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hong8e/tutorial-kubernetes

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개요

쿠버네티스란?

쿠버네티스 유형

  • Kubernetes (K8s) Original
  • Minikube : Single node K8s cluster inside a VM (or docker or host)
  • MicroK8s : Low-ops, light-weight, minimal production K8s (single/multi nodes)

쿠버네티스 설치

K8s original

  • (생략)

Minikube

  • 공식가이드
  • 수동설치 (바이너리)
    • 주의 : PC환경에 따라 아키텍처 다른 것 받아야 함
    • x86-64 기준 
      > curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 && chmod +x minikube

> sudo mkdir -p /usr/local/bin/
> sudo install minikube /usr/local/bin/
  • 실행
    • 시작 (도커 설치 시, 기본 드라이버 = docker, 그 외 qemu, ssh 등)
      • minikube start --driver=<driver_name>
    • 상태
      • minikube status
    • 중지(종료)
      • minikube stop
    • 삭제
      • minikube delete
  • 내부 설정 확인 (minikube 컨테이너) 
    > minikube kubectl get nodes
> docker ps
> minikube ssh
> docker ps

확장팩 설치

  • Addons 를 통한 추가 기능 활성화
    • 목록 확인 : minikube addons list
    • 추가 활성화 : minikube addons enable dashboard metrics-server
    • 비활성화 : minikube addons disable metrics-server
    • 대시보드 접속 : minikube dashboard --url

Microk8s

쿠버네티스 명령어

kubectl 설치

우부투 snap 방식

  • 설치 명령어
    • snap install kubectl

apt 패키지를 통한 설치 방식

  • 공식 사이트
  • 패키지 관리자를 통한 설치
    1. apt 패키지 색인을 업데이트하고 쿠버네티스 apt 리포지터리를 사용하는 데 필요한 패키지들을 설치한다.
    • sudo apt-get update
    • sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
    1. 구글 클라우드 공개 사이닝 키를 다운로드한다.
    • sudo curl -fsSLo /usr/share/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg
    1. 쿠버네티스 apt 리포지터리를 추가한다.
    • echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg] https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
    1. 새 리포지터리의 apt 패키지 색인을 업데이트하고 kubectl을 설치한다.
    • sudo apt-get update
    • sudo apt-get install -y kubectl

수동설치 (바이너리) 방식

  • 설치 명령어 
    • > curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
> curl -LO "https://dl.k8s.io/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl.sha256"
> echo "$(<kubectl.sha256) kubectl" | sha256sum --check
> sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl

kubectl 사용법 (명령어)

kubectl 명령어 (기초)

  • 명령어(command) 유형
    • 정보 조회 : kubectl get
    • 생성 : kubectl create
    • 생성(pod) : kubectl run
    • 생성(service) : kubectl expose
    • 로그 : kubectl logs
    • 삭제 : kubectl delete
  • 컨트롤러 유형
    • 파드(pod) : pods = po
      • kubectl get pods
      • kubectl get po
    • 리플리카셋(replicaset) : replicatsets = rs
      • kubectl get replicasets
      • kubectl get rs
    • 디플로이먼트(deployment) : deployment = deploy
      • kubectl get deployments
      • kubectl get deploy
  • 서비스 유형
    • 서비스(service) : service = svc
      • kubectl get services
      • kubectl get svc
  • 네임스페이스
    • 네임스페이스(namespace) : namespace = ns
  • 다수의 서비스 조회
    • kubectl get deploy,rc,pods

kubectl 명령어 (일반)

  • 컨트롤러 유형
    • 스테이트풀셋(statefulset) : statefulset = sts
    • 데몬셋(daemonset) : daemonset = ds
    • 잡(job) : job
    • 크론(cronjab) : cronjob
  • 서비스 유형
    • 엔드포인트(endpoint) : endpoint = ep
    • 인그레스(ingress) : ingress
  • 볼륨 유형
    • 볼륨(persistentvolume) : persistentvolume = pv
    • 볼륨요청(persistentvolumeclaim) : pesistentvolumeclaim = pvc
    • 스토리지(storageclass) : storageclass
  • 설정
    • 설정(configmap) : configmap = cm
    • 시크릿(secret) : secret

kubectl 디버깅

  • 이벤트 상태 로그 : kubectl get events

쿠버네티스 환경 기본 확인

쿠버네티스 활용/운영

헬로월드

  • 기본 서버 배포 (맥북 M1에서는 해당 컨테이너 이미지가 실행되지 않음)

