쿠버네티스 기본 개념 입문서: 운영과 네트워크 기초

나디아 지음

작가와 2025년 03월 17일 출간

작품소개

책소개

이 책은 쿠버네티스(Kubernetes)의 기본 개념을 소개합니다. 쿠버네티스는 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼으로, 애플리케이션 배포와 확장을 자동화합니다. 본서에서는 Pod(컨테이너 그룹), Node(물리적/가상 머신), Deployment(애플리케이션 관리), Service(네트워크 연결), ConfigMap/Secret(설정 관리)와 같은 핵심 개념을 다룹니다.
쿠버네티스의 선언적 구성 방식을 통해 원하는 상태를 정의하면 시스템이 이를 유지하는 방법과 자동 확장, 롤링 업데이트, 자가 복구 기능을 활용하여 대규모 분산 시스템 운영을 단순화하는 방법을 배울 수 있습니다.

목차

[시작하며] 쿠버네티스, 왜 배워야 할까요? (미래를 위한 필수 기술!)
[1단계] 쿠버네티스 기초 다지기: 컨테이너 오케스트레이션의 세계로!
1. 쿠버네티스란?: 컨테이너 관리, 더 쉽고 효율적으로!
왜 쿠버네티스가 필요할까요? (컨테이너 관리의 어려움 해결)
컨테이너 오케스트레이션이란? (컨테이너 관리 자동화)
쿠버네티스, 무엇을 할 수 있을까요? (주요 기능과 장점)
2. 쿠버네티스 아키텍처: 핵심 구성 요소, 한눈에 보기!
마스터 노드 vs 워커 노드: 쿠버네티스를 움직이는 두 개의 엔진
마스터 노드 구성 요소: API 서버, 스케줄러, 컨트롤러 매니저 (컨트롤 타워)
워커 노드 구성 요소: kubelet, kube-proxy, 컨테이너 런타임 (실제 작업 수행)
3. 쿠버네티스 핵심 개념: 파드, 서비스, 디플로이먼트 완벽 이해!
파드(Pod): 쿠버네티스의 기본 단위 (컨테이너 묶음)
서비스(Service): 파드를 연결하는 다리 (외부 노출 및 로드 밸런싱)
디플로이먼트(Deployment): 파드 관리 및 배포 자동화 (무중단 배포)
네임스페이스, 레이블, 셀렉터: 리소스 관리의 핵심 도구
[2단계] 실습 준비 & 네트워크 기초: 쿠버네티스 여정 시작!
4. 나만의 쿠버네티스 환경 구축: Minikube, Kind, kubeadm 비교 분석!
Minikube, Kind, kubeadm: 어떤 환경이 나에게 맞을까요?
각 환경별 특징 및 장단점 비교: 쉽고 빠르게 시작하기
kubectl 설정: 이제 쿠버네티스 클러스터와 소통 준비 완료!
5. 쿠버네티스 네트워킹 기초: 네트워크, 어렵지 않아요!
네트워크란 무엇일까요?: 우리 생활 속 네트워크 (전화, 인터넷)
IP 주소, MAC 주소: 컴퓨터를 찾아가는 주소 (인터넷 세상의 집 주소)
데이터는 어떻게 전달될까요?: 패킷과 프로토콜 (데이터 전송 규칙)
[3단계] 쿠버네티스 네트워킹 핵심: 서비스와 Ingress 활용
6. 서비스(Service) 심층 분석: 애플리케이션 연결, 이제 쉽게!
서비스(Service)란?: 왜 서비스가 필요할까요? (파드의 불안정성 해결)
ClusterIP, NodePort, LoadBalancer: 서비스 타입별 특징과 활용법
서비스 디스커버리: 서비스는 어떻게 서로를 찾아갈까요? (자동화)
