[Kubernetes] 6. 쿠버네티스 Service란? (NodePort, nginx 실습)

[주의] 개인 공부를 위해 쓴 글이기 때문에 주관적인 내용은 물론, 쓰여진 정보가 틀린 것일 수도 있습니다!

피드백 부탁드립니다. (- -)(_ _) 꾸벅

 

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https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/services-networking/service/

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[ Service ]

 위 그림을 보면, Service B는 10.10.10.2의 내부 아이피를 갖고있는 Pod와 그 옆에 10.10.10.3 ~ 10.10.10.4의 주소를 갖고 있는 Pod가 논리적으로 합쳐져 있음을 나타낸다. 물론 Service에도 내부 아아피가 부여되어있다. 마찬가지로 맨 밑에 그림처럼 Pod 하나만으로도 Service를 만들 수 있다. 

 

즉 Service란, Pod의 논리적 집합이며 어떻게 접근할지에 대한 정책을 정의해놓은 것을 말한다.

이 Service는 Label Selector 통해 어떤 Pod를 포함할지 정의가 가능하다. 

각 Pod의 IP로는 외부에서 직접적인 접근이 불가능하지만, 서비스는 이를 가능하게 허용해 준다.

 

Service.yaml에서 어떤 방식으로 외부에 노출시킬지에 대한 type에는 여러 종류가 있다.

• ClusterIP (default) - 클러스터 내부에서만 접근 가능한 IP
• NodePort - Port번호를 통해 외부에서 접근 (NAT 컨샙)
• Load Balancer - 외부의 Load Balancer를 사용하는 방법
• ExternalName - kube-dns 컴포넌트로 DNS를 이용하는 방법

 

이 글은 Nodeport에 대해 설명하며, minikube에서 실습을 후술하겠다.

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[ NodePort 란? ]

Service와 Pod와 Node의 관계

 외부의 아이피가 192.168.1.1이면 31000번 Port를 통해 Node에 접근할 수 있다. (NodePort 서비스)

Node의 어느 Service를..? 어느 Pod로..?라는 의문이 생기는데, 이걸 yaml 파일에 미리 정의해두어 특정 Pod의 Application을 접근할 수 있게 되는 것이다. 

 

 즉 NodePort 서비스를 만든다는 것은 Service를 하나 만들어 외부의 어떤 Port 번호를 지정하여 붙게끔 하고, 내부의 어떤 Pod를 서비스할지를 Label Selector로 지정해주어 Target Port 번호를 정의하는 것이다.

 

NodePort는 30000 ~ 32767 대역의 포트 번호를 쓴다.

 

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label과 selector예시

Service를 만들 때 지정해준 것

1. 어떤 Pod를 묶을 것인지를 Selector로 지정 (app: MyApp)
2. 외부에서 들어올 때 어떤 Port 값으로 들어올지에 대한 것

 

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label과 selector예시2

label이 MyApp인 3개의 Pod를 Selector를 통해 서비스를 묶어주면 자동으로 연결되고, 자동으로 Load Balancing 기능을 수행하게 된다. (http://192.168.1.1:31000에 접근하게 되면 트래픽이 가장 원활한 곳에 자동으로 연결)

 

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label과 selector예시2

서버가 세대인 경우에도, 레플리카 셋은 3개 만들라고 하면 스케줄러는 상황을 봐서 균등하게(이상적으로) 일거리가 가도록 만들어진다. 다른 곳에 흩어져있어도 Service를 정의할 때 selector를 MyApp이라 지정해주면 해당 라벨이 달린 파드만 자동으로 연결되는 서비스가 만들어진다. 

 

물론 서버마다 주소가 다르기 때문에 외부로 접근하는 주소는 3가지가 나오는데, 무조건 그 서버의 노드로 가는 것이 아니라, 논리적으로 서비스로 묶여있기 때문에 마찬가지로 트래픽 상황이 가장 좋은 노드(Load Balancing)로 접속하게 된다.

 

 

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[ NodePort Service의 Yaml 파일 예시 ]

Yaml 파일 예시

 

- 오른쪽 Deployment yaml 파일

• replicas는 하나 만듦
• selector는 matchlabels로 "nginx-app"으로 지정
• template에서 어떤 컨테이너를 지정할지 선택, 및 컨테이너 외부로 노출할 port 번호 지정

 

- 왼쪽 Service yaml 파일

• selector로 "nginx-app" 지정
• type은 NodePort 서비스로 지정 (맨 위에 여러 type 종류를 이미 기술했다.)
• ports에서는 nodePort, ports, targerPort 등을 정의해준다. (왼쪽 그림 참조)
• 오타가 있는데 끝에서 두 번째 줄 port 다음의 콜론 띄어쓰면 안된다

 

Yaml로 정의하여 배포하는 방법도 있지만 저걸 한 세월 적고 있기엔 하루는 너무 짧다 ㅜㅜ

가능한 명령형 커멘드를 통해 서비스를 배포할 수 있도록 하자 (하기는 expose 명령 예시)

$ kubectl expose deployment/nginx-deployment --type="NodePort" --port 80 --target-port=80 --protocol="TCP"

# 해당 명령은 현재까지는 아직 nodeport를 지정할 수 있는 파라미터가 없어 30000~32767 사이 포트가 랜덤으로 부여된다

https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#expose

 

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[ Minikube 실습 - 외부에 노출하기 ]

 

1. Minikube 실행

$ minikube start

 

 

2. nginx 예제 deployment 생성

$ vi nginx-deployment.yaml

아래 내용 적고 저장.

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:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

 

 

3. 만들었던 deployment.yaml 파일을 apply

$ kubectl apply -f nginx-deployment.yaml 

 nginx의 이미지로 3개의 Pod가 생겼다.

 

 

4. NodePort를 통해 외부로 expose

$ kubectl expose deployment/nginx-deployment --type="NodePort" --port 8080 --target-port=80 --protocol="TCP"

nginx-deployment라는 NodePort Service가 생성되었다.

 

 

5. describe 명령으로 자세한 정보 보기

$ kubectl describe services/nginx-deployment

 

 

6. 접속 확인

 아래 명령으로 nodes들의 정보를 자세히 표시 가능하다. minikube라는 노드에 접근해야 하므로 minikube 노드의 ip주소를 확인한다.

$ kubectl get nodes -o wide

 더 간단하게 아래 명령으로 minikube 노드의 ip 주소를 알 수 있다.

$ echo $(minikube ip)

 

services의 Port가 32161 이었으므로, (minikube node의 IP):32161로 nginx 서비스에 접근이 가능하다.

 

 

 

 

번외) expose 명령이 아닌, service.yaml 파일을 통해서도 Service 정의가 가능하다. 

 

nginx-service.yaml 파일에 아래 내용을 적고

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nginx
  labels:
    run: my-nginx
spec:
  type: NodePort     # 서비스 타입
  ports:
  - port: 8080       # 서비스 포트
    targetPort: 80   # 타켓, 즉 pod의 포트
    protocol: TCP
    name: http
  selector:
    app: nginx

 

yaml 파일 apply.

 

service가 정상적으로 올라갔고, node Port번호는 30058이다.

\

접속 확인

 

 

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[ 만들어진 해당 Pod에 접속해보기 ] 

 

$ kubectl exec -it (Pod 이름) -- /bin/bash

 

접속 확인

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