🚀 Amazon EKS 알아보기: AWS 관리형 쿠버네티스 서비스 완벽 해부 (섹션별 업로드)
🔹 섹션 1: 컨테이너 오케스트레이션의 필요성과 쿠버네티스 소개
안녕하세요! 오늘은 많은 기업들이 클라우드 환경에서 애플리케이션을 운영하는 데 필수적인 기술, 바로 컨테이너 오케스트레이션에 대해 알아보려 합니다. 특히 Amazon Web Services (AWS)에서 제공하는 관리형 쿠버네티스 서비스인 **Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)**를 중심으로 그 기능과 장점을 자세히 살펴보겠습니다.
과거에는 애플리케이션을 단일 서버에 배포하여 운영하는 방식이 일반적이었습니다. 하지만 사용량이 증가함에 따라 서버 증설이 필요해지고, 여러 서버에서 많은 컨테이너를 관리해야 하는 상황에 직면하게 됩니다. 이때, 단일 머신에서 컨테이너 실행을 지원하는 Docker와 같은 도구만으로는 여러 서버에 걸쳐 컨테이너를 배포하고 관리하는 오케스트레이션 역할을 수행할 수 없습니다.
만약 특정 컨테이너에서 장애가 발생하여 중단된다면, 남아있는 컨테이너만으로는 정상적인 성능을 유지하기 어려울 수 있습니다. 관리자는 직접 서버에 접속하여 컨테이너를 재시작하거나, 전체 장애 시 노드를 증설하는 등의 조치를 수동으로 취해야 하며, 이는 곧 운영 부담의 증가로 이어집니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 **컨테이너 오케스트레이터(Container Orchestrator)**입니다. 오케스트레이터는 마치 합창단의 지휘자처럼, 여러 서버에 분산된 컨테이너들을 중앙에서 관리하고 지휘하는 역할을 수행합니다.
**쿠버네티스(Kubernetes)**는 대표적인 컨테이너 오케스트레이터로, 원하는 상태(Desired State)를 정의하면 현재 상태(Current State)를 그에 맞춰 자동 조정해줍니다.
AWS는 이러한 쿠버네티스를 관리형 서비스로 제공하여 사용자의 운영 부담을 덜어주는 Amazon EKS, 그리고 AWS 자체 오케스트레이션 서비스인 Amazon ECS를 선택적으로 사용할 수 있도록 지원합니다.
이 글에서는 EKS를 집중적으로 다루며 그 핵심 개념과 기능을 상세히 알아보겠습니다.
🔹 섹션 2: 쿠버네티스 기본 개념 다지기 – 컨트롤 플레인과 데이터 플레인
Amazon EKS를 더 깊이 이해하기 위해서는 쿠버네티스의 기본적인 구조를 먼저 파악하는 것이 중요합니다. 쿠버네티스 클러스터는 크게 **컨트롤 플레인(Control Plane)**과 **데이터 플레인(Data Plane)**으로 구성됩니다.
컨트롤 플레인은 클러스터 전체를 관리하고 의사 결정을 내리는 핵심 두뇌 역할을 합니다. 주요 컴포넌트는 다음과 같습니다:
- API 서버 (kube-apiserver): 쿠버네티스 API를 노출하여 클러스터와 상호작용하는 통로입니다. kubectl과 같은 CLI 도구를 통해 내리는 명령은 모두 API 서버를 통해 처리됩니다.
- 컨트롤러 매니저 (kube-controller-manager): 복제본 세트(ReplicaSet), 배포(Deployment) 등 다양한 컨트롤러를 실행하여 클러스터 상태를 유지합니다.
- 스케줄러 (kube-scheduler): 새로 생성된 파드를 어떤 워커 노드에 배치할지 결정합니다.
- etcd: 클러스터의 모든 설정 정보와 상태 데이터를 저장하는 고가용성 키-값 저장소입니다.
데이터 플레인은 사용자 애플리케이션 컨테이너가 실제로 실행되는 공간인 워커 노드로 구성됩니다. 주요 컴포넌트는 다음과 같습니다:
- 큐블렛 (kubelet): 해당 노드에서 실행할 컨테이너를 API 서버와 통신하며 관리합니다.
- 큐브 프록시 (kube-proxy): 파드 간 통신, 서비스 라우팅 등을 담당합니다.
- 파드 (Pod): 쿠버네티스에서 배포 및 관리의 가장 작은 단위로, 하나 이상의 컨테이너와 공유 리소스를 포함한 추상 개념입니다.
컨트롤 플레인과 데이터 플레인은 API 서버를 통해 긴밀하게 상호작용하며, 사용자의 애플리케이션 배포 및 관리가 이루어집니다.
🔹 섹션 3: Amazon EKS의 특징과 장점
Amazon EKS는 인기 있는 오픈 소스 컨테이너 오케스트레이션 도구인 쿠버네티스를 기반으로 하는 관리형 서비스입니다. 즉, 쿠버네티스의 모든 기능을 그대로 활용하면서도, 쿠버네티스 컨트롤 플레인의 운영 및 관리를 AWS가 대신해 주는 편리함을 제공합니다.