7. 인그레스(Ingress) 마스터: 외부 트래픽 관리, 완벽하게!
인그레스(Ingress)란?: 외부에서 우리 서비스에 접속하려면? (웹 서비스 공개)
인그레스 컨트롤러 설정: 트래픽 관리의 핵심 (NGINX, HAProxy)
호스트 기반, 경로 기반 라우팅: 다양한 트래픽 라우팅 규칙 설정
TLS(SSL) 인증서 관리: 안전한 HTTPS 연결 설정 (보안 강화)
[4단계] 쿠버네티스 네트워킹 보안 & 확장: 더 안전하고 강력하게!
8. 네트워크 정책(Network Policy): 쿠버네티스 네트워크 보안, 철통 방어!
네트워크 정책(Network Policy)란?: 보안, 어떻게 강화해야 할까요? (통신 규칙 설정)
네임스페이스 기반 네트워크 격리: 네임스페이스는 왜 중요할까요? (리소스 격리)
Ingress 및 Egress 규칙 설정: 통신 규칙, 꼼꼼하게 설정하기 (허용 목록 기반)
9. 네트워크 모니터링 & 분석: 쿠버네티스 네트워크, 한눈에 파악!
쿠버네티스 네트워크 모니터링 도구: 어떤 도구를 사용해야 할까요? (Prometheus, Grafana)
트래픽 흐름 분석 및 병목 현상 탐지: 문제 발생, 원인을 찾아 해결하기
성능 개선 전략 수립: 더 빠르고 안정적인 네트워크 환경 만들기
10. 쿠버네티스 네트워크 확장성 확보: 대규모 환경, 문제없어요!
CNI(Container Network Interface) 플러그인 비교: Calico, Flannel, Weave Net (네트워크 성능 최적화)
대규모 클러스터 네트워크 설계: 고려 사항 (IP 주소 관리, 네트워크 대역폭)
멀티 클러스터 네트워크 구성: 여러 클러스터 연결 (페더레이션)
[5단계] 쿠버네티스 리소스 효율적 관리: 컨테이너 오케스트레이션, 제대로 활용!
11. 파드(Pod) 집중 관리: 컨테이너, 내 마음대로!
파드 생성, 조회, 수정, 삭제: 파드, 어떻게 관리해야 할까요? (kubectl 명령어)
파드 로그 확인 및 문제 해결: 파드에 문제가 생겼을 때 (문제 해결 가이드)
멀티 컨테이너 파드 구성: 하나의 파드에 여러 컨테이너를? (사이드카 패턴)
12. 디플로이먼트(Deployment) 관리: 애플리케이션 배포, 이제 식은 죽 먹기!
디플로이먼트 생성, 업데이트, 롤백: 애플리케이션 배포, 쉽게 관리하기 (버전 관리)
롤링 업데이트, 카나리 배포: 무중단 배포, 완벽하게! (배포 전략)
오토 스케일링 설정: 트래픽 폭주에도 문제없도록! (자동 확장)
13. 스테이트풀셋(StatefulSet) 운영: 순서와 상태가 중요한 애플리케이션!
스테이트풀셋 생성 및 관리: 데이터베이스, 안정적으로 운영하기
헤드리스 서비스 이해: 스테이트풀셋과 함께 사용되는 특별한 서비스
볼륨 관리 및 데이터 영속성 확보: 데이터, 안전하게 보관하는 방법
14. 데몬셋(DaemonSet) 관리: 모든 노드에 필요한 기능, 한 번에 배포!
데몬셋 생성 및 관리: 모든 노드에 동일한 파드 배포하기 (로그 수집, 모니터링)
로그 수집, 모니터링 에이전트 배포: 노드 상태, 한눈에 파악하기
노드별 특정 작업 수행: 노드별 맞춤 작업, 효율적으로 실행하기
15. 잡(Job) & 크론잡(CronJob) 활용: 일회성, 반복 작업, 문제없이!
