Kubernetes Pod와 Deployment¶

📖 개요¶

Pod는 Kubernetes의 최소 배포 단위이며, Deployment는 Pod를 관리하는 상위 리소스입니다. 이 문서에서는 두 개념을 실습을 통해 학습합니다.

🎯 학습 목표¶

Pod의 개념과 생명주기 이해
Deployment를 통한 Pod 관리
롤링 업데이트와 롤백
레이블과 셀렉터 활용

🏗️ Pod 개념¶

Pod란?¶

Pod
├── Container 1 (Main Application)
├── Container 2 (Sidecar: Logging)
└── Shared: Network, Storage

특징: - 하나 이상의 컨테이너 그룹 - 같은 네트워크 네임스페이스 공유 (localhost 통신 가능) - 같은 스토리지 볼륨 공유 - 항상 같은 노드에 배치 - 배포의 최소 단위

Pod 생명주기¶

Pending → Running → Succeeded/Failed
                  ↓
                Terminating

상태: - Pending: 스케줄링 대기 또는 이미지 다운로드 중 - Running: 실행 중 - Succeeded: 성공적으로 완료 (Job/CronJob) - Failed: 실패로 종료 - Unknown: 상태 불명

📝 실습 1: 기본 Pod 생성¶

명령형 방식¶

# Nginx Pod 생성
kubectl run nginx-pod --image=nginx:latest

# 상태 확인
kubectl get pods

# 상세 정보
kubectl describe pod nginx-pod

# 로그 확인
kubectl logs nginx-pod

# Pod 접속
kubectl exec -it nginx-pod -- /bin/bash

# Pod 삭제
kubectl delete pod nginx-pod

선언적 방식 (YAML)¶

pod-nginx.yaml:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
    env: development
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.21
    ports:
    - containerPort: 80
      protocol: TCP
    env:
    - name: NGINX_HOST
      value: "example.com"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

# Pod 생성
kubectl apply -f pod-nginx.yaml

# 확인
kubectl get pod nginx-pod -o wide

📝 실습 2: 멀티 컨테이너 Pod¶

pod-multi-container.yaml:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: multi-container-pod
spec:
  containers:
  # 메인 애플리케이션
  - name: app
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: shared-logs
      mountPath: /var/log/nginx

  # 로그 수집 사이드카
  - name: log-collector
    image: busybox
    command: ['sh', '-c', 'tail -f /logs/access.log']
    volumeMounts:
    - name: shared-logs
      mountPath: /logs

  volumes:
  - name: shared-logs
    emptyDir: {}

# Pod 생성
kubectl apply -f pod-multi-container.yaml

# 각 컨테이너 로그 확인
kubectl logs multi-container-pod -c app
kubectl logs multi-container-pod -c log-collector

# 특정 컨테이너 접속
kubectl exec -it multi-container-pod -c app -- /bin/bash

🚀 Deployment 개념¶

Deployment란?¶

Deployment
   ↓ 관리
ReplicaSet (revision 2) ← 현재 활성
   ↓ 유지
Pod 1, Pod 2, Pod 3

ReplicaSet (revision 1) ← 이전 버전 (롤백용)
   (Pod 없음)

특징: - ReplicaSet을 통해 Pod 복제본 관리 - 선언적 업데이트 (롤링 업데이트) - 자동 복구 (Self-healing) - 스케일링 - 롤백 가능

📝 실습 3: Deployment 생성¶

명령형 방식¶

# Deployment 생성
kubectl create deployment nginx-deploy --image=nginx:1.21 --replicas=3

# 확인
kubectl get deployments
kubectl get replicasets
kubectl get pods

# 스케일링
kubectl scale deployment nginx-deploy --replicas=5

# 이미지 업데이트
kubectl set image deployment/nginx-deploy nginx=nginx:1.22

# 롤아웃 상태 확인
kubectl rollout status deployment/nginx-deploy

# 롤아웃 히스토리
kubectl rollout history deployment/nginx-deploy

# 롤백
kubectl rollout undo deployment/nginx-deploy

선언적 방식 (YAML)¶

deployment-nginx.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.21
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "250m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 80
          initialDelaySeconds: 30
          periodSeconds: 10
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 80
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5

# Deployment 생성
kubectl apply -f deployment-nginx.yaml

# 상태 확인
kubectl get deployment nginx-deployment
kubectl describe deployment nginx-deployment

🔄 롤링 업데이트¶

업데이트 전략 설정¶

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 10
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 2        # 동시에 추가 생성 가능한 Pod 수
      maxUnavailable: 1  # 동시에 사용 불가능한 Pod 수
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.21
        ports:
        - containerPort: 80

업데이트 실행¶

# 이미지 업데이트
kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.22

# 실시간 확인
kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

# 다른 터미널에서 Pod 변화 관찰
kubectl get pods -l app=nginx -w

# 업데이트 일시 중지
kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment

# 업데이트 재개
kubectl rollout resume deployment/nginx-deployment

롤백¶

# 히스토리 확인
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment

# 특정 revision 상세 정보
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment --revision=2

# 이전 버전으로 롤백
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

# 특정 버전으로 롤백
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=1

🏷️ 레이블과 셀렉터¶

레이블 추가¶

metadata:
  labels:
    app: nginx
    env: production
    tier: frontend
    version: v1.0