EKS의 주요 특징과 장점은 다음과 같습니다:
- 완전한 쿠버네티스 호환성: EKS는 오픈 소스 쿠버네티스를 수정 없이 실행하므로, 표준 쿠버네티스 도구 및 생태계를 그대로 사용할 수 있습니다.
- 인증된 쿠버네티스 서비스: Cloud Native Computing Foundation (CNCF)의 인증을 받은 쿠버네티스 서비스로, 안정성과 신뢰성을 보장합니다.
- 확장된 버전 지원: 일반적인 오픈 소스 쿠버네티스보다 더 많은 마이너 버전을 지원하여, 업그레이드 부담을 줄이고 안정적인 환경을 유지할 수 있도록 돕습니다.
- 뛰어난 성능 및 신뢰성: AWS의 안정적인 인프라 기반 위에서 운영되므로 높은 성능과 가용성을 제공합니다.
- 강력한 보안: AWS VPC 내에서 실행되며, IAM과 통합하여 안전하게 클러스터를 운영할 수 있습니다. 뒤에서 보안 관련 내용을 더 자세히 다루겠습니다.
- 편리한 관리 기능: AWS Management Console을 통해 클러스터 관리 및 모니터링을 간편하게 수행할 수 있으며, Managed Add-ons 기능을 통해 핵심 애드온을 쉽게 설치하고 관리할 수 있습니다. 또한, 클릭 몇 번만으로 클러스터 업그레이드를 수행할 수 있는 편리한 기능을 제공합니다.
EKS를 사용하면 사용자는 복잡한 컨트롤 플레인 관리에 대한 부담을 덜고, 애플리케이션 개발 및 운영에 더욱 집중할 수 있습니다.
🔹 섹션 4: Amazon EKS 아키텍처 심층 분석 – 관리형 컨트롤 플레인과 데이터 플레인
Amazon EKS의 핵심적인 장점은 바로 AWS가 관리하는 컨트롤 플레인입니다. 사용자는 컨트롤 플레인에 대한 인프라 관리 없이 안전하고 안정적인 쿠버네티스 환경을 이용할 수 있습니다.
AWS 관리형 컨트롤 플레인 구성 요소:
- API 서버 및 etcd의 이중화: API 서버와 etcd 서버가 두 대 이상으로 구성되어 고가용성을 확보합니다.
- 자동 확장: 클러스터 부하 증가 시 API 서버가 자동으로 확장되는 오토 스케일링 그룹으로 관리됩니다.
- 프라이빗 네트워크 통신: 고객의 VPC와 AWS가 관리하는 컨트롤 플레인 VPC 간의 통신은 **교차 계정 ENI(Elastic Network Interface)**를 통해 프라이빗하게 이루어집니다.
반면, 데이터 플레인은 사용자의 AWS 계정 내 VPC에서 관리되며, 컨테이너가 실제로 실행되는 워커 노드들로 구성됩니다.
EKS 데이터 플레인 구성 옵션:
- Managed Node Group: AWS가 워커 노드의 프로비저닝, 업데이트, 스케일링을 자동으로 관리해주는 방식입니다. 오토 스케일링 그룹이 자동으로 생성되며, EKS에 최적화된 AMI를 기본으로 사용합니다. 필요 시 커스텀 AMI도 적용 가능하며, **코돈(Cordon)**과 **드레인(Drain)**을 활용한 롤링 업데이트도 지원됩니다.
- Self-managed Node Group: 사용자가 직접 EC2 인스턴스를 프로비저닝하고 관리하는 방식으로, 높은 사용자 정의 가능성을 제공하지만 관리 부담은 더 큽니다.
- Fargate: 서버리스 컴퓨팅 엔진으로, 워커 노드를 직접 관리할 필요 없이 파드를 배포하고 실행할 수 있습니다. AWS가 인프라를 모두 관리하므로 운영 부담이 가장 적습니다.
워크로드의 특성과 요구 사항에 따라 적절한 데이터 플레인 구성 방식을 선택해 Amazon EKS를 유연하게 활용할 수 있습니다.
🔹 섹션 5: 쿠버네티스 오브젝트 이해 – 애플리케이션 배포 및 관리의 핵심
쿠버네티스에서는 애플리케이션을 컨테이너로 패키징하고, 이를 클러스터에 배포 및 관리하기 위해 다양한 **오브젝트(Object)**들을 사용합니다. 이들은 사용자가 원하는 클러스터의 상태(Desired State)를 정의하며, 쿠버네티스는 현재 상태(Current State)를 이를 기준으로 자동 조정합니다.
설정 방식:
- 명령형(Imperative)
- 선언형(Declarative): YAML 파일을 통해 상태를 정의하며, **멱등성(Idempotency)**을 보장합니다.
