[Kubernetes] 클러스터 환경 구축

🛠️ Kubernetes Cluster 환경 구축: 직접 해보는 3-node 클러스터

지난 포스팅에서 컨테이너 오케스트레이션의 강자, 쿠버네티스의 개념과 필요성에 대해 알아보았습니다. 이번에는 3개의 노드로 구성된 쿠버네티스 클러스터를 직접 구축해보면서 쿠버네티스의 세계에 첫 발을 내딛어 보겠습니다.

1. VM 환경 구성 (Ubuntu 22.04 기준)

먼저, 쿠버네티스 클러스터를 구성할 가상 머신(VM) 환경을 준비합니다.

• Oracle VirtualBox 설치: VirtualBox를 설치하고, ‘새로 만들기’를 선택하여 VM 생성을 시작합니다.
• VM 사양 설정: 쿠버네티스의 최소 요구 사양은 CPU 4개, 메모리 4GB입니다. 디스크 용량은 100GB로 설정하고, 네트워크 설정은 어댑터1(NAT), 어댑터2(Host-Only)로 구성합니다.
• Ubuntu 설치: 다운로드한 Ubuntu 22.04 ISO 파일을 VM에 연결하고, Ubuntu를 설치합니다.
• 네트워크 설정: NAT와 Host-Only 네트워크 어댑터를 설정하고, 필요한 도구(vim, openssh-server, net-tools)를 설치합니다.
• 원격 접속 설정: Putty, MobaXterm 등을 사용하여 VM에 원격 접속합니다.

2. Kubernetes를 위한 VM 환경 구성

이제 쿠버네티스를 설치하고 실행하기 위한 추가 설정을 진행합니다.

• 방화벽 해제 및 SWAP 비활성화: ufw disable 명령어로 방화벽을 해제하고, swapoff -a 및 /etc/fstab 파일 수정을 통해 SWAP을 비활성화합니다.
• NTP 설정: ntp 패키지를 설치하고 NTP 서비스를 재시작하여 시간 동기화를 설정합니다.
• IP 포워딩 활성화: /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 파일에 ‘1’을 입력하여 IP 포워딩을 활성화합니다.
• 컨테이너 런타임 구성: containerd를 사용하여 컨테이너 런타임을 구성합니다.
• iptables 설정: 노드 간 통신을 위해 iptables에 브릿지 관련 설정을 추가합니다.
• Docker 및 Kubernetes 도구 설치: docker-ce, containerd.io, kubelet, kubeadm, kubectl을 설치합니다.
• Kubernetes 도구 버전 확인 및 고정: 설치된 Kubernetes 도구의 버전을 확인하고, 자동 업데이트를 방지하기 위해 apt-mark hold 명령어를 사용합니다.
• kubelet 서비스 활성화: kubelet 서비스를 활성화하고 재시작합니다.
• hosts 파일 설정: /etc/hosts 파일에 마스터 노드와 워커 노드의 IP 주소 및 호스트 이름을 추가합니다.
• 마스터 노드 복제: VirtualBox UI를 통해 마스터 노드를 복제하여 워커 노드(k8s-node1, k8s-node2, k8s-node3)를 생성합니다.
• 워커 노드 설정: 각 워커 노드의 호스트 이름과 IP 주소를 변경하고, containerd 및 kubelet 서비스를 재시작합니다.
• SSH 연결 테스트: 모든 노드 간의 SSH 연결을 테스트하여 통신이 원활하게 이루어지는지 확인합니다.

3. 3-node 클러스터를 위한 Kubernetes 초기화

이제 마스터 노드에서 쿠버네티스 클러스터를 초기화하고, 워커 노드를 클러스터에 추가합니다.

• 쿠버네티스 초기화: kubeadm init 명령어를 사용하여 쿠버네티스 컨트롤 플레인을 초기화합니다. pod-network-cidr 및 apiserver-advertise-address 옵션을 적절히 설정합니다.
• kubectl 설정: admin.conf 파일을 복사하고 권한을 설정하여 kubectl 명령어를 사용할 수 있도록 합니다.
• kubectl 자동 완성 기능 설치: bash-completion 패키지를 설치하고, kubectl completion bash 명령어를 실행하여 자동 완성 기능을 활성화합니다.
• 네트워크 플러그인 설치: calico.yaml 파일을 다운로드하고 kubectl apply 명령어를 사용하여 Calico 네트워크 플러그인을 설치합니다.
• 노드 상태 확인: kubectl get nodes 명령어를 사용하여 모든 노드가 Ready 상태인지 확인합니다.
• 워커 노드 추가: kubeadm join 명령어와 마스터 노드에서 제공하는 토큰 정보를 사용하여 워커 노드를 클러스터에 추가합니다.

4. Amazon EKS 환경 구성

Amazon EKS(Elastic Kubernetes Service)는 AWS에서 관리형 쿠버네티스 서비스를 제공하여 클러스터 구축 및 관리를 간소화합니다.

• kubectl 설치: curl 명령어를 사용하여 kubectl을 다운로드하고 설치합니다.
• eksctl 설치: curl 명령어를 사용하여 eksctl을 다운로드하고 설치합니다. eksctl은 EKS 클러스터 생성 및 관리를 위한 CLI 도구입니다.
• AWS CLI 설정: aws configure 명령어를 사용하여 AWS 액세스 키 ID, 비밀 액세스 키, 리전 등을 설정합니다.
• EKS 클러스터 생성: eksctl create cluster 명령어를 사용하여 EKS 클러스터를 생성합니다. 클러스터 이름, 노드 그룹 이름, 인스턴스 유형, 노드 수, 쿠버네티스 버전 등을 지정합니다.