    • kubectl create deployment hello-minikube --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.10
    • kubectl expose deployment hello-minikube --type=NodePort --port=8080

  • 기본 배포 컨테이너 확인

    • kubectl get pod

  • 컨테이너 내에서 직접 접속 확인

    • kubectl exec hello-minikube-xxxxxxxx -- curl localhost:8080

  • 서비스 확인

    • kubectl get svc

  • 기본 배포 컨테이너 전체 확인

    • kubectl get all

  • 서비스 접속하기 (맥북에서는 특히 유용함 - 노드의 IP가 외부에 노출되지 않음으로)

    • minikube service hello-minikube --url

  • 호스트 포트 포워딩 (pod)

    • kubectl port-forward hello-minikube-64b64df8c9-4rpfp 8080:8080

  • 호스트 포트 포워딩 (svc)

    • kubectl port-forward svc/hello-minikube 8080:8080

  • 배포한 서비스 모두 삭제

    • kubectl delete deploy,svc hello-minikube

헬로 노드JS #1

  • 컨테이너 pod 형태로 배포 및 서비스 확인 
    > kubectl run nodejs --image=lovehyun/express-app:1.0 --port=8000 
pod/nodejs created

> kubectl get pods
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nodejs         1/1     Running   0          24s

> kubectl logs nodejs
Express is ready at localhost:8000

> kubectl exec nodejs -- curl 127.0.0.1:8000 --silent
Hello Express

> kubectl expose pod/nodejs --type=NodePort --name nodejs-svc
service/nodejs-svc exposed

> kubectl get svc
nodejs-svcc   NodePort    10.103.4.59   <none>        8080:32681/TCP   4s

> minikube service nodejs-svc --url
http://192.168.49.2:32681

> curl 192.168.49.2:32681
Hello Express

헬로 노드JS #2

  • 컨테이너 deployment 형태로 배포 및 서비스 확인

    > kubectl create deployment nodejs --image=lovehyun/express-app:1.1 --port=8000 
deployment.apps/nodejs created

> kubectl get deployments
NAME           READY   UP-TO-DATE    AVAILABLE   AGE
nodejs         1/1     1             1           7s

> kubectl get replicasets
NAME		           DESIRED	CURRENT		READY	  AGE
nodejs-775cf96dc5  1		    1		      1	      59s

> kubectl get pods
NAME           		      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nodejs-775cf96dc5-6qp5k 1/1     Running   0          2m30s

> kubectl expose deployment/nodejs --type=NodePort --name nodejs-svc
service/nodejs-svc exposed

> kubectl get svc
NAME		    TYPE	     CLUSTER-IP	    EXTERNAL-IP	   PORT(S)		      AGE
nodejs-svc	NodePort   10.97.135.189  <none>         8080:30518/TCP   4s

> kubectl get nodes -o wide
NAME        STATUS   ROLES                  AGE   VERSION   INTERNAL-IP    EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION      CONTAINER-RUNTIME
minikube    Ready    control-plane,master   5d    v1.21.2   192.168.49.2   <none>        Ubuntu 20.04.2 LTS   5.11.0-25-generic   docker://20.10.7

> minikube service nodejs-svc --url
http://192.168.49.2:30518

> curl 192.168.49.2:30518
<h2>Welcome to nodejs-775cf96dc5-6qp5k</h2>

> kubectl scale deployment/nodejs --replicas=2
deployment.apps/nodejs scaled

> kubectl get replicasets
NAME 		            DESIRED	CURRENT		READY	  AGE
nodejs-775cf96dc5   2	   	  2         2	      4m9s

> kubectl get pods
NAME           		      READY	  STATUS    RESTARTS    AGE
nodejs-775cf96dc5-6qp5k 1/1	    Running	  0           4m13s
nodejs-775cf96dc5-f6nwl	1/1	    Running	  0	          14s

> curl 192.168.49.2:30518
<h2>Welcome to nodejs-775cf96dc5-6qp5k</h2>

> curl 192.168.49.2:30518
<h2>Welcome to nodejs-775cf96dc5-f6nwl</h2>

  • 확인사항 (self-healing)

    > kubectl get po -w   (watch)
> kubectl delete po nodejs-xxxx

> kubectl get rs -w   (watch)
> kubectl delete rs nodejs-xxxx

헬로 노드JS #3 - 리소스 업데이트 (롤아웃/롤백)

