[Kubernetes] 쿠버네티스 Deployment 란?

안녕하세요? 정리하는 개발자 워니즈 입니다. 이번시간에는 kubernetes 의 Deployment라는 개념에 대해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 지난 시간까지는 Service 의 개념에 대해서 알아봤었는데요. 이번에는 Pod의 배포가 어떻게 되는지 확인해보도록 하겠습니다.

지난 글들은 아래를 참고 해주시면 됩니다.

• 쿠버네티스 1편 : 설치 가이드
• 쿠버네티스 2편 : pod
• 쿠버네티스 3편 : service
• 쿠버네티스 4편 : deployment
• 쿠버네티스 5편 : pod 설정
• 쿠버네티스 6편 : 배포 전략
• 쿠버네티스 7편 : volume
• 쿠버네티스 8편 : daemonset
• 쿠버네티스 9편 : 테라폼을 통한 클러스터 구성
• 쿠버네티스 10편 : eks에서 volume 사용하기
• 쿠버네티스 11편 : helm
• 쿠버네티스 12편 : helm chart template
• 쿠버네티스 13편 : helm deploy
• 쿠버네티스 14편 : fluentd를 통한 log수집
• 쿠버네티스 15편 : chartmuseum
• 쿠버네티스 16편 : 배포툴(ArgoCD 설치방법/사용법)
• 쿠버네티스 17편 : 배포툴(ArgoCD 구성/알람)
• 쿠버네티스 18편 : 쿠버네티스 Autoscailing
• 쿠버네티스 19편 : 쿠버네티스 로깅 아키텍처

1. ReplicaSet

먼저 Deployment의 개념중에서 가장 중요한것은 ReplicaSet입니다. Replication Controller의 새로운 버전으로 Label Selector를 통해 노드 상의 여러 Pod의 생성/복제/삭제 등의 라이프 싸이클을 관리합니다.

1. 지정한 Replica의 숫자만큼 Pod 수 생성/유지
2. Label Selector를 통한 Pod 타겟팅

2. Deployment

Kubernetes에서 어플리케이션 단위를 관리하는 Controller 이며 Kubernetes의 최소 유닛인 Pod에 대한 기준스펙을 정의한 Object이다.

Kubernetes에서는 각 Object를 독립적으로 생성하기 보다는 Deployment를 통해서 생성하는 것을 권장하고 있으며, Pod와 ReplicaSet의 기준정보를 지정할 수 있다.

이러한 Deployment는

1. Pod의 scale in / out 되는 기준을 정의한다.
2. Pod의 배포되고 update 되는 모든 버전을 추적할 수 있다.
3. 배포된 Pod에 대한 rollback을 수행할 수 있다.

즉, 개념적으로 Deployment = ReplicaSet +Pod+history이며 ReplicaSet 을 만드는 것보다 더 윗 단계의 선언(추상표현)이다.

3. Templates

Deployment는 위에서 보았듯이 Deployment안에 ReplicaSet과 Pod를 담을 수 잇는 구조로 되어 있습니다.

apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  # Deployment 객체의 Unique한 명칭
  name: deployment-example
spec:
  # Deployment label selector for pod
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  # 3 Pods should exist at all times.
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        # Pod의 라벨
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        # Run this image
        image: nginx:1.10

4. 실습예제

그럼 위의 개념들을 기반으로 Deployment에 대한 실습을 진행해보도록 하겠습니다.

4-1. Deployment 파일 생성 및 배포

• Deployment yaml파일 생성

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      run: my-nginx
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        run: my-nginx
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx-container
        image: nginx
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 80

• Deployment 생성

# kubectl apply -f /lab/deployment/nginx-deployment.yaml --record=true

• 결과확인

root@master:/k8s/metallb# kubectl get deployment
NAME                  DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
curl                  1         1         1            1           110m
my-nginx-deployment   2         2         2            2           15s

root@master:/k8s/metallb# kubectl get rs
NAME                             DESIRED   CURRENT   READY   AGE
curl-5cc7b478b6                  1         1         1       111m
my-nginx-deployment-6877c7847d   2         2         2       65s

root@master:/k8s/metallb# kubectl get pod
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
curl-5cc7b478b6-vwtmj                  1/1     Running   2          111m
my-nginx-deployment-6877c7847d-j6nml   1/1     Running   0          71s
my-nginx-deployment-6877c7847d-wr7c9   1/1     Running   0          71s

• DESIRED displays the desired number of replicas of the application, which you define when you create the Deployment. This is the desired state.
• CURRENT displays how many replicas are currently running.
• UP-TO-DATE displays the number of replicas that have been updated to achieve the desired state.
• AVAILABLE displays how many replicas of the application are available to your users.
• AGE displays the amount of time that the application has been running.

4-2. Delete Pod (장애 상황 표현)

장애가 발생한 상황을 가정하여 Pod한개를 삭제해보자

root@master:/k8s/metallb# kubectl get pod
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
curl-5cc7b478b6-vwtmj                  1/1     Running   2          111m
my-nginx-deployment-6877c7847d-j6nml   1/1     Running   0          71s
my-nginx-deployment-6877c7847d-wr7c9   1/1     Running   0          71s

root@master:/k8s/metallb# kubectl delete pod my-nginx-deployment-6877c7847d-j6nml
pod "my-nginx-deployment-6877c7847d-j6nml" deleted

root@master:/k8s/metallb# kubectl get pod
NAME                                   READY   STATUS        RESTARTS   AGE
curl-5cc7b478b6-vwtmj                  1/1     Running       2          114m
my-nginx-deployment-6877c7847d-7pm2c   1/1     Running       0          5s
my-nginx-deployment-6877c7847d-j6nml   0/1     Terminating   0          4m4s
my-nginx-deployment-6877c7847d-wr7c9   1/1     Running       0          4m4s

삭제를 하자마자 Deployment에서 선언한 replicas에 의해 신규로 1개의 pod가 생성었음을 알 수 있다.

