[6-1] 컨트롤러(Controller)- 레플리케이션 컨트롤러, 레플리카세트

컨트롤러란?

컨트롤러는 파드들을 관리하는 역할을 한다. 다양한 목적에 맞게 사용할 수 있는 컨트롤러가 있다는 것은 쿠버네티스의 장점 중 하나이다.

 

웹 서비스와 같이 오랜 시간 동안 계속 실행되어야 하는 파드들을 관리할 때는 레플리케이션 컨트롤러, 레플리카세트, 디플로이먼트 등을 사용한다.

클러스터의 전체 노드에 같은 파드를 실행할 때는 데몬세트를 사용한다. 그리고 stateless 앱을 실행하는 데 사용하는 컨테이너를 statefull앱을 실행할 때 사용하도록 만드는 스테이트풀 세트도 있다. 마지막으로 1회성 작업을 할 때 사용하는 잡, 주기적인 배치 작업을 실행할 때 사용하는 크론잡도 있다.

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1. 레플리케이션 컨트롤러

레플리케이션 컨트롤러는 쿠버네티스 프로젝트의 초기부터 존재한 가장 기본적인 컨트롤러이다. 지정한 숫자만큼의 파드가 항상 클러스터 안에서 실행되도록 관리한다. 예를 들어, 파드 2개를 명시해 둔 레플리케이션 컨트롤러가 있을 때 장애나 다른 이유로 파드 개수가 2개보다 적을 시 다시 새로운 파드를 실행해 파드 개수를 2개로 맞춘다. 만약 파드가 2개보다 많아졌을 때는 그 숫자를 줄여 2개만큼만 실행되도록 조정한다.

 

컨트롤러를 사용하지 않고 파드를 직접 실행하면 파드에 이상이 생겨 종료되었을 때 재시작하기가 어렵다. 레플리케이션 컨트롤러를 이용해 실행한 파드라면 클러스터 안 다른 노드에 다시 파드를 실행시킬 수 있다.

 

레플리케이션 컨트롤러는 쿠버네티스 초창기부터 존재했지만 최근에는 비슷한 역할을 하는 레플리카세트를 사용하는 추세이다.

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2. 레플리카세트

레플리카세트는 레플리케이션 컨트롤로의 발전형이다. 레플리케이션 컨트롤러와 같은 동작을 하지만 집합 기반의 셀렉터를 지원하는 차이점이 있다. 레플리케이션 컨트롤러는 실렉터가 등호 기반이므로 레이블을 선택할 때 같은지(=) 다른지(!=)만 확인한다. 하지만 집합 기반의 셀렉터는 in, notin, exists 같은 연산자를 지원한다.

 

또한 레플리케이션 컨트롤러는 kubectl에서 rolling-update 옵션을 사용할 수 있지만 레플리카세트는 사용할 수가 없으므로, rolling-update 옵션이 필요할 때는 디플로이먼트를 사용해야 한다.

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2.1. 레플리카세트 사용

레플리카세트 설정 예시

• 자세한 명세는 .spec 필드에 설정한다. .spec.template 필드에는 레플리카세트가 어떤 파드를 실행할지에 관한 정보를 설정한다.
• .spec.template.spec.containers[ ] 필드는 하위에 .name, .imgae, .ports[ ], .containerPort 필드를 이용해 컨테이너의 구체적인 명세를 설정한다. 위 예시에서는 nignx를 컨테이너 이미지, 해당 컨테이너에 접속할 포트 번호는 80번으로 설정했다.
• .spec.replicas는 파드를 몇 개 유지할지 개수를 설정하는 필드이다. (기본 값은 1이다.)
• .spec.selector는 어떤 레이블(.labels)의 파드를 선택해서 관리할지를 설정한다. 레이블을 기준으로 파드를 관리하므로 실행 중인 파드를 중단하거나 재시작하지 않고 레플리케이션 컨트롤러가 관리하는 파드를 변경할 수 있다. 그렇기때문에 처음 레플리케이션 컨트롤러를 생성할 때 .spec.template.metadata.labelsd의 하위 필드 설정과 .spec.selector.matchLabels의 하위 필드 설정이 같아야 한다. 만약 다를시 kube-apiserver에서 유효하지 않은 요청이라고 판단해 파드 변경을 거부한다.

.spec.replicas를 3으로 설정했으므로 3개의 파드가 실행된 것을 확인할 수 있다.

임의로 파드 1개를 삭제한 뒤 다시 pod를 확인했을 때 파드 개수를 3개로 유지하기 위해 파드 1개가 추가로 실행되는 것을 확인할 수 있다.

 

파드 개수를 조절하려면 replicaset-nginx.yaml 안 .spec.replicas 필드 값을 원하는 숫자로 수정한 뒤 다시 kubectl apply -f replicaset-nginx.yaml 명령을 실행한다.

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2.2. 레플리카세트와 파드의 연관 관계

파드는 레이블 기준으로 관리하기 때문에 레플리카세트와 파드는 느슨하게 결합되어 있다. 즉, 레플리카세트와 파드를 한꺼번에 삭제할 때는 kubectl delete replicaset 컨테이너이름 --cascade=false 명령으로 레플리카세트를 삭제한다.

레플리카세트 삭제

레플리카세트와 파드 상태 확인

레플리카세트 재생성 후 상태 확인

이때 레플리카의 상태도 확인을 할 수가 있다.

레플리카 상태 항목:

• DESIRED: 레플리카세트 설정에 지정한 파드 개수
• CURRENT: 레플리카세트를 이용해 현재 클러스터에서 동작하는 실제 파드 개수

새로 만든 레플리카세트가 정상적으로 동작하는지 확인.

새롭게 nginx-replicaset-j7gdf라는 파드를 생성한 것을 확인할 수 있다.

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실행 중인 파드의 .metadata.labels.app 필드를 수정했을 때 발생하는 상황

우선 실행 중인 파드 목록을 확인한다.

kubectl edit pod 수정하려는 파드이름 명령을 실행한다.

위와같이 .metadata.labels.app 필드에서 nginx-replicaset >> nginx-other이라고 변경한다.

 

kubectl get pods 명령을 실행했을 때, 위와 같이 파드가 추가되어 4개가 실행되는 것을 확인할 수 있다.

 

 

<출처>
정원천 외 3명, 쿠버네티스 입문 90가지 예제로 배우는 컨테이너 관리 자동화 표준