  • 버전 변경 배포 (1.1 -> 1.2) 
    > kubectl describe deployment/nodejs | grep Image

> kubectl set image deployment/nodejs express-app=lovehyun/express-app:1.2

# 현 리비전을 포함한 디플로이먼트 이력 출력
> kubectl rollout history deployment/nodejs
deployment.apps/nodejs
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>

# 이전 디플로이먼트로 롤백 (1.2 -> 1.1)
> kubectl rollout undo deployment/nodejs
deployment.apps/nodejs rolled back

> kubectl rollout history deployment/nodejs
deployment.apps/nodejs
REVISION  CHANGE-CAUSE
2         <none>
3         <none>

# 특정 리비전으로 롤백 (1.1 -> 1.2)
> kubectl rollout undo deployment/nodejs --to-revision=2
deployment.apps/nodejs rolled back

> kubectl rollout history deployment/nodejs
deployment.apps/nodejs
REVISION  CHANGE-CAUSE
3         <none>
4         <none

# 삭제
> kubectl delete deployment/nodejs

헬로 노드JS #4 - 확장(오토스케일링)

  • HPA (HorizontalPodAutoscaler) 사용해서 확장 metric-server 동작하지 않을 경우 (kubectl top pods)

    > minikube start --extra-config=kubelet.housekeeping-interval=10s
    > minikube addons enable metrics-server

> kubectl -n kube-system rollout status deployment metrics-server
deployment "metrics-server" successfully rolled out

> kubectl create deployment nodejs --image=lovehyun/express-app:latest --port=8000
deployment.apps/nodejs created

> kubectl expose deployment/nodejs --type=NodePort --name nodejs-svc
service/nodejs-svc exposed

> kubectl get svc
NAME		    TYPE	     CLUSTER-IP	    EXTERNAL-IP	   PORT(S)		      AGE
nodejs-svc	NodePort   10.97.135.189  <none>         8080:30518/TCP   4s

> kubectl top pods
NAME                      CPU(cores)   MEMORY(bytes)
nodejs-66c754554d-bc7vz   0m           1Mi

> kubectl autoscale deployment/nodejs --cpu-percent=70 --min=1 --max=5
horizontalpodautoscaler.autoscaling/nodejs autoscaled

> kubectl get hpa
NAME     REFERENCE           TARGETS         MINPODS   MAXPODS  REPLICAS   AGE
nodejs   Deployment/nodejs   <unknown>/70%   1         5        0          7s

> kubectl top pods
error: Metrics not available for pod default/nodejs-66c754554d-bc7vz, age: 2m12.737349993s

# 1 core = 1000m, 2 core = 2000m, recommand <100m 
> kubectl set resources deployment/nodejs --requests=cpu=50m --limits=cpu=50m,memory=64Mi
deployment.apps/nodejs resource requirements updated

# Jobs 1~3
> while true; do curl 192.168.49.2:31410 --silent >/dev/null; done &
# 확인 및 중지
> jobs
> kill %1 %2 %3

> kubectl get hpa -w
NAME     REFERENCE           TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
nodejs   Deployment/nodejs   0%/70%    1         10        1          19h
nodejs   Deployment/nodejs   14%/70%   1         10        1          19h
nodejs   Deployment/nodejs   85%/70%   1         10        1          19h
nodejs   Deployment/nodejs   92%/70%   1         10        1          19h
nodejs   Deployment/nodejs   61%/70%   1         10        2          19h
nodejs   Deployment/nodejs   45%/70%   1         10        2          19h

# Clean-up (모두 삭제)
> kubectl delete hpa nodejs
> kubectl delete deploy/nodejs
> kubectl delete svc/nodejs-svc

메뉴얼 (한글)

kubectl 설정 및 환경변수

kubeconfig 환경 변수

  • kubeconfig 란?

