IT 업계에 종사하고 있는 분들이라면 ‘클라우드 네이티브 전환’이라는 말을 한 번쯤 들어보셨을 겁니다.

클라우드 네이티브 환경이란 애플리케이션을 클라우드 환경에 최적화하여 구축하는 방식을 일컫는데요.

기업은 클라우드가 제공하는 확장성 및 탄력성을 기반으로 서비스에 영향을 주지 않고 애플리케이션을 자주 업데이트하여 서비스 혁신을 이룰 수 있게 됩니다.

그리고 클라우드 네이티브 환경을 이야기할때 빼놓을 수 없는 것이 바로 ‘컨테이너’, ‘쿠버네티스’와 같은 기술인데요.

오늘은 클라우드 네이티브 환경을 더 잘 이해하기 위해서 컨테이너, 쿠버네티스, 도커에 대한 기본 개념을 알아보는 시간을 가져보겠습니다.

기본 개념을 알아보기에 앞서 컨테이너, 쿠버네티스, 도커를 설명할 때 자주 쓰이는 용어부터 먼저 알아보겠습니다.

컨테이너부터 살펴보면 컨테이너란 ‘애플리케이션과 애플리케이션을 실행하는데 필요한 환경까지 모두 패키징 하여 격리된 공간에서 실행하는 기술’을 의미합니다.

그렇다면 컨테이너 런타임은 무엇일까요? 컨테이너 런타임이란 ‘컨테이너를 내려받거나 공유하고 실행할 수 있도록 해주는 도구’를 의미합니다.

그 중 도커는 ‘컨테이너 런타임 툴’로 현재 상용화된 툴 중 가장 유명한 도구라고 할 수 있습니다.

다음으로 컨테이너 오케스트레이션이란 ‘여러 개의 컨테이너를 자동으로 배포, 관리, 확장하는 기술’을 의미하고

쿠버네티스란 ‘컨테이너 오케스트레이션 툴’로써 현재 가장 널리 쓰이는 업계 표준 툴이라고 할 수 있습니다.

쿠버네티스가 업계 표준으로 자리 잡은 만큼 AWS, Azure, GCP 등의 글로벌 3대 CSP 모두 쿠버네티스 환경을 별도로 지원하고 있다는 점도 기억해두시면 좋을 것 같습니다.

지금은 이 정도로만 용어에 대해 알아두고 아래에서 각 개념에 대해 더 자세하게 설명드리겠습니다.

컨테이너란?

컨테이너는 애플리케이션과 그 애플리케이션을 실행하는데 필요한 환경을 함께 패키징 하여 환경에 구애받지 않고 어디서든 쉽게 애플리케이션을 실행시켜주는 기술을 의미합니다.

컴퓨터에 프로그램을 설치할 때 설치에 필요한 각종 설정과 옵션을 맞추느라 힘들었던 경험이 다들 있으실 텐데요. 컨테이너 환경에선 애플리케이션 실행에 필요한 파일(Bin/Library )을 한 번에 묶어서 컨테이너 이미지 형태로 배포하기 때문에 해당 이미지만 내려받으면 별도의 설정 과정 없이 애플리케이션을 바로 실행할 수 있게 됩니다. 또한 각 컨테이너는 독립된 프로세스 공간을 가지기때문에 컨테이너 간 격리가 이루어져 애플리케이션간 상호 간섭이나 충돌을 일으키지 않습니다.

컨테이너 환경의 장점

컨테이너 환경은 기존의 전통적 배포 방식, 가상화 배포 방식과 비교했을 때 더 가볍고 효율적으로 리소스를 활용하기 때문에 성능 면에서 훨씬 뛰어나다는 특징이 있습니다.

컨테이너 환경의 장점에 대해 좀 더 자세히 알아볼까요?

• 탄력성
  컨테이너는 서버의 리소스를 더 효율적으로 사용합니다. 컨테이너 하나에 대한 수요가 감소하면 여분의 리소스를 다른 컨테이너에서 사용하기 때문에 탄력성이 높습니다.

• 경량성
  하나의 운영체제(OS) 커널만 공유하기 때문에 가상머신보다 더 적은 자원을 소비하고 시작하는데 일반적으로 몇 초밖에 걸리지 않습니다.

• 이식성
  이미지 기반으로 배포가 이루어지기 때문에 환경에 상관없이 적용이 가능하고, 퍼블릭, 프라이빗, 멀티 및 하이브리드 클라우드 환경 간에 쉽게 이동이 가능하여 일관된 개발 환경을 조성할 수 있습니다.

• 효율적인 유지관리
  운영 체제 커널이 하나밖에 없기 때문에 업데이트 작업을 한 번만 수행하면 변경사항이 모든 컨테이너에 적용됩니다.

위와 같은 특징으로 컨테이너 환경은 가상화 환경 대비 과부하가 적고, 더 빠른 배포가 가능하여 오늘날 빠르게 자주 변경하고 다시 배포해야 하는 클라우드 네이티브 환경에 매우 적합합니다.

쿠버네티스란?

그렇다면 쿠버네티스란 무엇일까요? 쿠버네티스(Kubernetes)란 쉽게 말해 컨테이너 오케스트레이션 툴을 의미합니다. 여기서 컨테이너 오케스트레이션 툴이 뭔데?라는 궁금증이 발생하실 텐데요.