# 명령형으로 레이블 추가
kubectl label pod nginx-pod env=staging

# 레이블 업데이트
kubectl label pod nginx-pod env=production --overwrite

# 레이블 삭제
kubectl label pod nginx-pod env-

셀렉터로 검색¶

# 단일 레이블
kubectl get pods -l app=nginx

# AND 조건
kubectl get pods -l app=nginx,env=production

# OR 조건 (set-based)
kubectl get pods -l 'env in (production,staging)'

# NOT
kubectl get pods -l 'env notin (development)'

# 존재 여부
kubectl get pods -l app
kubectl get pods -l '!env'

Deployment 셀렉터¶

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-app
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: web
      tier: frontend
    matchExpressions:
    - key: env
      operator: In
      values:
      - production
      - staging
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
        tier: frontend
        env: production
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest

🔍 헬스 체크¶

Liveness Probe (생존 확인)¶

Pod가 정상 실행 중인지 확인, 실패 시 재시작

spec:
  containers:
  - name: app
    image: myapp:1.0
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /health
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 30  # 첫 체크까지 대기 시간
      periodSeconds: 10        # 체크 주기
      timeoutSeconds: 5        # 타임아웃
      failureThreshold: 3      # 실패 횟수

Readiness Probe (준비 상태 확인)¶

트래픽 받을 준비가 되었는지 확인, 실패 시 Service에서 제외

spec:
  containers:
  - name: app
    image: myapp:1.0
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /ready
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5

Startup Probe (시작 확인)¶

느리게 시작하는 앱을 위한 초기 체크

spec:
  containers:
  - name: app
    image: slow-app:1.0
    startupProbe:
      httpGet:
        path: /startup
        port: 8080
      failureThreshold: 30
      periodSeconds: 10

Probe 유형¶

# HTTP GET
livenessProbe:
  httpGet:
    path: /health
    port: 8080
    httpHeaders:
    - name: Custom-Header
      value: Awesome

# TCP Socket
livenessProbe:
  tcpSocket:
    port: 8080

# 명령 실행
livenessProbe:
  exec:
    command:
    - cat
    - /tmp/healthy

💡 실습 과제¶

과제 1: Blue-Green 배포 시뮬레이션¶

# Blue 버전 배포
kubectl create deployment blue --image=nginx:1.21
kubectl label deployment blue version=blue
kubectl scale deployment blue --replicas=3

# Green 버전 배포
kubectl create deployment green --image=nginx:1.22
kubectl label deployment green version=green
kubectl scale deployment green --replicas=3

# Service는 blue를 가리킴 (다음 챕터에서 학습)
# kubectl expose deployment blue --port=80 --selector=version=blue

# 전환 테스트 완료 후
kubectl scale deployment blue --replicas=0

과제 2: 자동 복구 테스트¶

# Deployment 생성
kubectl create deployment resilient-app --image=nginx --replicas=3

# Pod 목록 확인
kubectl get pods -l app=resilient-app

# Pod 하나 강제 삭제
kubectl delete pod <pod-name>

# 자동으로 새 Pod 생성 확인
kubectl get pods -l app=resilient-app -w

과제 3: 리소스 제한 테스트¶

deployment-limited.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: resource-test
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
      - name: stress
        image: polinux/stress
        command: ["stress"]
        args: ["--cpu", "1", "--vm", "1", "--vm-bytes", "50M"]
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "250m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"

kubectl apply -f deployment-limited.yaml

# 리소스 사용량 확인
kubectl top pods -l app=test

🐛 트러블슈팅¶

ImagePullBackOff¶

# 원인 확인
kubectl describe pod <pod-name>

# 이미지 이름 확인
kubectl get pod <pod-name> -o jsonpath='{.spec.containers[*].image}'

# 수정
kubectl set image deployment/<name> <container>=<correct-image>

CrashLoopBackOff¶

# 로그 확인
kubectl logs <pod-name> --previous

# 이벤트 확인
kubectl describe pod <pod-name>

# 디버깅 모드로 실행
kubectl run debug --image=busybox -it --rm -- sh

Pending 상태¶

# 원인 확인
kubectl describe pod <pod-name>

# 노드 리소스 확인
kubectl top nodes

# 스케줄링 불가능한 Pod 찾기
kubectl get pods --field-selector=status.phase=Pending

🧹 정리¶

# Deployment 삭제 (Pod도 함께 삭제됨)
kubectl delete deployment nginx-deployment

# 레이블로 일괄 삭제
kubectl delete pods -l app=nginx

# 네임스페이스 전체 삭제
kubectl delete namespace <namespace-name>

Kubernetes Pod와 Deployment¶

📖 개요¶

🎯 학습 목표¶

🏗️ Pod 개념¶

Pod란?¶

Pod 생명주기¶

📝 실습 1: 기본 Pod 생성¶

명령형 방식¶

선언적 방식 (YAML)¶

📝 실습 2: 멀티 컨테이너 Pod¶

🚀 Deployment 개념¶

Deployment란?¶

📝 실습 3: Deployment 생성¶

명령형 방식¶

선언적 방식 (YAML)¶

🔄 롤링 업데이트¶

업데이트 전략 설정¶

업데이트 실행¶

롤백¶

🏷️ 레이블과 셀렉터¶

레이블 추가¶

셀렉터로 검색¶

Deployment 셀렉터¶

🔍 헬스 체크¶

Liveness Probe (생존 확인)¶

Readiness Probe (준비 상태 확인)¶

Startup Probe (시작 확인)¶

Probe 유형¶

💡 실습 과제¶

과제 1: Blue-Green 배포 시뮬레이션¶

과제 2: 자동 복구 테스트¶

과제 3: 리소스 제한 테스트¶

🐛 트러블슈팅¶

ImagePullBackOff¶

CrashLoopBackOff¶

Pending 상태¶

🧹 정리¶

📚 다음 단계¶

🔗 참고 자료¶