    • $HOME/.kube/config 파일을 통해 클러스터, 인증, 컨텍스트 정보 확인

  • 클러스터 내 사용 가능한 자원의 목록

    • kubectl api-resources

  • 접속 가능한 컨텍스트 정보 확인

    • kubectl config get-contexts
    • CURRENT   NAME       CLUSTER    AUTHINFO   NAMESPACE
*         minikube   minikube   minikube   default

  • 원하는 컨텍스트로 변경

    • kubectl config use-context minikube
    • kubectl config current-context
    • kubectl config set-context minikube --namespace=my-namespace
    • or (버전에따라) kubectl config set-context --current --namespace=my-nsmeapce

  • 현재 컨텍스트 보기

    • kubectl config view

  • K8s 클라우드 서비스 접속하기

  • 명령어 실행 시 한시적으로 다른 컨텍스트에 명령어 요청

    • kubectl --kubeconfig=<config> get pods

  • bash 쉘 자동완성

    • echo 'source <(kubectl completion bash)' >> ~/.bashrc

  • 클러스터 노드들의 IP 주소 확인

    • kubectl get nodes -o wide
    • kubectl get nodes -o json | jq -r '.items[].status.addresses[] | select(.type=="InternalIP") | .address'

kubectl 설정파일 (yaml 포멧)

kubectl 명령어 디버깅

  • 로그레벨 변경을 통한 상세 로그 확인
    • kubectl get pods --v=7
      • v=3 : 변경 사항에 대한 확장 정보
      • v=4 : 디버그 수준 상세화
      • v=5 : 트레이스 수준 상세화
      • v=6 : 요청한 리소스 표시
      • v=7 : HTTP 요청 헤더를 표시
      • v=8 : HTTP 요청 내용을 표시
      • v=9 : HTTP 요청 내용을 생략 없이 모두 표시

강의자료 소개

실습

  • examples 디렉토리의, 아래 개별 디렉토리 내의 README.txt 참고

1. pod

  • 파드 생성 (실제로는 이렇게 배포하지 않음(개념 학습용), 실제로는 deployment 를 사용함)
  • README.txt 참고

2. replicaset

  • 리플리카셋 생성 (상동)

3. svc

  • 서비스 컨트롤러
  • imperative 명렁어 
    • kubectl expose deployment nginx-app --type=NodePort
kubectl get service
kubectl describe service nginx-app

curl localhost:31000
  • 서비스 포트 타입
    • ClusterIP : 기본 타입이며 클러스터 내에서만 사용 가능 (외부 접속 불가)
    • NodePort : 모든 노드의 지정된 포트 할당 (외부에서 클러스터 안으로 접속 가능)
    • LoadBalancer : 퍼블릭 클라우드 또는 로드밸런서 장비가 있는 경우 사용 가능 (External-IP 로 표시)
    • ExternalName : 클러스터 안에서 외부로 접근할 때 사용 (도메인 주소로 응답)

4. deployment

  • 디프로이먼트 컨트롤러
  • imperative 명령어 
    • kubectl run nginx-app --image nginx --port=80
kubectl get pods
kubectl get deployments

kubectl scale deploy nginx-app --replicas=3
kubectl get pods
kubectl get deployments

kubectl edit deployments nginx-app

kubectl delete pod nginx-app-xxxxxxxx
kubectl delete deployments nginx-app

kubectl set image deploy/nginx-app nginx-app=nginx:1.11

kubectl rollout history deploy nginx-app
kubectl rollout history deploy nginx-app --revision=3
kubectl rollout undo deploy nginx-app
kubectl rollout undo deploy nginx-app --to-revision=3 
kubectl rollout pause deploy/nginx-app
kubectl rollout resume deploy/nginx-app
  • declarative 명령어 
    • kubectl create -f 1.nginx-deployment.yml
or
kubectl apply -f 1.nginx-deployment.yml

6. ingress

  • 인그레스 서비스

7. volume

  • 볼륨

8. configmap

  • 컨피그맵

9. secret

  • 시크릿

10. job/cronjob

  • 다중 작업 실행 또는 정해진 날자/시간에 정기적으로 수행하는 파드들의 생성

11. statefulset

  • 상태가 있는 파드들의 관리 (볼륨을 사용해서 특정 데이터를 저장)

12. daemonset

  • 클러스터 내 모든 노드에 파드 배포 (예, 모니터링 / 로그 수집 등)

20. role

보안에 관심이 있는 학생들은 0.role 부터 시작, 그렇지 않으면 1.pod 부터 시작

  • 사용자 계정 확인
    • cat ~/.kube/config
  • 서비스 계정 확인
    • kubectl get serviceaccount
    • kubectl get serviceaccount default -o yaml
    • kubectl describe secret default-token-xxxxx

21. network_policy

  • 네트워크

30. helm

  • 헬름 차트를 통한 쿠버네티스 패키지 설치

demo1

  • wordpress 배포 예제

demo2

  • mongodb 배포 예제

About

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