주요 오브젝트:
- Pod: 하나 이상의 컨테이너로 구성된 쿠버네티스의 기본 단위
- ReplicaSet: 파드의 복제본 수를 관리
- Deployment: 롤링 업데이트와 롤백 등 배포 전략 관리
- Service: 파드 IP 변화에도 불변의 접근 경로 제공
- Volume: 영구 스토리지 제공
- Namespace: 클러스터 리소스를 논리적으로 구분하는 단위
이 외에도 다양한 오브젝트들이 있으며, 애플리케이션 배포와 관리를 유연하고 강력하게 지원합니다.
🔹 섹션 6: Amazon EKS 네트워킹 심층 분석 – 파드 간 통신과 외부 접근
쿠버네티스 환경에서 네트워크는 파드 간 통신과 외부 접근을 위한 필수 요소입니다.
기본적으로 각 파드는 고유한 IP를 가지며, EKS는 Amazon VPC CNI 플러그인을 통해 파드에 VPC IP를 직접 할당합니다. 이를 통해 오버레이 네트워크 없이 네이티브 VPC 네트워크를 활용할 수 있으며, IP Prefix 할당 등을 통해 IP 자원 문제를 해결할 수 있습니다.
외부 접근을 위한 Service 유형:
- ClusterIP: 클러스터 내부 전용
- NodePort: 노드의 포트를 외부에 노출
- LoadBalancer: AWS ELB와 연동해 외부 접근을 제공
또한, Ingress를 통해 경로 기반/도메인 기반 트래픽 라우팅이 가능하며, AWS Load Balancer Controller와 함께 사용 시 ALB/NLB 기반 고급 라우팅이 지원됩니다.
🔹 섹션 7: Amazon EKS 스토리지 이해 – 영구적인 데이터 관리
컨테이너 환경은 휘발성이 강하므로, 데이터를 영구적으로 유지하려면 쿠버네티스의 스토리지 기능을 이용해야 합니다.
스토리지 오브젝트:
- Persistent Volume (PV)
- Persistent Volume Claim (PVC)
프로비저닝 방식:
- Static Provisioning: 사전 정의된 PV 사용
- Dynamic Provisioning: StorageClass 기반 자동 프로비저닝
지원되는 AWS CSI 드라이버:
- EBS CSI Driver: 단일 파드 전용 블록 스토리지
- EFS CSI Driver: 여러 파드에서 동시에 접근 가능한 파일 시스템
- FSx for Lustre CSI Driver: 고성능 병렬 파일 시스템
워크로드에 맞는 스토리지 타입을 선택해 효율적이고 유연하게 운영할 수 있습니다.
🔹 섹션 8: Amazon EKS 보안 심층 분석 – 권한 관리 및 접근 제어
EKS에서 보안은 매우 중요한 요소입니다. AWS는 책임 공유 모델에 따라 컨트롤 플레인을 관리하며, 사용자는 워커 노드와 애플리케이션 수준의 보안을 책임집니다.
기본 보안 모델:
- RBAC (Role-Based Access Control): 쿠버네티스 리소스에 대한 접근 제어
- IAM 통합: AWS IAM과 쿠버네티스를 연결하여 인증 및 권한 관리 수행
IAM 연동 방식:
- aws-auth ConfigMap을 통해 IAM 사용자/역할을 쿠버네티스 그룹에 매핑
- aws-iam-authenticator 도구를 통한 인증 절차
파드 수준 접근 제어:
- IRSA (IAM Roles for Service Accounts): 파드별 IAM 권한 부여
- Pod Identity: 더 간편한 설정 방식
태그 기반 권한 제어를 통해 특정 리소스에 대한 제한적 접근도 구성 가능하며, 보안 수준을 유연하게 높일 수 있습니다.
🔹 섹션 9: 결론 – Amazon EKS, 클라우드 네이티브 여정을 위한 최적의 선택
지금까지 Amazon EKS의 기본 개념부터 아키텍처, 네트워킹, 스토리지, 보안까지 다양한 측면을 살펴보았습니다.
Amazon EKS는 안정적이고 확장 가능하며 안전한 관리형 쿠버네티스 서비스로서, 웹 애플리케이션뿐만 아니라 데이터 처리, 머신 러닝, 생성형 AI 등 다양한 워크로드를 지원할 수 있는 강력한 플랫폼을 제공합니다.
AWS가 제공하는 편리한 관리 기능과 쿠버네티스의 강력한 기능을 결합한 Amazon EKS는 클라우드 네이티브 환경으로의 전환을 고려하는 기업에게 운영 부담을 줄이고 개발 생산성을 향상시킬 수 있는 최적의 선택이 될 수 있습니다.
더 궁금한 점이 있거나, Amazon EKS를 활용한 애플리케이션 구축 및 인프라 구성에 대한 도움이 필요하시다면 언제든지 문의 주시길 바랍니다.
긴 글 읽어주셔서 감사합니다! 🙏