★ 요약 ★

클라우드 서비스 사용이 일반화되고, 컴퓨팅 정보 자산 활용에 극도의 효율을 요구하는 트렌드는 컨테이너 기술, 도커(Docker), 컨테이너 오케스트레이션의 빠르고 적절한 도입을 견인하고 있다. 쿠버네티스는 최신 트렌드를 충족하는 강력한 도구다. 이 책은 컨테이너 활용에 만족하지 않고 실제 운영 환경에서 발생하는 모니터링, 보안, 확장, 자동화의 문제를 실무자 입장에서 안내한다. 이 책의 독자는 컨테이너 도입, 활용, 관리를 ’잘하는 수준’을 넘어 ’최고의 전문가’로 발돋움할 것이다.


★ 이 책에서 다루는 내용 ★

█ 장기 운영을 위한 안정적 쿠버네티스 클러스터 아키텍처
█ GCE, AWS, 애저(Azure), 베어 메탈 환경에서 쿠버네티스 운영의 장점
█ 쿠버네티스 인증 모델과 클러스터 연합을 위한 옵션
█ 쿠버네티스 모니터링, 문제 해결, 고가용성 운영
█ 사용자 정의 쿠버네티스 자원 생성 및 설정과 자동화된 워크플로우 환경에서 서드파티 자원 사용
█ 컨테이너 환경에서 복잡한 상태저장 애플리케이션 운영 구조
█ 표준 패키지로 구성된 애플리케이션 배포와 설치


★ 이 책의 대상 독자 ★
고급 기술을 익혀 쿠버네티스 마스터가 되고자 하는 중급 수준의 시스템 관리자와 개발자를 대상으로 한다. 이 책은 상급 수준으로, 쿠버네티스를 마스터하는 데 길잡이가 될 것이다.


★ 이 책의 구성 ★

1장 ‘쿠버네티스 구조의 이해’에서는 이 책의 주요 목적과 분산 시스템 환경에서 컨테이너 오케스트레이션을 간단히 소개한다. 또 쿠버네티스 구축 시 사용하는 기본 지침 원리를 설명하고 디자인을 자세히 다룬다.
2장 ‘쿠버네티스 클러스터 구축’에서는 사용자가 빠른 테스트 클러스터에서 실무 수준의 클러스터에 이르기까지 다양한 도구를 사용해 여러 쿠버네티스 클러스터를 생성한다.
3장 ‘모니터링, 로깅, 문제 해결’에서는 쿠버네티스 클러스터상에서의 이벤트 모니터링, 이벤트 로깅, 측정 항목 수집을 설명한다. 이를 통해 클러스터 행위의 패턴을 식별하고 분석할 수 있다.
4장 ‘고가용성과 신뢰성’에서는 고가용성 아키텍처의 모범 사례를 소개한다. 쿠버네티스는 비용과 성능의 균형, 실시간 업그레이드, 성능 병목 현상을 고려해 다양한 방법으로 고가용성 확보할 수 있도록 구성할 수 있다.
5장 ‘쿠버네티스 보안, 제한, 계정 설정’에서는 실무 환경에서 SSL API, 애드온, 도커(Docker) 인증 등을 사용해 쿠버네티스를 보호하는 방법을 살펴본다. 다양한 보안 주제와 함께 승인 제어, 외부 인증 시스템의 인터페이스, 네임스페이스를 자세히 다룬다.
6장 ‘중요 쿠버네티스 자원 사용’에서는 복잡한 마이크로서비스를 기반으로 하는 시스템을 설계한다. 시스템 설계는 쿠버네티스 자원의 검토와 배포로 구성되며, 애플리케이션의 구조와 구성에 따라 각각의 자원과 매핑된다.
7장 ‘쿠버네티스 스토리지 관리’에서는 쿠버네티스의 영구 볼륨을 설명한다. 또한 특정 사용 사례에 따른 스토리지 유형을 살펴본다.
8장 ‘쿠버네티스에서 상태 저장 애플리케이션 실행’에서는 데이터베이스, 메시지 큐 등 레거시 모놀리식 상태 저장 애플리케이션과 서비스를 운영할 때 직면하는 문제에 대해 살펴본다. 이와 함께 클러스터링 상태 저장 애플리케이션용 환경 공유 변수와 DNS 레코드도 소개한다.
9장 ‘배포, 확장성, 할당량’에서는 수평 포드 자동 확장, 클러스터 크기, 업데이트 배포의 고급 기능을 설명한다. 또한 쿠버네티스 확장 테스트와 스트레스 테스트에 사용하는 도구도 살펴본다.
10장 ‘쿠버네티스 고급 네트워킹’에서는 서드파티 SDN 플러그인에 사용하는 컨테이너 네트워크 인터페이스를 설명한다. CNI 플러그인, 로드밸런싱, 네트워크 보안 정책을 자세히 다룬다.
11장 ‘다수의 클라우드와 클러스터 페더레이션에서 쿠버네티스 운영하기’에서는 베어 메탈(bare metal), AWE, GCE 같은 특정 플랫폼에서 운영 환경의 쿠버네티스 클러스터 배포 방법을 살펴본다. 실무에서 클러스터 페더레이션(federation)의 필요성도 함께 소개한다.
12장 ‘쿠버네티스 사용자 최적화: API와 플러그인’에서는 API 수준에서 쿠버네티스를 다루는 방법과 함께 서드파티 자원 개발의 모범 사례 및 동기 부여를 설명한다. 또한 쿠버네티스가 지원하는 플러그인 유형과 사용자에게 최적화된 플러그인의 개발 방법도 함께 소개한다.
13장 ‘쿠버네티스 패키지 매니저 다루기’에서는 쿠버네티스 애플리케이션을 패키지로 관리하는 방법을 설명한다. 기존 Helm 패키지를 찾는 방법 및 설치 방법과 함께 Helm 차트 작성법을 살펴본다.
14장 ‘쿠버네티스의 미래’에서는 쿠버네티스의 미래와 함께 로드맵과 동향을 제시한다. 또한 오케스트레이션으로써 위치와 다른 경쟁 제품과 차이점도 함께 알아본다.

