usr/share/nginx/html/index.html

curl [생성된 pods의 node 이름]:[service의 Nodeport 번호]
			// 두 개의 service가 생성되어 포트 번호도 두개이다.
            // 두 개의 index.html 파일이 다르므로 내용도 다르다. <그림 참조>

<<nginx 생성>>

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/ \
> controller-v1.0.0-beta.3/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml
kubectl apply -f deploy.yaml

 

   3. Ingress Rule 설정 -> 되는지 확인해볼 필요 있음

vim ingress.yaml	<더보기 참조>
kubectl delete validatingwebhookconfiguration ingress-nginx-admission
kubectl apply -f ingress.yaml

kubectl ger ing		// hosts name 확인
kubectl get svc		// type이 LoadBalancer인 것과, 포트번호 확인

vim /etc/hosts
> 127.0.0.1	[hosts name]		// 추가하여 해당 hosts를 확인하게 해준다.
curl [hosts name]:[포트번호]/[foo/bar]