서비스를 사용하여 프론트엔드를 백엔드에 연결

이 작업은 프론트엔드 와 백엔드 마이크로서비스를 어떻게 생성하는지를 설명한다. 백엔드 마이크로서비스는 인사하기(hello greeter)이다. 프론트엔드는 nginx 및 쿠버네티스 서비스 오브젝트를 사용해 백엔드를 노출한다.

목적

• 디플로이먼트(Deployment) 오브젝트를 사용해 샘플 hello 백엔드 마이크로서비스를 생성하고 실행한다.
• 서비스 오브젝트를 사용하여 백엔드 마이크로서비스의 여러 복제본으로 트래픽을 보낸다.
• 디플로이먼트 오브젝트를 사용하여 nginx 프론트엔드 마이크로서비스를 생성하고 실행한다.
• 트래픽을 백엔드 마이크로서비스로 보내도록 프론트엔드 마이크로서비스를 구성한다.
• type=LoadBalancer 의 서비스 오브젝트를 사용해 클러스터 외부에 프론트엔드 마이크로서비스를 노출한다.

시작하기 전에

쿠버네티스 클러스터가 필요하고, kubectl 커맨드-라인 툴이 클러스터와 통신할 수 있도록 설정되어 있어야 한다. 이 튜토리얼은 컨트롤 플레인 호스트가 아닌 노드가 적어도 2개 포함된 클러스터에서 실행하는 것을 추천한다. 만약, 아직 클러스터를 가지고 있지 않다면, minikube를 사용해서 생성하거나 다음 쿠버네티스 플레이그라운드 중 하나를 사용할 수 있다.

• Killercoda
• KodeKloud
• Play with Kubernetes

버전 확인을 위해서, 다음 커맨드를 실행 kubectl version.

이 작업은 지원되는 환경이 필요한 외부 로드밸런서가 있는 서비스를 사용한다. 만약, 이를 지원하지 않는 환경이라면, 노드포트 서비스 타입을 대신 사용할 수 있다.

디플로이먼트를 사용해 백엔드 생성하기

백엔드는 인사하기라는 간단한 마이크로서비스이다. 여기에 백엔드 디플로이먼트 구성 파일이 있다.

service/access/backend-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
      tier: backend
      track: stable
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
        tier: backend
        track: stable
    spec:
      containers:
        - name: hello
          image: "gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0"
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80

백엔드 디플로이먼트를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/backend-deployment.yaml

백엔드 디플로이먼트에 관한 정보를 본다.

kubectl describe deployment backend

결과는 아래와 같다.

Name:                           backend
Namespace:                      default
CreationTimestamp:              Mon, 24 Oct 2016 14:21:02 -0700
Labels:                         app=hello
                                tier=backend
                                track=stable
Annotations:                    deployment.kubernetes.io/revision=1
Selector:                       app=hello,tier=backend,track=stable
Replicas:                       3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:                   RollingUpdate
MinReadySeconds:                0
RollingUpdateStrategy:          1 max unavailable, 1 max surge
Pod Template:
  Labels:       app=hello
                tier=backend
                track=stable
  Containers:
   hello:
    Image:              "gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0"
    Port:               80/TCP
    Environment:        <none>
    Mounts:             <none>
  Volumes:              <none>
Conditions:
  Type          Status  Reason
  ----          ------  ------
  Available     True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing   True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:                 <none>
NewReplicaSet:                  hello-3621623197 (3/3 replicas created)
Events:
...

hello 서비스 오브젝트 생성하기

프론트엔드에서 백엔드로 요청을 보내는 핵심은 백엔드 서비스이다. 서비스는 백엔드 마이크로서비스에 언제든 도달하기 위해 변하지 않는 IP 주소와 DNS 이름 항목을 생성한다. 서비스는 트래픽을 보내는 파드를 찾기 위해 셀렉터를 사용한다.

먼저, 서비스 구성 파일을 살펴보자.

service/access/backend-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello
spec:
  selector:
    app: hello
    tier: backend
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: http

구성 파일에서 hello 라는 이름의 서비스가 app: hello 및 tier: backend 레이블을 갖는 파드에 트래픽을 보내는 것을 볼 수 있다.

