Service

🔶 Service

Kubernetes에서 Service는 Pod의 IP 주소가 휘발성이고 변경되기 쉬우므로, 안정적인 접근 경로를 제공하기 위해 사용됩니다.

🔹 Pod IP의 한계와 Service의 필요성

• Pod는 장애나 업데이트 시 자동 재생성되며, 이때 IP 주소가 변경됨
• 사용자는 Pod가 언제 삭제될지 알 수 없고, 따라서 직접 IP를 사용하는 것은 신뢰성이 낮음
• Service는 직접 삭제하거나 재생성하지 않는 이상 IP가 고정되어, 항상 연결되어 있는 Pod에 접근 가능
• Service는 라벨 셀렉터를 통해 여러 Pod를 묶고, 그들 사이에 트래픽을 분산함

🔹 ClusterIP (기본값)

• 쿠버네티스 클러스터 내부 전용 IP를 통해서 Pod에 접근 가능한 IP
• 해당 IP에 클러스터 내의 다른 오브젝트 들이 접근할 수 있습니다.
• 외부에서는 접근 불가
• 기본 서비스 타입이며, 별도로 지정하지 않으면 자동으로 사용됨
• 여러 개의 파드를 연결할 수 있고, 서비스는 트래픽을 분산 처리해서 파드에 전달 합니다.
• 사용 예:
  • 내부 마이크로서비스 간 통신
  • 대시보드나 CLI를 통한 관리자 접근
  • 디버깅, 상태 확인 목적

▫️서비스 연결

Selector와 Label을 사용

• POD

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-1
  labels:
     app: pod
spec:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: k8s-worker1
  containers:
  - name: container
    image: kubetm/app
    ports:
    - containerPort: 8080

• Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-1
spec:
  selector:
    app: pod
  ports:
  - port: 9000 # 9000번 포트로 서비스 입력이 들어오면
    targetPort: 8080 # 파드의 8080포트로 연결을 수행한다.

🔹 NodePort

• 기본적으로 ClusterIP 성격을 포함
• 클러스터에 연결된 모든 노드한테 동일한 고정 포트를 제공
  • 모든 노드에 동일 포트가 열림
• 어느 노드라도 상관 없이 해당하는 IP로 외부에서 접근하면 서비스와 연결 가능
  • 외부에서 노드 IP + 지정된 포트를 통해 접근 가능
• Service는 이 포트로 들어온 요청을 알맞은 Pod로 전달
• 포트 범위: 30000 ~ 32767 (자동 할당 지원 )
• ExternalTrafficPolicy 옵션:
  • Cluster: 모든 노드에 요청 분산
  • Local: 요청이 도착한 노드에 있는 Pod에만 전달
• 사용 예:
  • 내부망 외부 노드 접근 허용
  • 간단한 데모나 임시 테스트용 공개 포트

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: svc-2
spec:
 selector:
    app: pod
 ports:
   - port: 9000
     targetPort: 8080
     nodePort: 30000 # (30000~32767)
 type: NodePort

🔹 LoadBalancer

• NodePort 기능 포함 + 외부 로드밸런서를 통해 외부 IP 노출
• LoadBalancer로 접근할 수 있는 IP는 플러그인
• Bare-metal 환경에서는 LoadBalancer 로 접근할 수 있는 IP 할당을 위해 MetalLB, OpenELB 등의 LoadBalancer 플러그인이 설치되어야 사용 가능
  • Bare-metal 환경 : 클라우드 서비스(AWS, GCP, Azure 등)를 사용하지 않고, 직접 물리 서버를 구축하고 관리하는 환경
• 클라우드 환경(GCP, AWS 등)에선 로드밸런서가 자동 생성됨
• 사용 예:
  • 실서비스 운영 시 외부에서 접속 가능한 엔드포인트 제공
  • 프론트엔드, 외부 API 서버 공개

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-4
spec:
  selector:
    app: pod
  ports:
  - port: 9000
    targetPort: 8080
  type: LoadBalancer

🔶 Kubernetes Service 실습

🔹 기본 개념: Service가 필요한 이유

• Pod는 시스템 장애 시 자동 재생성됨 → IP가 계속 바뀜
• 반면 Service는 고정 IP를 가지며, 파드가 재생성되어도 연결됨
• 따라서 신뢰할 수 있는 접근 포인트로 Service가 필요

🔹 ClientIP 실습

• POD

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-1
  labels:
     app: pod
spec:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: k8s-worker1
  containers:
  - name: container
    image: kubetm/app
    ports:
    - containerPort: 8080

• Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-1
spec:
  selector:
    app: pod
  ports:
  - port: 9000 # 9000번 포트로 서비스 입력이 들어오면
    targetPort: 8080 # 파드의 8080포트로 연결을 수행한다.

▫️ 서비스 생성

• svc-1:9000 : ClusterIp
  • POD를 지우고 새로 지정해도 자동으로 연결됩니다.

🔹 NodePort 실습

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: svc-2
spec:
 selector:
    app: pod
 ports:
   - port: 9000
     targetPort: 8080
     nodePort: 30000 # (30000~32767)
 type: NodePort

svc-2:9000 : ClusterIp

svc-2:30000 : Nodeport

▫️ IP

• worker node1 : 192.168.56.31

• worker noder 2 : 192.168.56.32

• 30000번은 Dash board가 사용중

• 파드 추가

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-2
  labels:
     app: pod
spec:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: k8s-worker2
  containers:
  - name: container
    image: kubetm/app
    ports:
    - containerPort: 8080

• 입력이 Node Port에 의해 분산 처리됨을 확인 가능

• externalTrafficPolicy: Local 테스트 (입력이 들어온 worker에서만 처리)

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-2
spec:
  selector:
    app: pod
  ports:
  - port: 9000
    targetPort: 8080
    nodePort: 30002
  type: NodePort
  externalTrafficPolicy: Local

• 입력받은 Work node 처리됨을 확인 가능

▫️주의사항

• externalTrafficPolicy: Local 상태인데, worker node에서 처리할 수 있는 pod가 없다면 처리되지 않고 무한 루프에 빠집니다.

🔹 LoadBalancer

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-4
spec:
  selector:
    app: pod
  ports:
  - port: 9000
    targetPort: 8080
  type: LoadBalancer

• 현재 외부 IP를 설정할 수 있는 Plugin이 없어서, Pending상태 유지