1장. 쿠버네티스 구조 이해
__컨테이너 오케스트레이션의 이해
____실제 머신, 가상머신, 컨테이너
____클라우드의 컨테이너
____소 떼와 애완동물의 차이
__쿠버네티스 개념
____클러스터
____노드
____마스터
____포드
____라벨
____애노테이션
____라벨 셀렉터
____복제 콘트롤러와 복제 집합
____서비스
____볼륨
____StatefulSet
____시크릿
____이름
____네임스페이스
__쿠버네티스 구조 심층 탐구
____분산 시스템 디자인 패턴
__쿠버네티스 API
____쿠버네티스 API
____자동 확장 API
__쿠버네티스 컴포넌트
____마스터 컴포넌트
____노드 컴포넌트
__쿠버네티스 런타임
____런타임 인터페이스
____도커
____Rkt
____하이퍼 컨테이너
__지속적 통합과 배포(CI/CD)
____CI/CD 파이프라인
____쿠버네티스를 위한 CI/CD 파이프라인 설계
__요약

2장. 쿠버네티스 클러스터 생성
__Minikube를 사용해 단일 노드 클러스터 생성
____작업 준비하기
____클러스터 생성
____문제 해결
____클러스터 확인
____작업하기
____대시보드로 클러스터 검사
__Kubeadm를 사용해 멀티 노드 클러스터 생성
____준비 사항
____Vagrant VM 클러스터 준비
____필요 소프트웨어 설치
____클러스터 생성하기
____포드 네트워크 설정
____워커 노드 추가
__클라우드(GCP, AWS, Azure)에서 클러스터 생성
____클라우드 공급자 인터페이스
____GCP
____AWS
____Azure
__베어 메탈 클러스터 생성
____베어 메탈 사용 사례
____베어 메탈 클러스터 생성 시기
__클러스터 생성 절차
__가상 사설 클라우드 인프라 사용
__요약

