높은 확장성 및 가용성을 위해 마이크로서비스 및 다중 컨테이너 애플리케이션 오케스트레이션

팁

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애플리케이션이 마이크로 서비스를 기반으로 하거나 단순히 여러 컨테이너로 분할되는 경우 프로덕션 지원 애플리케이션에 오케스트레이터를 사용해야 합니다. 이전에 소개한 대로 마이크로 서비스 기반 방법에서 각 마이크로 서비스마다 모델 및 데이터를 소유하므로 개발 및 배포 관점에서 독립적입니다. 그러나 SOA와 같은 여러 서비스로 구성된 기존 애플리케이션이 있는 경우에도 분산 시스템으로 배포해야 하는 단일 비즈니스 애플리케이션을 구성하는 여러 컨테이너 또는 서비스가 제공됩니다. 이러한 종류의 시스템은 규모 확장 및 관리가 복잡합니다. 따라서 프로덕션을 지원하고 확장성 있는 다중 컨테이너 애플리케이션을 원하는 경우 오케스트레이터가 반드시 필요합니다.

그림 4-23에서는 여러 마이크로 서비스(컨테이너)로 구성된 애플리케이션의 클러스터에 배포하는 방법을 보여 줍니다.

그림 4-23 컨테이너의 클러스터

각 서비스 인스턴스에 대해 하나의 컨테이너를 사용합니다. Docker 컨테이너는 “배포 단위”이고 컨테이너는 Docker 이미지의 인스턴스입니다. 하나의 호스트가 많은 컨테이너를 처리합니다. 이는 논리적인 방법처럼 보입니다. 그러나 이처럼 구성된 애플리케이션을 부하 분산, 라우팅 및 오케스트레이션하려면 어떻게 할까요?

단일 Docker 호스트의 일반 Docker 엔진은 하나의 호스트에서 단일 이미지 인스턴스를 관리해야 하는 필요성을 충족하지만, 더 복잡한 분산 애플리케이션을 위해 여러 호스트에 배포된 여러 컨테이너를 관리하는 경우에는 부족합니다. 대부분의 경우 컨테이너를 자동으로 시작하고, 이미지당 여러 인스턴스로 컨테이너를 스케일 아웃하고, 필요할 때 컨테이너를 일시 중단하거나 종료하고, 네트워크 및 데이터 스토리지 같은 리소스에 액세스하는 방법을 제어하는 관리 플랫폼이 필요합니다.

개별 컨테이너 또는 간단하게 구성된 앱을 관리하는 수준을 넘어서 마이크로서비스를 사용하는 대규모 엔터프라이즈 애플리케이션으로 이동하려면 오케스트레이션 및 클러스터링 플랫폼으로 전환해야 합니다.

아키텍처 및 개발 관점에서 마이크로 서비스 기반 애플리케이션으로 구성된 대규모 엔터프라이즈를 구축하는 경우 고급 시나리오를 지원하는 다음 플랫폼과 제품을 이해해야 합니다.

클러스터 및 오케스트레이터. 대규모 마이크로 서비스 기반 애플리케이션과 같이 많은 Docker 호스트에서 애플리케이션을 확장해야 하는 경우, 기본 플랫폼의 복잡성을 추상화하여 모든 호스트를 단일 클러스터로 관리할 수 있어야 합니다. 이는 컨테이너 클러스터 및 오케스트레이터에서 제공하는 것입니다. Kubernetes는 오케스트레이터의 한 예로서 Azure Kubernetes Service를 통해 Azure에서 제공됩니다.

Schedulers.예약은 관리자가 클러스터에서 컨테이너를 시작하여 UI도 제공할 수 있는 기능을 의미합니다. 클러스터 스케줄러에는 클러스터 리소스를 효율적으로 사용하고, 사용자가 제공하는 제약 조건을 설정하며, 노드 또는 호스트 간에 컨테이너를 효율적으로 부하 분산하고, 고가용성을 제공하면서 오류에 대해 강력한 기능을 제공하기 위한 여러 가지 역할이 있습니다.

클러스터 및 스케줄러의 개념은 밀접하게 관련되어 있으므로 여러 공급업체에서 제공하는 제품은 종종 두 가지 기능의 집합을 제공합니다. 다음 목록에서는 클러스터 및 스케줄러에 가장 중요한 플랫폼 및 소프트웨어 선택 항목을 보여 줍니다. 이러한 오케스트레이터는 일반적으로 Azure와 같은 퍼블릭 클라우드에서 제공됩니다.

컨테이너 클러스터링, 오케스트레이션 및 예약용 소프트웨어 플랫폼

플랫폼	설명
Kubernetes	Kubernetes는 클러스터 인프라와 컨테이너 예약에서 기능 오케스트레이션에 이르기까지 다양한 기능을 제공하는 오픈 소스 제품입니다. 이를 통해 호스트 클러스터 전체에서 애플리케이션 컨테이너의 배포, 확장 및 작업을 자동화할 수 있습니다. Kubernetes는 쉽게 관리하고 검색할 수 있도록 애플리케이션 컨테이너를 논리 단위로 그룹화하는 컨테이너 중심 인프라를 제공합니다. Kubernetes의 완성도는 Linux에서 높았지만, Windows에서는 그렇지 못했습니다.
AKS(Azure Kubernetes Service)	AKS는 관리되는 Kubernetes 컨테이너 오케스트레이션 서비스로 Kubernetes 클러스터의 관리, 배포 및 운영을 간소화합니다.
Azure Container Apps	Azure Container Apps는 대규모로 최신 앱을 빌드하고 배포하기 위한 관리되는 서버리스 컨테이너 서비스입니다.