4-3. Updating a Deployment

• ReplicaSet Edit

ReplicaSet의 replicas의 숫자를 2에서 4로 변경해봅시다.

# kubectl edit deployment my-nginx-deployment
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 4

결과확인 – 위에서 변경한 갯수대로 변경되었는지 확인합니다.

root@master:/k8s/metallb# kubectl get pod
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
my-nginx-deployment-6877c7847d-9vwwj   1/1     Running   0          22s
my-nginx-deployment-6877c7847d-gqp2g   1/1     Running   0          22s
my-nginx-deployment-6877c7847d-nx9zq   1/1     Running   0          22s
my-nginx-deployment-6877c7847d-sqg22   1/1     Running   0          22s

• Rolling Back a Deployment

이번에는 이미지를 다른 버전으로 업데이트하고 이전 버전의 이미지로 돌리는 과정을 실습해봅시다.

Pod의 이미지를 nginx:latest 에서 nginx:1.9.1으로 변경해봅니다.

변경에 대한 이력을 기록하기 위해 annotations에 change-cause을 추가할 수도 있습니다. 이것은 추후에 이력조회시 변경내용으로 조회되는 항목입니다.

# gedit /lab/deployment/nginx-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-nginx-deployment
  annotations:
    kubernetes.io/change-cause: "set image nginx 1.9.1"
spec:
  selector:
    matchLabels:
      run: my-nginx
  replicas: 4
  template:
    metadata:
      labels:
        run: my-nginx
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx-container
        image: nginx:1.9.1
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 80

Deployment 생성

# kubectl apply -f /lab/deployment/nginx-deployment.yaml

결과확인

root@master:/k8s/metallb# kubectl get deployment
NAME                  DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
curl                  1         1         1            1           110m
my-nginx-deployment   2         2         2            2           15s

root@master:/k8s/metallb# kubectl get rs
NAME                             DESIRED   CURRENT   READY   AGE
curl-5cc7b478b6                  1         1         1       111m
my-nginx-deployment-6877c7847d   2         2         2       65s

root@master:/k8s/metallb# kubectl get pod
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
curl-5cc7b478b6-vwtmj                  1/1     Running   2          111m
my-nginx-deployment-6877c7847d-j6nml   1/1     Running   0          71s
my-nginx-deployment-6877c7847d-wr7c9   1/1     Running   0          71s

Deployment이력조회

# kubectl rollout history deployment.v1.apps/my-nginx-deployment
deployment.apps/my-nginx-deployment 
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         kubectl apply --filename=/lab/deployment/nginx-deployment.yaml --record=true
2         set image nginx 1.9.1


상세조회를 위해서는 버전옵션을 추가할 수 있습니다.
# kubectl rollout history deployment.v1.apps/my-nginx-deployment --revision=2
deployment.apps/my-nginx-deployment with revision #2
Pod Template:
  Labels:   pod-template-hash=846f7cc5d6
    run=my-nginx
  Annotations:  kubernetes.io/change-cause: set image nginx 1.9.1
  Containers:
   my-nginx-container:
    Image:  nginx:1.9.1
    Port:   80/TCP
    Host Port:  0/TCP
    Environment:    
    Mounts: 
  Volumes:  

그럼 이제 버전1로 롤백을 해봅시다.

# kubectl rollout undo deployment.v1.apps/my-nginx-deployment --to-revision=1

4-4. Delete Deployment

위에서 언급했지만 Deployment 는 하위의 ReplicaSet과 Pod를 관리하는 리소스입니다. 따라서 Deployment를 삭제하면 하위의 ReplicaSet과 Pod이 함께 삭제됩니다.

# kubectl delete deployment my-nginx-deployment
deployment.extensions "my-nginx-deployment" deleted

# kubectl get rs
No resources found.

# kubectl get pods
NAME                                   READY   STATUS        RESTARTS   AGE
my-nginx-deployment-6877c7847d-sm4cs   0/1     Terminating   0          2m35s
my-nginx-deployment-6877c7847d-zbqxk   0/1     Terminating   0          2m38s
my-nginx-deployment-6877c7847d-zxhlq   0/1     Terminating   0          2m38s

5. 마치며..

이번시간에는 Pod의 ReplicaSet을 지정하며 배포를 해보고 해당 리비전으로 롤백해보고, 각 Deployment yaml 파일을 업데이트해서 재배포 해보는 내용을 정리해봤습니다. 확실히 쿠버네티스를 사용하면서 오케스트레이션의 강력함을 배우게 되는것 같습니다. 손쉽게 다수의 VM안에 docker container를 배포해주고 또 자동적으로 관리를 해주면서 해당 POD을 교체해주는 면에 있어서 정말로 편리한것 같습니다.

다음 이시간에는 Pod Configuration에 대해서 알아보는 시간을 갖겠습니다.