3장. 모니터링, 로깅, 문제 해결
__Heapster를 사용한 쿠버네티스 모니터링
____cAdvisor
__InfluxDB 백엔드
____저장소 스키마
____Grafana 시각화
__대시보드를 사용한 성능 분석
____최 상위 수준 뷰
____중앙 집중 로깅 추가
__노드 문제 탐지
____노드 문제 탐지기
____DaemonSet
____Problem Daemons
__문제 해결 사례
__견고한 시스템 설계
____하드웨어 장애
____할당량, 공유, 제한
____잘못된 설정
____비용 대 성능
____요약

4장. 고가용성과 신뢰성
__고가용성 개념
____중복성
____핫 스와핑
____리더 선출
____스마트 로드밸런싱
____멱등성
____자가 치료
__고가용성 모범 사례
____고가용성 클러스터 생성
____안정적인 노드 생성
____클러스터 상태 보호
____데이터 보호
____중복 API 서버 실행
____쿠버네티스를 사용해 리더 선출 실행
____고가용성 준비 환경 만들기
____고가용성 테스트
__라이브 클러스터 업그레이드
____롤링 업그레이드
____블루-그린 업그레이드
____데이터 컨트랙트 변경 관리
____데이터 이전
____API 지원 중단
__대규모 클러스터 성능, 비용, 설계 균형
____가용성 요구사항
____최선의 선택
____유지보수 작업시간
____빠른 복구
____무중단
____성능과 데이터 일관성
__요약

5장. 쿠버네티스 보안, 제한, 계정 설정
__쿠버네티스 보안 문제 이해
____노드 문제
____네트워크 문제
____이미지 문제
____설정과 배포 문제
____포드와 컨테이너 문제
____조직, 문화, 프로세스 문제
__쿠버네티스 보안강화
____쿠버네티스 서비스 계정 이해
____API서버 접근
____포드 보호
____포드 보안 정책
____네트워크 정책 관리
____secret 사용
__다중사용자 클러스터 실행
____다중 사용자 클러스터 사례
____안전한 멀티테넌시를 위한 네임스페이스 사용
____네임스페이스 함정 피하기
__요약

6장. 중요 쿠버네티스 자원 사용
__Hue 플랫폼 설계
____Hue 범위 정의
____워크플로우 계획
__쿠버네티스를 사용해 Hue 플랫폼 구축
____효과적으로 Kubectl 활용
____Kubectl 자원 구성 파일 이해
____포드에 장기 실행 마이크로서비스 배포
__내외부 서비스 분리
____내부 서비스 배포
____Hue-reminder 서비스 생성
____외부에 서비스 공개하기
__접근 제한을 위해 네임스페이스 사용하기
__작업 개시
____병렬 작업 실행
____완료 작업 삭제
____cron 작업 스케줄링
__Kubectl로 포드 조회
__비클러스터 컴포넌트와 혼합
____외부 클러스터 네트워크 컴포넌트
____내부 클러스터 네트워크 컴포넌트
____쿠버네티스로 Hue 플랫폼 관리
____준비 프로브 사용해 종속성 관리
__순서대로 포드를 실행위해 init 컨테이너 사용
____DaemonSet 포드 공유
__쿠버네티스로 Hue 플랫폼 진화
____기업에서 Hue 활용
____Hue를 활용한 과학 진보
____Hue를 활용한 미래의 아이들 교육
__요약

7장. 쿠버네티스 스토리지 관리
__영구 볼륨 살펴보기
____볼륨
____영구 볼륨 생성
____영구 볼륨 요청 만들기
____요청된 볼륨 마운트하기
____영구 볼륨 스토리지 구성 시연
__공용 스토리지 볼륨 유형 - GCE, AWS, 애저
____AWS EBS
____AWS EFS Elastic File System
____GCE 영구 디스크
____Azure 데이터 디스크
____Azure 파일 스토리지
__쿠버네티스에서 GlusterFS와 Ceph 볼륨
____GlusterFS 사용
____Ceph 사용
__클러스터된 컨테이너 데이터 볼륨 관리자로써 Flocker
__쿠버네티스에 기업용 스토리지 통합
__요약