Microsoft Azure에서 컨테이너 기반 오케스트레이션 사용

여러 클라우드 공급업체에서 Microsoft Azure, Amazon EC2 Container Service 및 Google Container Engine을 포함하여 Docker 컨테이너 지원 및 Docker 클러스터/오케스트레이션 지원을 제공합니다. Microsoft Azure는 AKS(Azure Kubernetes Service)를 통해 Docker 클러스터 및 오케스트레이터 지원을 제공합니다.

Azure Kubernetes Service 사용

Kubernetes 클러스터는 여러 Docker 호스트를 풀링하고 단일 가상 Docker 호스트로 공개하여 여러 컨테이너를 클러스터에 배포하고 여러 컨테이너 인스턴스로 스케일 아웃할 수 있습니다. 클러스터는 확장성, 상태 등 모든 복잡한 관리 작업을 처리합니다.

AKS는 컨테이너화된 애플리케이션을 실행하도록 미리 구성된 Azure의 가상 머신 클러스터의 만들기, 구성 및 관리를 단순화할 수 있는 방법을 제공합니다. 인기 있는 오픈 소스 일정 예약 및 오케스트레이션 도구의 최적화된 구성을 통해 AKS를 사용하면 기존 기술을 사용하거나 광범위한 커뮤니티 전문 분야에 집중하여 Microsoft Azure에서 컨테이너 기반 애플리케이션을 배포하고 관리할 수 있습니다.

Azure Kubernetes Service는 Azure용으로 특별히 인기 있는 Docker 클러스터링 오픈 소스 도구 및 기술의 구성을 최적화합니다. 컨테이너와 애플리케이션 구성 모두에 이식성을 제공하는 개방형 솔루션을 얻을 수 있습니다. 사용자가 크기, 호스트 수, 오케스트레이터 도구를 선택하고, AKS에서 다른 모든 작업을 처리합니다.

그림 4-24 Kubernetes 클러스터의 단순화된 구조 및 토폴로지

그림 4-24에서는 마스터 노드(VM)가 클러스터 조정의 대부분을 제어하고 애플리케이션의 관점에서 단일 풀로 관리되는 나머지 노드에 컨테이너를 배포할 수 있는 Kubernetes 클러스터의 구조를 볼 수 있으며, 수천 또는 수만 개의 컨테이너로 스케일링할 수 있습니다.

Kubernetes를 위한 개발 환경

개발 환경에서 Docker는 2018년 7월에 Kubernetes에서 Docker Desktop을 설치하여 단일 개발 머신(Windows 10 또는 macOS)에서 실행할 수도 있다고 발표했습니다. 그림 4-25와 같이 나중에 통합 테스트를 위해 클라우드(AKS)에 배포할 수 있습니다.

그림 4-25 개발 머신 및 클라우드에서 Kubernetes 실행

AKS(Azure Kubernetes Service) 시작

AKS를 사용하여 시작하려면 Azure 포털에서 또는 CLI를 사용하여 AKS 클러스터를 배포합니다. Azure에서 Kubernetes 클러스터를 배포하는 방법에 대한 자세한 내용은 Azure Kubernetes Service(AKS) 클러스터 배포를 참조하세요.

기본적으로 AKS의 일부로 설치된 소프트웨어에 대해서는 추가 비용이 없습니다. 모든 기본 옵션은 오픈 소스 소프트웨어로 구현됩니다. AKS는 Azure의 여러 가상 머신에서 사용할 수 있습니다. 선택한 컴퓨팅 인스턴스 및 사용되는 다른 기본 인프라 리소스(예: 스토리지 및 네트워킹)에 대해서만 요금이 청구됩니다. AKS 자체에 대한 추가 비용은 없습니다.

Kubernetes의 기본 프로덕션 배포 옵션은 다음 섹션에서 소개하는 Helm 차트를 사용하는 것입니다.

Helm 차트를 사용하여 Kubernetes 클러스터에 배포

애플리케이션을 Kubernetes 클러스터에 배포할 때, 이전 섹션에서 이미 언급한 네이티브 형식(.yaml 파일)에 따라 배포 파일을 사용하여 원래 kubectl.exe CLI 도구를 사용할 수 있습니다. 그러나 복잡한 마이크로 서비스 기반 애플리케이션을 배포할 때와 같이 더 복잡한 Kubernetes 애플리케이션의 경우 Helm을 사용하는 것이 좋습니다.

Helm 차트를 사용하면 가장 복잡한 Kubernetes 애플리케이션도 정의, 버전 지정, 설치, 공유, 업그레이드 또는 롤백할 수 있습니다.

더 나아가, Azure Dev Spaces와 같은 Azure의 다른 Kubernetes 환경도 Helm 차트를 기반으로 하기 때문에 Helm 사용이 권장됩니다.

Microsoft, Google, Bitnami 및 Helm 기여자 커뮤니티와 협업하여 CNCF(Cloud Native Computing Foundation)에서 Helm을 유지 관리합니다.

Helm 차트 및 Kubernetes에 대한 자세한 구현 정보는 Helm 차트를 사용하여 AKS에 eShopOnContainers 배포 게시물을 참조하세요.

추가 리소스

• AKS(Azure Kubernetes Service) 시작
  https://learn.microsoft.com/azure/aks/kubernetes-walkthrough-portal

• Azure Dev Spaces
  https://learn.microsoft.com/azure/dev-spaces/azure-dev-spaces

• Kubernetes 공식 사이트.
  https://kubernetes.io/

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