쿠버네티스 기초 학습

개념

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IPv4/IPv6 이중 스택

FEATURE STATE: Kubernetes v1.16 alpha
이 기능은 현재 알파(alpha) 상태로, 다음을 의미한다.

  • 버전 이름에는 알파(예: v1alpha1)가 포함되어 있다.
  • 버그가 있을 수 있다. 기능을 활성화하면 버그가 노출될 수 있다. 기본적으로 비활성화되어 있다.
  • 기능 지원은 예고 없이 언제든지 중단될 수 있다.
  • API는 이후 소프트웨어 릴리즈에서 예고 없이 호환되지 않는 방식으로 변경될 수 있다.
  • 버그에 의한 위험 증가와 장기적인 지원 부족으로, 단기 테스트 클러스터에서만 사용할 것을 권장한다.

IPv4/IPv6 이중 스택을 사용하면 파드가장 작고 단순한 쿠버네티스 오브젝트. 파드는 사용자 클러스터에서 동작하는 컨테이너의 집합을 나타낸다. 와 서비스네트워크 서비스로 파드 집합에서 실행 중인 애플리케이션을 노출하는 방법 에 IPv4와 IPv6 주소를 모두 할당 할 수 있다.

만약 쿠버네티스 클러스터에서 IPv4/IPv6 이중 스택 네트워킹을 활성화하면, 클러스터는 IPv4와 IPv6 주소의 동시 할당을 지원하게 된다.

지원되는 기능

쿠버네티스 클러스터에서 IPv4/IPv6 이중 스택을 활성화하면 다음의 기능을 제공한다.

  • 이중 스택 파드 네트워킹(파드 당 단일 IPv4와 IPv6 주소 할당)
  • IPv4와 IPv6 지원 서비스(각 서비스는 단일 주소 패밀리이어야 한다.)
  • IPv4와 IPv6 인터페이스를 통한 파드 오프(off) 클러스터 이그레스 라우팅(예: 인터넷)

필수 구성 요소

IPv4/IPv6 이중 스택 쿠버네티스 클러스터를 활용하려면 다음의 필수 구성 요소가 필요하다.

  • 쿠버네티스 1.16 또는 이후 버전
  • 이중 스택 네트워킹을 위한 공급자의 지원(클라우드 공급자 또는 다른 방식으로 쿠버네티스 노드에 라우팅 가능한 IPv4/IPv6 네트워크 인터페이스를 제공할 수 있어야 한다.)
  • 이중 스택(예: Kubenet 또는 Calico)을 지원하는 네트워크 플러그인
  • IPVS 모드에서 구동 중인 Kube-Proxy

IPv4/IPv6 이중 스택 활성화

IPv4/IPv6 이중 스택을 활성화 하려면, 클러스터의 관련 구성요소에 대해 IPv6DualStack 기능 게이트 를 활성화 하고, 이중 스택 클러스터 네트워크 할당을 설정한다.

  • kube-controller-manager:
    • --feature-gates="IPv6DualStack=true"
    • --cluster-cidr=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR> 예: --cluster-cidr=10.244.0.0/16,fc00::/24
    • --service-cluster-ip-range=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR>
    • --node-cidr-mask-size-ipv4|--node-cidr-mask-size-ipv6 IPv4의 기본값은 /24 이고 IPv6의 기본값은 /64이다.
  • kubelet:
    • --feature-gates="IPv6DualStack=true"
  • kube-proxy:
    • --proxy-mode=ipvs
    • --cluster-cidr=<IPv4 CIDR>,<IPv6 CIDR>
    • --feature-gates="IPv6DualStack=true"
주의: 명령줄에서 --cluster-cidr 를 통해 /24보다 큰 IPv6 주소 블럭을 지정하면 할당이 실패한다.

서비스

만약 클러스터 IPv4/IPv6 이중 스택 네트워킹을 활성화한 경우, IPv4 또는 IPv6 주소로 서비스네트워크 서비스로 파드 집합에서 실행 중인 애플리케이션을 노출하는 방법 를 만들 수 있다. 해당 서비스에서 .spec.ipFamily 필드를 설정하면, 서비스 클러스터 IP의 주소 패밀리를 선택할 수 있다. 새 서비스를 생성할 때만 이 필드를 설정할 수 있다. .spec.ipFamily 필드는 선택 사항이며 클러스터에서 서비스네트워크 서비스로 파드 집합에서 실행 중인 애플리케이션을 노출하는 방법 와 인그레스클러스터 내의 서비스에 대한 외부 접근을 관리하는 API 오브젝트이며, 일반적으로 HTTP를 관리함. 를 IPv4와 IPv6로 사용하도록 설정할 경우에만 사용해야 한다. 이 필드의 구성은 이그레스에 대한 요구사항이 아니다.

참고: 클러스터의 기본 주소 패밀리는 --service-cluster-ip-range 플래그로 kube-controller-manager에 구성된 첫 번째 서비스 클러스터 IP 범위의 주소 패밀리이다.

.spec.ipFamily 를 다음 중 하나로 설정할 수 있다.

  • IPv4: API 서버는 ipv4 인 service-cluster-ip-range 의 IP를 할당 한다.
  • IPv6: API 서버는 ipv6 인 service-cluster-ip-range 의 IP를 할당 한다.

다음 서비스 사양에는 ipFamily 필드가 포함되어 있지 않다. 쿠버네티스는 처음 구성된 service-cluster-ip-range 의 IP 주소(“클러스터 IP” 라고도 함)를 이 서비스에 할당 한다.

service/networking/dual-stack-default-svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

다음 서비스 명세에는 ipFamily 필드가 포함되어 있다. 쿠버네티스는 구성된 service-cluster-ip-range 의 IPv6 주소(“클러스터 IP” 라고도 함)를 이 서비스에 할당 한다.

service/networking/dual-stack-ipv6-svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  ipFamily: IPv6
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

비교를 위해, 다음 서비스 명세에는 구성된 service-cluster-ip-range 의 IPv4 주소(“클러스터 IP” 라고도 함)를 이 서비스에 할당한다.

service/networking/dual-stack-ipv4-svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  ipFamily: IPv4
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

로드밸런서 유형

IPv6가 활성화된 외부 로드 밸런서를 지원하는 클라우드 공급자들은 type 필드를 LoadBalancer 로 설정하고, 추가적으로 ipFamily 필드를 IPv6 로 설정하면 서비스에 대한 클라우드 로드 밸런서가 구축된다.

이그레스 트래픽

근본적으로 CNI컨테이너 네트워크 인터페이스(CNI) 플러그인은 appc/CNI 스팩을 따르는 네트워크 플러그인의 일종이다. 공급자가 전송을 구현할 수 있는 경우 공개적으로 라우팅 하거나 비공개 라우팅만 가능한 IPv6 주소 블록의 사용은 허용된다. 만약 비공개 라우팅만 가능한 IPv6를 사용하는 파드가 있고, 해당 파드가 오프 클러스터 목적지(예: 공용 인터넷)에 도달하기를 원하는 경우에는 이그레스 트래픽과 모든 응답을 위한 마스커레이딩 IP를 설정해야 한다. ip-masq-agent 는 이중 스택을 인식하기에, 이중 스택 클러스터에서 마스커레이딩 IP에 ip-masq-agent 를 사용할 수 있다.

알려진 이슈들

  • Kubenet은 IP의 IPv4,IPv6의 위치 보고를 강제로 수행한다. (–cluster-cidr)

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