8장. 상태저장 쿠버네티스 애플리케이션 실행
__상태 저장 VS 상태 비저장 쿠버네티스 애플리케이션
____분산 데이터 집약적인 앱의 본질 이해
____쿠버네티스 내부 상태 관리 목적
____쿠버네티스 외부 상태 관리 목적
__공유 환경 변수와 DNS 레코드 비교
____DNS를 통한 외부 데이터 저장소에 접근
____환경 변수를 통한 외부 데이터 저장소 접근
____여분의 메모리 상태 사용하기
____중복 영구 스토리지로 DaemonSet 사용
____영구적 볼륨 클레임 적용
____StatefulSet 활용
__쿠버네티스에서 카산드라 클러스터 운영
____카산드라에 대한 간략한 소개
____카산드라 도커 이미지
____쿠버네티스와 카산드라의 연결
____카산드라 헤드리스 서비스 생성
____statefulSet을 사용해 카산드라 클러스터 생성
____복제 컨트롤러를 사용해 카산드라 배포
____DaemonSet을 사용해 카산드라 배포
__요약

9장. 롤링 업데이트, 확장성, 할당량
__수평적 포드 자동 확장 기능
____수평적인 포드 자동 확장 조절기 선언
____사용자 정의 측정 항목
____Kubectl를 이용해 자동 스케일링하기
__자동 확장을 통한 롤링 업데이트 수행
__제한과 할당량을 이용한 부족 자원 처리
____자원 할당량 사용하기
____자원 할당량 유형
____할당량 범위
____요청과 제한
____할당량 작업
__클러스터 용량 선택과 관리
____노드 유형 선택
____스토리지 솔루션 선택
____비용 및 응답 시간 단축
____여러 노드 구성의 효과적 사용
____탄력적인 클라우드 자원 사용의 이점
____Hyper.sh 고려하기
__쿠버네티스로 한계 극복
____쿠버네티스의 성능 및 확장성 개선하기
____쿠버네티스의 성능과 확장성 측정
____대규모 쿠버네티스 테스트
__요약

10장. 고급 쿠버네티스 네트워킹
__쿠버네티스 네트워킹 모델 이해
____포드 내부 통신 (컨테이너 대 컨테이너)
____포드간 통신(포드-포드)
____외부 액세스
____쿠버네티스 네트워킹과 도커 네트워킹
____조회와 검색
____쿠버네티스 네트워크 플러그인
__쿠버네티스 네트워킹 솔루션
____베어 메탈 클러스터에서 브리징
____Contiv
____vSwitch 열기
__Nuage networks VCS
____Canal
____Flannel
____Calico 프로젝트
____Romana
____Weave net
__네트워크 정책의 효과적 사용
____쿠버네티스 네트워크 정책의 설계 이해
__로드밸런싱 옵션
____외부 로드밸랜서
____서비스 로드밸런서
____유입
__나만의 CNI 플러그인 작성
____루프백 플러그인 탐색
__요약

11장. 클라우드와 클러스터 연합 환경에서 쿠버네티스 실행
__클러스터 연합 이해
____클러스터 연합의 중요 사용 사례
____연합 제어 플레인
____연합 자원
____고 난이도 항목
__쿠버네티스 클러스터 연합 관리
__클러스터 연합 설정
____초기 설정
____공식 배포된 Hyperkube 이미지 이용
____연합 제어 플레인 실행
____쿠버네티스 클러스터를 연합에 등록
____KubeDNS 업데이트
____연합 중단
____Kubefed를 사용해 클러스터 연합 설정
__연합 워크로드 처리
____연합 서비스 생성
____백앤드 포드 추가
____퍼블릭 DNS 기록 검증
____연합 서비스 탐색
____클러스터 전체와 백앤드 포드의 실패 처리
____문제 해결
__요약

12장. 쿠버네티스 커스터마이징-API와 플러그인
__쿠버네티스 API로 작업
____OpenAPI 이해
____프록시 설정
____쿠버네티스 API 직접 탐색
____쿠버네티스 API를 통해 포드 생성
____파이썬 클라이언트를 통해 쿠버네티스 API 접근
__쿠버네티스 API 확장
____서드파티 자원 구조 이해
____서드파티 자원 개발
____서드파티 자원 통합
__쿠버네티스 플러그인 작성
____커스텀 스케줄러 플러그인 작성
__권한승인 플러그인 작성
____승인 제어 플러그인 작성
____커스텀 측정 항목 플러그인 작성
____볼륨 플러그인 작성
__요약