잡 생성 및 관리: 일회성 작업, 간편하게 실행하기 (배치 작업)
크론잡 생성 및 스케줄링: 반복 작업, 자동으로 실행하기 (스케줄링)
배치 작업 자동화: 작업 스케줄링, 이제 잊지 마세요!
[6단계] 쿠버네티스 스토리지 & 설정 관리: 데이터와 설정, 완벽하게 분리!
16. Persistent Volume (PV) & Persistent Volume Claim (PVC): 영구적인 데이터 저장 공간 확보!
PV, PVC 생성 및 바인딩: 스토리지를 파드에 연결하기 (데이터 영속성 확보)
스토리지 클래스 활용: 스토리지를 자동으로 할당받기 (동적 프로비저닝)
다양한 스토리지 솔루션 연동: 어떤 스토리지를 선택해야 할까요? (NFS, Ceph, GlusterFS)
17. 컨피그맵(ConfigMap) 활용: 설정 정보 중앙 집중 관리!
컨피그맵 생성 및 활용: 설정을 코드로 관리하기 (설정 중앙 관리)
환경 변수 주입 & 파일 마운트: 설정 값을 애플리케이션에 전달하기
설정 변경 관리: 설정 변경, 꼼꼼하게 추적하고 관리하기
18. 시크릿(Secret) 활용: 민감한 정보, 안전하게 보관!
시크릿 생성 및 암호화: 비밀번호, API 키, 이제 안심하세요!
민감 정보 노출 방지: 보안, 철저하게 지키기 (보안 베스트 프랙티스)
시크릿 관리 도구 활용: 시크릿 관리를 더욱 효율적으로 (Vault, Sealed Secrets)
19. 스토리지 클래스 모니터링: 스토리지 자원, 효율적으로 사용하고 있나요?
스토리지 클래스 모니터링 및 성능 분석: 스토리지 성능, 꼼꼼하게 분석하기
스토리지 자원 최적화: 불필요한 스토리지 자원 줄이기
자동 프로비저닝 및 용량 관리: 스토리지 관리를 자동화하기
[7단계] 쿠버네티스 클러스터 운영 & 보안: 안정적이고 안전한 운영 환경 구축!
20. RBAC(Role-Based Access Control): 사용자 권한 관리, 완벽하게 제어!
역할, 역할 바인딩 생성 및 관리: 권한, 쉽게 부여하고 관리하기
사용자/그룹 접근 권한 관리: 사용자별 권한, 세밀하게 조정하기
최소 권한 원칙 적용: 보안, 불필요한 권한은 주지 않기
21. 리소스 할당 & 제한 관리: 쿠버네티스 자원, 효율적으로 사용하기!
네임스페이스별 리소스 할당량 설정: 네임스페이스별 자원 제한하기
파드별 리소스 요청/제한 설정: 파드별 자원 사용량 제한하기
리소스 부족으로 인한 문제 예방: 자원 부족, 미리 대비하기
22. 클러스터 헬스 체크 & 모니터링: 쿠버네티스 클러스터, 건강 상태를 실시간으로!
헬스 체크 엔드포인트 설정: 쿠버네티스 API 서버, 꼼꼼하게 확인하기
모니터링 도구 연동: Prometheus, Grafana, 활용법 (시각화)
알람 설정 및 장애 대응: 문제 발생 시, 즉시 알림 받기
23. 쿠버네티스 보안 정책 설정 & 모니터링: 쿠버네티스 클러스터, 보안 위협으로부터 안전하게!
파드 보안 정책(PSP)/파드 보안 어드미션(PSA) 설정: 파드 보안, 꼼꼼하게 설정하기
컨테이너 이미지 보안 스캔: 컨테이너 이미지, 안전한지 확인하기

작가정보

저자(글) 나디아

현실과 코드 사이의 균형을 찾아가는 개발자 입니다. 다양한 IT 분야에 호기심이 많고 커피 한 잔과 함께 문제 해결 하는것을 즐깁니다.