[K8s] 컨테이너 오케스트레이션

Docker와 Kubernetes(K8s)는 모두 컨테이너 기술과 관련이 있지만, 서로 다른 역할과 목적을 가지고 있습니다.

(아주 대충대충으로 간략화한 이미지)

Docker란?

Docker는 애플리케이션을 컨테이너화하는 기술을 제공하는 오픈 소스 플랫폼입니다. 컨테이너는 애플리케이션과 그 종속성을 패키지화하여 어디서나 일관되게 실행할 수 있는 표준화된 소프트웨어 단위입니다.

• 주요 기능:
  • 컨테이너 생성 및 관리: Docker는 애플리케이션과 그 환경을 컨테이너로 패키징하고, 이 컨테이너를 다양한 환경(로컬, 서버, 클라우드)에서 실행할 수 있도록 합니다.
  • 이미지 생성: Docker 이미지를 생성하고, 이 이미지를 사용하여 동일한 환경에서 일관되게 컨테이너를 생성할 수 있습니다.
  • 컨테이너 레지스트리: Docker Hub와 같은 레지스트리를 통해 이미지를 저장하고 공유할 수 있습니다.
  • 개발 및 테스트 환경 일관성: 컨테이너를 사용하여 개발자 간 환경 일관성을 유지하고, 애플리케이션의 배포 및 테스트 과정을 간소화할 수 있습니다.
• 사용 사례:
  • 단일 애플리케이션의 컨테이너화.
  • 애플리케이션의 개발, 테스트, 배포 환경 일관성 유지.
  • 경량의 가상 머신 대안으로 사용.

Kubernetes란?

Kubernetes는 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 확장, 운영을 자동화하는 오케스트레이션 플랫폼입니다. Kubernetes는 여러 호스트에 걸쳐 컨테이너를 자동으로 배포하고 관리하며, 복잡한 애플리케이션 환경을 효율적으로 운영할 수 있게 도와줍니다.

가운데 글자가 8개라서 k8s

• 주요 기능:
  • 컨테이너 오케스트레이션: 여러 컨테이너를 클러스터 내에서 배포, 관리, 확장, 자가 복구하는 기능을 제공합니다.
  • 자동 스케일링: 애플리케이션의 부하에 따라 자동으로 컨테이너(포드)를 확장하거나 축소할 수 있습니다.
  • 서비스 디스커버리 및 로드 밸런싱: Kubernetes는 클러스터 내 서비스 간 통신을 자동으로 관리하고, 로드 밸런싱을 통해 트래픽을 분산시킵니다.
  • 셀프 힐링: 실패한 컨테이너를 자동으로 다시 시작하거나 교체하여 애플리케이션의 가용성을 유지합니다.
  • 롤링 업데이트 및 롤백: 애플리케이션을 중단 없이 업데이트하고, 문제가 발생하면 이전 상태로 롤백할 수 있습니다.
• 사용 사례:
  • 대규모 마이크로서비스 아키텍처 운영.
  • 다양한 환경에서의 애플리케이션 자동 배포 및 관리.
  • 클라우드 네이티브 애플리케이션 관리.

Docker와 Kubernetes의 주요 차이점

특징	Docker	Kubernetes
역할	컨테이너 생성 및 관리	컨테이너화된 애플리케이션의 오케스트레이션 및 관리
기능	컨테이너 이미지 생성, 실행, 관리	컨테이너 배포, 확장, 스케일링, 자가 복구, 서비스 디스커버리
목표	애플리케이션의 컨테이너화 및 일관성 유지	대규모 컨테이너화된 애플리케이션의 배포 및 운영 자동화
복잡성	단일 또는 소규모 컨테이너 관리에 적합	대규모 클러스터의 복잡한 애플리케이션 관리에 적합
구성 요소	Docker Engine, Docker Compose, Docker Swarm	Kubernetes Master, Nodes, Pods, Services, Deployments
확장성	기본적인 확장성 제공 (Docker Swarm)	수평적, 수직적 확장 지원, 자동화된 스케일링
사용 사례	소규모 애플리케이션 컨테이너화 및 배포	대규모 애플리케이션의 운영 자동화 및 관리

