worker node

워커 노드(Worker Node)

kubernetes 의 워커 노드는 클러스터의 일꾼으로, 실제 애플리케이션이 실행되는 곳입니다.

 

머신들은 물리 서버일 수도, 가상 머신(VM)일 수도 있습니다.

https://excalidraw.com/ 에서 그렸습니다.

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워커 노드의 주요 구성 요소

1. kubelet

각 노드에서 실행되는 기본 노드 Agent 로, 컨트롤 노드(api-server)와 통신하여 컨테이너의 생성, 시작, 중지를 담당합니다.

 

1-1. kubelet 의 주요 컴포넌트

kubelet 은 Kubernetes 클러스터의 핵심 에이전트로, 여러 중요한 컴포넌트로 구성되어 있습니다.

• Kubelet 에이전트

컨트롤 플레인으로 부터 지시를 받고 노드의 상태를 보고합니다.

• Kubelet API Server

kubelet 과 클러스터의 다른 구성 요소 간의 원활한 상호 작용을 가능하게 하는 통신 인터페이스 입니다.

• 런타임 환경

컨테이너의 생명주기를 관리하고 지정된 사양을 준수하는지 확인합니다.

• Pod 관리자

pod.spec 에 정의된 조건에 따라 컨테이너를 실행, 관리합니다.

• 리소스 관리자

노드의 CPU, Memory, disk 와 같은 컴퓨팅 리소스를 관리합니다.

• 상태 모니터링

노드와 파드의 건강 상태를 지속적으로 체크하고, 컨테이너의 헬스 체크를 수행하여 문제 발생 시 API 서버에 상태를 알립니다.

• cAdvisor(Container Advisor)

컨테이너의 리소스 사용량을 모니터링하고, 성능 통계를 수집해 분석하여 모니터링 데이터를 제공합니다.

 

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2. kube-proxy

- Daemonset 으로 구성되어 있는 kube-proxy 는 네트워크 트래픽을 관리하고 서비스 간 통신을 가능케 합니다. 즉, 다른 워커 노드의 파드들 간 통신을 가능하게 합니다.

# 확인 방법
kubectl get daemonset --all-namespaces --field-selector metadata.name=kube-proxy

 

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3. container runtime

- Docker 와 같은 컨테이너를 생성, 실행, 관리하는 소프트웨어 계층입니다.

- 운영체제 커널과 직접 통신하며 격리된 환경을 만드는 핵심 구성요소입니다.

• 컨테이너 구성
  • 네임스페이스와 cgroup 설정
  • 루트 파일시스템 마운트
  • 리소스 제한 및 모니터링
• 라이프사이클 관리
  • 컨테이너 생성
  • 실행 및 중지
  • 일시 중지와 재개
  • 네트워크 인터페이스 관리
• 런타임 종류
  • 저수준 런타임
    • 컨테이너의 기본 실행 담당 ( ex. runc)
  • 고수준 런타임
    • 이미지 관리, 전송
    • 네트워크 설정
    • 컨테이너 라이프사이클 관리

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워커 노드의 역할

상기 컴포넌트 별로 기능을 소개했지만 모두 워커 노드의 구성요소로 결국 워커 노드가 일하는 셈이다.

즉, 워커 노드는 파드의 생명주기를 관리하고, 실제 컨테이너화된 워크로드를 실행하는 애플리케이션을 실행시키고, kubelet 을 통한 지속적인 상태 모니터링으로 API 서버에 주기적으로 노드, 파드 에 전반적인 상태를 알리는 역할을 합니다.

 

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워커 노드의 특징

1. 확장성 : 여러 개의 워커 노드를 추가할 수 있습니다.

2. 자동 복구 : 문제가 발생하면 자동으로 감지되어 관리됩니다.

3. 유연성 : 필요에 따라 노드를 추가/제거 할 수 있습니다.

 

감사합니다.