쿠버네티스 서비스

• 4/6/2022
• 읽는 시간 4분

서비스의 개념

동일한 서비스를 제공하는 파드 그룹에 지속적인 단일 접점을 만들려고 할 때 생성하는 리소스

◼ 서비스의 필요성

파드는 비영구적 리소스이기 때문에 파드 내의 IP 주소는 랜덤하게 지정되고, 리스타트 될 때마다 변경될 수 있다.

파드는 고정된 엔드포인트로 호출이 어렵다.

서비스를 사용하게 되면 파드가 클러스터내의 어디에 있는지에 상관없이 고정된 주소를 이용해서 접근이 가능하다.

→ “서비스를 통해 고정 IP 주소를 설정하여 내, 외부 클라이언트가 파드에 접속할 수 있다.”

ServiceType 종류

• ClusterIP
  서비스를 클러스터 내부 IP에 노출시킨다. ServiceTypes의 기본 값. 클러스터 내에서는 이 서비스에 접근이 가능하지만, 클러스터 외부에서는 외부 IP 를 할당 받지 못했기 때문에 접근이 불가능하다.
• NodePort
  고정 포트로 각 노드의 IP에 서비스를 노출시킨다. <NodeIP>:<NodePort> 를 요청하여, 클러스터 외부에서 NodePort 서비스에 접속할 수 있다.
• LoadBalancer
  클라우드 벤더에서 제공하는 설정 방식으로, 로드 밸런서를 사용하여 서비스를 외부에 노출시킨다. 외부 로드 밸런서가 라우팅되는 NodePort와 ClusterIP 서비스가 자동으로 생성된다.
• ExternalName
  서비스를 externalName 필드의 콘텐츠 (예: foo.bar.example.com)에 매핑한다. 설정해둔 CNAME값이랑 연결된다.

서비스 생성 (ClusterIP)

레이블 셀렉터를 이용해 같은 레이블의 파드를 서비스에 연결한다. 기본 서비스 타입.

 1apiVersion: v1
 2kind: Service
 3metadata:
 4  name: my-service
 5spec:
 6  selector:
 7    app: MyApp
 8  ports:
 9    - protocol: TCP
10      port: 80
11      targetPort: 8080

◼️ 설명

서비스가 80포트를 사용하여 app=MyApp 레이블을 가진 파드의 TCP 8080 포트를 대상으로 라우팅한다.

Cluster IP: 클러스터 안의 Pod끼리 통신하기 위한 Private IP

External IP: 클러스터 외부에 공개하는 IP 주소 (쿠버네티스 클러스터에서는 별도로 관리 X)

서비스에 할당된 주소는 10.109.128.30으로 클러스터 내부, 컨테이너 내부에서 접속을 시도할 경우 my-service와 연결된 파드의 8080포트가 실행되는 것을 확인할 수 있다.

멀티포트 지원

 1apiVersion: v1
 2kind: Service
 3metadata:
 4  name: my-service
 5spec:
 6  selector:
 7    app: MyApp
 8  ports:
 9    - name: http
10      protocol: TCP
11      port: 80
12      targetPort: 8080
13    - name: https
14      protocol: TCP
15      port: 443
16      targetPort: 9090

◼️ 설명

서비스는 동시에 하나의 포트 뿐 아니라 여러개의 포트를 동시에 지원한다.
하나의 서비스를 이용해 포트 80과 443을 각각 8080, 9090 포트와 연결할 수 있다.

→ “단일 클러스터 IP로 모든 서비스 포트가 노출된다.”

NodePort

모든 노드에 특정 포트를 할당하고 서비스를 구성하는 파드로 들어오는 연결을 전달한다.
Cluster IP와 유사하지만 서비스의 내부 클러스터IP 뿐만 아니라 모든 노드의 IP와 할당된 NodePort로 서비스에 액세스할 수 있다.

→ 서비스를 클러스터 밖에 위치한 외부 IP 주소에 노출하고 싶은 경우에 사용한다.

NodePort 생성

 1apiVersion: v1
 2kind: Service
 3metadata:
 4  name: my-service
 5spec:
 6  type: NodePort
 7  selector:
 8    app: MyApp
 9  ports:
10    - port: 80
11      targetPort: 80
12      nodePort: 31000

◼️ 설명

nodePort는 기본적으로 생략이 가능하다.
생략 시, 쿠버네티스 컨트롤 플레인은 포트 범위에서 자동 할당해준다 (기본값: 30000-32767)

내부 POD와 통신하는 방법

◼️ 설명

노드의 특정 IP 192.168.1.1 의 31000 포트에 접근한다면 트래픽이 가장 원활한 곳에 자동으로 연결을 시도한다.
해당 트래픽은 서비스의 80포트를 찾고, 컨테이너 내부 80포트를 읽는 구조로 진행된다.

ExternalName

FQDN(정규화된 도메인 이름)으로 외부 서비스를 참조하는 방법
쿠버네티스 내부에서 외부 서비스를 호출하고자 할때 사용한다.

일반적인 셀렉터에 대한 서비스가 아닌, DNS 이름에 대한 서비스에 매핑한다

• FQDN(Fully Qualified Domain Name)이란?
  

  호스트 이름과 도메인 이름을 포함한 전체 도메인 이름을 일컫는 용어이다.

ExternalName 생성

1apiVersion: v1
2kind: Service
3metadata:
4  name: my-service
5spec:
6  type: ExternalName
7  externalName: my.database.example.com

◼️ 설명

서비스를 my.database.example.com에 매핑한다.
서비스 프록시를 완전히 무시하고 외부 서비스에 직접 연결된다.

→ 따라서 ClusterIP를 얻지 못한다.

다른 네임스페이스의 서비스 참조

 1apiVersion: v1
 2kind: Service
 3metadata:
 4  name: my-service
 5	namespace: a
 6spec:
 7  selector:
 8    app: MyApp
 9  ports:
10    - protocol: TCP
11      port: 8080
12      targetPort: 8080

1apiVersion: v1
2kind: Service
3metadata:
4  name: external-service
5	namespace: b
6spec:
7  type: ExternalName
8  externalName: my-service.a.svc.cluster.local

◼️ 설명

파드가 다른 namespace의 서비스에 접근해야 하는 경우에도 ExternalName을 이용할 수 있다.

b 네임스페이스의 external-service:8080 포트로 연결되는 모든 트래픽은
a 네임스페이스의 my-service로 라우팅된다. (my-service.a.svc.cluster.local)