컨테이너 오케스트레이션 툴이란 컨테이너화된 애플리케이션을 자동으로 배포하고, 확장하고, 분산 및 관리해 주는 툴을 의미합니다.

관리해야 하는 컨테이너가 수천, 수만 개에 이를 경우 이를 수동으로 관리하는 것은 매우 어렵기 때문에 컨테이너의 효율적 운영을 위해선 쿠버네티스 같은 자동 오케스트레이션 툴이 반드시 필요합니다.

컨테이너 오케스트레이션 툴에는 쿠버네티스 말고도 Docker Swarm, Red Hat Openshift 등 다양한 툴이 존재하지만 사실상 쿠버네티스가 업계 표준으로 자리잡은 상황이기 때문에

가장 널리 쓰이는 툴이 ‘쿠버네티스’이다 정도로만 알아두시면 될 것 같습니다.

쿠버네티스의 장점

쿠버네티스의 주요 장점은 아래와 같습니다.

• 오토스케일링
  컨테이너에 과부하가 발생할 경우 자동으로 컨테이너 인스턴스를 생성하여 확장하고 트래픽이 감소하면 불필요한 인스턴스를 제거하여 축소하여 효율적으로 리소스를 사용합니다.

• 자동화
  자동화된 배포, 스케일링, 롤백 등의 기능을 제공하여 개발자나 운영자의 리소스를 줄여줍니다.

• 고가용성
  애플리케이션을 여러 서버에 복제하여 하나의 서버에 장애가 발생해도 시스템이 계속 동작할 수 있게 합니다. 이로 인해 클러스터는 항상 적절한 규모를 유지하며, 애플리케이션의 가용성과 신뢰성이 향상됩니다.

• 자동 복구
  애플리케이션에 문제가 발생하면 자동으로 복구하거나 롤백 하는 기능을 갖추고 있습니다.

• 선언적 구성
  쿠버네티스는 애플리케이션을 원하는 상태로 정의하고 그 상태를 지속적으로 유지합니다.
  사용자가 YAML 파일을 사용하여 원하는 최종 상태를 정의하면 쿠버네티스 시스템은 원하는 상태와 현재 상태가 일치하는지 지속적으로 체크하고 해당 상태를 유지합니다.

• 다양한 인프라 환경 지원
  온프레미스, 퍼블릭 클라우드, 하이브리드 클라우드 등 다양한 환경에서 쿠버네티스를 사용할 수 있기 때문에 빠르게 변화하는 비즈니스 환경에 기업이 대응할 수 있도록 합니다.

위와 같은 특징으로 쿠버네티스는 조직에게 다양한 이점을 제공하며, 오늘날 다양한 인프라를 사용하는 조직, 대규모 서비스를 제공하는 조직, 마이크로서비스 아키텍처를 사용하는 조직 등에 매우 적합한 툴이라고 할 수 있습니다.

도커란?

도커 컨테이너의 경우 애플리케이션 및 애플리케이션 구동에 필요한 파일을 컨테이너 형태로 패키징 하기 때문에 라이브러리, 시스템 도구, 애플리케이션 코드 등 실행에 필요한 모든 것이 포함되어 있고,

이는 개발, 테스트, 배포 등의 파이프라인을 단순화시켜 개발 프로세스를 효율적으로 관리할 수 있게 합니다.

도커의 장점

도커 사용 시 애플리케이션을 서로 다른 환경에서 일관되게 실행할 수 있어 개발과 운영 사이의 일관성을 유지할 수 있다는 장점이 있는데요.

도커의 장점은 아래와 같습니다.

• 경량성 및 빠른 시작
  도커 컨테이너는 가상머신과 비교하여 더 적은 자원을 소비하고 하나의 호스트 운영체제 커널만 공유하기 때문에 더 빠르게 실행될 수 있습니다.

• 이식성
  도커 컨테이너는 애플리케이션 및 실행 환경을 격리된 환경으로 패키징 하므로, 언제 어디서든 동일한 환경에서 애플리케이션을 실행할 수 있으며 거의 모든 종류의 인프라 환경에서 실행될 수 있습니다.

• 유연성
  도커는 어떤 프로그래밍 언어나 프레임워크를 사용하던지와 관계없이 컨테이너로 패키징 할 수 있기 때문에 대부분의 팀에서 자유롭게 사용할 수 있습니다.

• 효율적인 자원 관리
  도커는 호스트 시스템의 자원을 효율적으로 활용하며 여러 컨테이너를 단일 호스트에서 실행함으로써 리소스 사용량을 최적화합니다.

• 마이크로서비스 아키텍처 지원
  도커 사용 시 기능 단위로 애플리케이션을 나누어 독립적인 컨테이너 형태로 운영할 수 있기 때문에 애플리케이션 모듈화가 가능하고 이는 효율적인 마이크로서비스 아키텍처 개발 환경을 보장합니다.

• 자동화된 스케일링 및 관리 구현
  도커는 쿠버네티스와 같은 오케스트레이션 도구와 통합하여 자동화된 스케일링 및 관리를 가능하게 하여 개발 및 배포 프로세스를 단축시킵니다.