백엔드 서비스를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/backend-service.yaml

이 시점에서 hello 애플리케이션의 복제본 3개를 실행하는 backend 디플로이먼트가 있고, 해당 백엔드로 트래픽을 보내는 서비스가 있다. 그러나, 이 서비스는 클러스터 외부에서 사용할 수 없거나 확인할 수 없다.

프론트엔드 생성하기

이제 백엔드를 실행했으므로, 클러스터 외부에서 접근할 수 있는 프론트엔드를 만들고, 백엔드로의 요청을 프록시하여 백엔드에 연결할 수 있다.

프론트엔드는 백엔드 서비스에 지정된 DNS 이름을 사용하여 백엔드 워커 파드에 요청을 보낸다. DNS 이름은 examples/service/access/backend-service.yaml 구성 파일의 name 필드 값인 hello 이다.

프론트엔드 디플로이먼트 안의 파드는 hello 백엔드 서비스에 대한 요청을 프록시하도록 구성된 nginx 이미지를 실행한다. 다음은 nginx 구성 파일이다.

service/access/frontend-nginx.conf

# The identifier Backend is internal to nginx, and used to name this specific upstream
upstream Backend {
    # hello is the internal DNS name used by the backend Service inside Kubernetes
    server hello;
}

server {
    listen 80;

    location / {
        # The following statement will proxy traffic to the upstream named Backend
        proxy_pass http://Backend;
    }
}

백엔드와 같이, 프론트엔드는 디플로이먼트와 서비스를 갖고 있다. 백엔드 서비스와 프론트엔드 서비스 간에 주목해야 할 중요한 차이점은 프론트엔드 서비스의 구성에 type: LoadBalancer 가 있다는 것이다. 즉, 서비스가 클라우드 공급자가 프로비저닝한 로드 밸런서를 사용하고 클러스터 외부에서 접근할 수 있음을 의미한다.

service/access/frontend-service.yaml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
spec:
  selector:
    app: hello
    tier: frontend
  ports:
  - protocol: "TCP"
    port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer
...

service/access/frontend-deployment.yaml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
      tier: frontend
      track: stable
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
        tier: frontend
        track: stable
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: "gcr.io/google-samples/hello-frontend:1.0"
          lifecycle:
            preStop:
              exec:
                command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]
...

프론트엔드 디플로이먼트와 서비스를 생성한다.

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/frontend-deployment.yaml
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/frontend-service.yaml

결과는 두 리소스가 생성되었음을 확인한다.

deployment.apps/frontend created
service/frontend created

프론트엔드 서비스와 통신하기

일단 로드밸런서 타입의 서비스를 생성하면, 이 명령어를 사용해 외부 IP를 찾을 수 있다.

kubectl get service frontend --watch

frontend 서비스의 구성을 보여주고, 변경 사항을 주시한다. 처음에, 외부 IP는 <pending> 으로 나열된다.

NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)  AGE
frontend   LoadBalancer   10.51.252.116   <pending>     80/TCP   10s

하지만, 외부 IP가 생성되자마자 구성은 EXTERNAL-IP 제목 아래에 새로운 IP를 포함하여 갱신한다.

NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP        PORT(S)  AGE
frontend   LoadBalancer   10.51.252.116   XXX.XXX.XXX.XXX    80/TCP   1m

이제 해당 IP는 클러스터 외부에서 frontend 서비스와 통신하는데 사용된다.

프론트엔드 통해서 트래픽 보내기

이제 프론트엔드와 백엔드가 연결되었다. 프론트엔드 서비스의 외부 IP에서 curl 명령을 사용해 엔드포인트에 도달할 수 있다.

curl http://${EXTERNAL_IP} # 앞의 예에서 본 EXTERNAL-IP로 수정한다

결과로 백엔드에서 생성된 메시지가 보인다.

{"message":"Hello"}

정리하기

서비스를 삭제하기 위해, 아래 명령어를 입력하자.

kubectl delete services frontend backend

백엔드와 프론트엔드 애플리케이션에서 실행 중인 디플로이먼트, 레플리카셋, 파드를 삭제하기 위해, 아래 명령어를 입력하자.

kubectl delete deployment frontend backend

다음 내용

• 서비스에 대해 더 알아본다.
• 컨피그맵에 대해 더 알아본다.
• 서비스와 파드용 DNS에 대해 더 알아본다.