Docker와 Kubernetes의 관계

• Docker는 Kubernetes의 일부로 사용될 수 있습니다: Kubernetes는 컨테이너 런타임으로 Docker를 사용할 수 있으며, Docker는 Kubernetes에서 관리되는 컨테이너를 실행하는 데 사용됩니다.
• Kubernetes는 Docker를 확장: Docker만으로는 다수의 컨테이너를 효과적으로 관리하는 데 한계가 있지만, Kubernetes는 이러한 컨테이너를 클러스터 전반에 걸쳐 자동으로 배포하고 관리할 수 있는 오케스트레이션 기능을 제공합니다.
• 컨테이너와 클러스터 관리: Docker는 개별 컨테이너의 생성 및 관리를 담당하고, Kubernetes는 이러한 컨테이너를 클러스터 전반에 걸쳐 오케스트레이션합니다.

정리

• Docker는 애플리케이션을 컨테이너화하고 관리하는 데 중점을 둔 도구입니다. 이는 개발, 테스트, 배포의 일관성을 유지하는 데 유용합니다.
• Kubernetes는 대규모 컨테이너화된 애플리케이션을 자동으로 배포하고 운영하기 위한 플랫폼으로, Docker와 같은 컨테이너 런타임을 사용하여 여러 컨테이너를 관리하는 더 높은 수준의 오케스트레이션 기능을 제공합니다.

Docker는 컨테이너를 만들고 관리하는 도구로서, Kubernetes와 같은 오케스트레이션 플랫폼을 통해 컨테이너의 배포, 확장, 운영이 자동화됩니다. Docker는 단일 컨테이너의 관리를, Kubernetes는 다수의 컨테이너를 클러스터에서 효과적으로 관리하는 역할을 수행합니다.

Docker Compose와 Docker Swarm도 있지 않나요?

Docker Compose와 Docker Swarm은 모두 Docker 생태계에서 멀티컨테이너 애플리케이션을 관리하고 배포하는 데 사용되지만, Kubernetes와 비교했을 때 각각의 목적과 기능이 다릅니다. 

1. Docker Compose

Docker Compose는 여러 컨테이너로 구성된 애플리케이션을 정의하고 실행하기 위한 도구입니다.

• 주요 기능:
  • 멀티 컨테이너 애플리케이션 정의: docker-compose.yml 파일을 사용하여 애플리케이션에 필요한 모든 컨테이너(서비스), 네트워크, 볼륨을 정의합니다.
  • 로컬 개발 환경: 개발자가 로컬 환경에서 멀티컨테이너 애플리케이션을 쉽게 시작하고 관리할 수 있도록 합니다.
  • 단일 호스트: Docker Compose는 단일 호스트(로컬 머신 또는 서버)에서 멀티컨테이너 애플리케이션을 실행하는 데 주로 사용됩니다.
• 사용 사례:
  • 로컬 개발 환경에서의 멀티컨테이너 애플리케이션 실행.
  • 테스트 환경에서의 컨테이너 오케스트레이션.
  • 단일 서버에서 애플리케이션 배포 및 관리.

예시:

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
  db:
    image: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

2. Docker Swarm

Docker Swarm은 Docker에서 제공하는 기본 컨테이너 오케스트레이션 도구로, 컨테이너 클러스터를 관리하는 데 사용됩니다.