13장. 쿠버네티스 패키지 매니저 관리
__Helm 이해
____Helm의 동기
____Helm의 구조
____Helm의 구성 요소
____Helm과 Helm-classic
__Helm 사용
____Helm 설치
____차트 찾기
____패키지 설치
____저장소 작업
____Helm으로 차트 관리
__독자적인 차트 생성
____Chart.yaml 파일
____차트의 메타데이터 파일
____차트 의존성 관리
____템플릿과 값 사용
__요약

14장. 쿠버네티스의 미래
__앞으로 나아갈 길
____쿠버네티스 배포와 주요 일정
____쿠버네티스의 특별 관심사와 작업 그룹
__경쟁
____번들링의 가치
____도커 스웜
____메소스/메소스피어
____클라우드 플랫폼
____AWS
____Azure
____Alibaba Cloud
__쿠버네티스의 성장동력
____커뮤니티
____깃허브
____회의와 만남
____공유 정신
____쿠버네티스 생태계
____공개 클라우드 공급자
__교육과 훈련
__동적 플러그인
__요약

★ 지은이의 말 ★

이 책은 쿠버네티스 클러스터의 설계와 관리를 설명한다. 개발자와 데브옵스(DevOps) 엔지니어, 컨테이너 오케스트레이션을 사용해 복잡한 분산 시스템을 개발 및 진화시켜야 하는 개발자를 대상으로 쿠버네티스가 제공하는 모든 기능과 서비스를 다룬다. 또한 다양한 환경과 사용 사례를 고려해 대규모 시스템을 만들고, 쿠버네티스에 배포하는 단계도 자세히 설명한다. 이 책을 통해 쿠버네티스의 구성 방법과 특정 자원의 적절한 사용 시기, 최상의 효율로 클러스터를 구현 및 구성 방법에 대해 깊이 있는 지식을 갖게 될 것이다. 실습과 연습을 통해 쿠버네티스의 구조와 클러스터의 설치, 운영, 업그레이드 방법을 살펴보고, 모범 사례를 이용해 소프트웨어 배포 방법을 자세히 설명한다.

★ 옮긴이의 말 ★

다섯 명의 역자는 108회 정보관리/컴퓨터시스템응용기술사로써 ‘108번역’이라는 소모임에서 번역 활동을 하고 있다. 쿠버네티스의 포드(Pod)와 컨테이너 오케스트레이션(Container Orchestration)이 서로 다른 환경의 시스템에서 애플리케이션을 배포하고 통합하듯 다섯 명의 역자는 서로 다른 IT 영역에서 최고의 전문가 역할을 충실히 이행하고 있다. 다섯 명의 역자는 컨테이너를 직접 적용해 사용하고 있거나 관심을 갖고 가상 머신으로 구성된 소규모 시스템 환경에서 쿠버네티스의 실험적 경험을 쌓고 있다.
이 책을 처음 읽었을 때 다양한 환경에서 동작하는 컨테이너 오케스트레이션에 대해 고전 소설과 고전 음악의 잘 정리된 리듬의 조화와 같은 훌륭한 기능에 놀라지 않을 수 없었다.
이 책과 함께 리눅스 컨테이너(LXC), 도커(Docker), 서버리스(Serverless) 애플리케이션, 데브옵스 등 관련된 주제를 읽을 것을 권장한다. 소개한 기술은 컨테이너 오케스트레이션의 기능을 제공하는 쿠버네티스의 구축과 활용 측면에서 독자에게 많은 도움을 제공하고 관점을 확장시켜 줄 것이다.
마지막으로 거대하고 다양한 환경에 업무용 애플리케이션의 배포를 고려하고 있는 경우, 컨테이너와 함께 쿠버네티스를 반드시 검토하기 바란다. 독자들이 애플리케이션 배포 시 고민하는 자동화, 업데이트, 애플리케이션의 라이브러리 종속성 문제를 바로 해결할 수 있을 것이다.