[쿠버네티스] 쿠버네티스 표준 생태계로 편해진 IT 인프라 구축

Kubernetes(K8s)는 단순히 컨테이너를 자동화하는 오케스트레이터를 넘어, 현대 IT 인프라의 표준 플랫폼으로 자리 잡고 있습니다.

쿠버네티스를 중심으로 한 일관된 개발·운영 체계

• CNCF 생태계: Prometheus, Grafana, Loki, Helm 등과의 호환성이 뛰어나며, 개발부터 운영까지 모든 구성 요소를 Kubernetes 기반으로 통합 가능
• Infrastructure as Code: YAML 파일 기반 선언적 구성 → 설정 이력 추적, 재사용 가능, 협업 및 버전 관리에 유리
• 서비스와 운영 도구의 분리: 서비스 코드와 무관하게 로깅/모니터링 도구가 초기부터 통합되어 자동 연동 가능

VM 기반 환경의 한계

기존의 VM 기반 인프라 환경에서는 개발과 운영의 경계가 모호하고, 시스템이 복잡하게 얽혀 있는 구조적 한계가 존재했습니다. 개발자들은 실제 운영 환경과는 다른 환경에서 개발을 진행했고, 그 결과 운영 시 발생하는 문제를 사전에 예측하거나 테스트하기 어려웠습니다. 특히 모니터링 시스템은 종종 개발이 완료된 후에야 추가되며, 실제 서비스 범위와 동떨어진 구성을 갖는 경우도 많았습니다.

 

또한, 대부분의 시스템 설정이 수작업으로 이루어져 변경 이력 관리가 어렵고, 인프라 구성의 재현성도 낮았습니다. 여러 환경(개발, 테스트, 운영)에서 동일한 설정을 유지하기 위해 많은 노력이 필요했으며, 실수가 빈번하게 발생했습니다.

Kubernetes 환경의 구조적 장점

Kubernetes는 이러한 문제들을 해결하기 위한 표준화된 인프라 플랫폼입니다. 컨테이너 기반으로 동작하며, 애플리케이션, 인프라, 운영 도구 간의 경계를 명확하게 나눌 수 있도록 돕습니다.

• Namespace와 Label 기능을 통해 서비스 간의 경계를 명확히 구분할 수 있으며, 이는 개발과 운영 리소스를 분리해주는 데 중요한 역할을 합니다.
• 쿠버네티스 기반 생태계에서는 Prometheus, Grafana, Loki 같은 운영 도구들이 개발 초기부터 연동되도록 구성할 수 있어, 개발과 운영 간 모니터링 일관성을 확보할 수 있습니다.
• 모든 인프라와 리소스 설정이 YAML 파일 형태로 코드화되어 있어, Git 기반 버전 관리, 이력 추적, 자동화 배포가 가능합니다.
• 운영팀은 수동 설정이나 문서에 의존하지 않고, 코드 기반의 일관된 설정으로 인프라를 운영할 수 있게 됩니다.

Kubernetes 기반 모니터링 시스템 구성

Kubernetes에서는 관측성(Observability)이 중요한 요소로 간주되며, 이를 위해 다양한 오픈소스 도구들이 통합되어 사용됩니다.

• Prometheus는 쿠버네티스 클러스터 내의 Pod, Node, 컨테이너 등의 메트릭 데이터를 수집하는 도구입니다. CPU 사용률, 메모리 사용량, 네트워크 트래픽 등 다양한 지표를 수집해 시스템 상태를 실시간으로 파악할 수 있게 해줍니다.
• Grafana는 Prometheus의 데이터를 시각화하여, 관리자나 개발자가 대시보드를 통해 전체 시스템을 직관적으로 모니터링할 수 있도록 지원합니다.
• Loki는 로그 수집 도구로, 특히 Spring Boot 같은 애플리케이션에서 발생하는 로그를 중앙에서 수집하고, Grafana를 통해 검색 및 시각화할 수 있습니다.

이 세 가지 도구는 쿠버네티스 환경에서 사실상의 표준 스택으로 자리 잡고 있으며, 개발 중에도, 운영 중에도 일관된 방식으로 모니터링을 구성할 수 있는 강점을 제공합니다.

Kubernetes 핵심 기능: 서비스 안정화

기능명	설명
Traffic Routing	트래픽을 여러 파드에 자동 분산. Service, Ingress, LoadBalancer 등을 사용
Self-Healing	비정상 파드 자동 감지 및 복구. 장애 복구를 자동화
AutoScaling	CPU/Memory 등 메트릭에 따라 파드 수 자동 조정
Rolling Update	기존 서비스 중단 없이 점진적 업데이트. 롤백도 가능