• 주요 기능:
  • 클러스터링: 여러 Docker 노드를 클러스터로 묶어 하나의 가상 서버처럼 동작하게 합니다.
  • 서비스 관리: Swarm 모드를 활성화하면, 애플리케이션을 서비스 단위로 정의하고 클러스터 전반에 걸쳐 배포할 수 있습니다.
  • 내장 오케스트레이션: 컨테이너를 여러 노드에 걸쳐 자동으로 배포, 확장, 복구합니다. 로드 밸런싱, 서비스 디스커버리, 롤링 업데이트 등의 기능도 제공합니다.
  • Docker와의 통합: Docker CLI를 통해 Swarm 모드에서 직접 명령어를 사용할 수 있으며, Docker Compose와도 연동되어 멀티컨테이너 애플리케이션을 Swarm 클러스터에 배포할 수 있습니다.
• 사용 사례:
  • 중소 규모의 애플리케이션 클러스터링 및 오케스트레이션.
  • 여러 노드에 걸쳐 컨테이너 애플리케이션을 관리하고자 할 때.
  • Docker 환경에서 기본 오케스트레이션이 필요할 때.

예시:

# Swarm 초기화
docker swarm init

# Compose 파일을 사용해 Swarm에서 서비스 배포
docker stack deploy -c docker-compose.yml my_stack

3. Kubernetes와의 비교

Docker Compose와 Docker Swarm은 Docker 생태계 내에서 컨테이너 관리 및 오케스트레이션을 위해 제공되지만, Kubernetes와는 규모, 기능, 복잡성에서 차이가 있습니다.

특징	Docker Compose	Docker Swarm	Kubernetes
주요 목적	멀티컨테이너 애플리케이션 정의 및 로컬 실행	컨테이너 클러스터 오케스트레이션	대규모 컨테이너화된 애플리케이션의 오케스트레이션
클러스터링 지원	단일 호스트에 제한됨	여러 노드를 클러스터로 구성 가능	여러 노드를 클러스터로 구성 가능
서비스 디스커버리	없음	네이티브 서비스 디스커버리 제공	네이티브 서비스 디스커버리 제공
로드 밸런싱	단일 호스트의 포트 매핑	노드 간의 로드 밸런싱 제공	클러스터 전반에 걸친 고급 로드 밸런싱 제공
확장성	로컬 환경에서의 제한된 확장성	클러스터 내에서 수평적 확장 지원	수평적, 수직적 확장 지원, 자동화된 스케일링
롤링 업데이트	없음	기본적인 롤링 업데이트 지원	고급 롤링 업데이트 및 롤백 지원
복잡성	간단하고 개발 중심	비교적 간단하고 Docker와 밀접하게 통합됨	더 복잡하며, 다양한 기능과 설정 가능
사용 사례	로컬 개발 환경, 테스트 환경	소규모 애플리케이션 클러스터링, 중소 규모 배포	대규모 클러스터 환경, 복잡한 배포 및 운영 관리

결론

• Docker Compose는 주로 로컬 개발 환경에서 여러 컨테이너로 구성된 애플리케이션을 정의하고 실행하는 데 사용되며, 단일 호스트에서의 멀티컨테이너 애플리케이션 관리에 적합합니다.
• Docker Swarm은 Docker의 기본 오케스트레이션 도구로, 중소 규모의 클러스터 환경에서 컨테이너 애플리케이션을 클러스터로 관리하고 배포하는 데 사용됩니다. Swarm은 Kubernetes보다 간단하고 Docker와 더 밀접하게 통합되어 있습니다.
• Kubernetes는 대규모 컨테이너화된 애플리케이션의 오케스트레이션을 위한 플랫폼으로, 확장성, 고급 기능, 클라우드 네이티브 애플리케이션 운영에 적합합니다. Docker Swarm과 비교하여 더 강력한 기능을 제공하지만, 설정과 운영이 더 복잡할 수 있습니다.

각 도구는 각각의 목적에 맞게 선택되어야 하며, Docker Compose는 주로 로컬 개발에서, Docker Swarm은 중소 규모의 클러스터에서, Kubernetes는 대규모 프로덕션 환경에서 사용됩니다.