앤서블 대. 쿠버네티스: 차이점 이해 –

IT 운영 자동화에 관한 논의에서 Ansible과 Kubernetes는 빼놓을 수 없는 핵심 요소입니다. 이 두 가지 도구는 서로 다른 목적을 위해 설계되었지만, 소프트웨어 개발 프로세스에 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 이제 이 도구들의 세계를 자세히 살펴보겠습니다.

앤서블이란 무엇인가?

마이클 드한이 개발한 Ansible은 현재 GitHub에서 가장 인기 있는 100대 프로젝트 중 하나로 꼽힙니다. 단순한 언어와 사용 편의성 덕분에 많은 사랑을 받고 있으며, 오늘날 IT 자동화의 표준으로 자리매김했습니다.

활발한 오픈 소스 커뮤니티를 기반으로 하는 Ansible은 운영자, 관리자 및 IT 의사 결정자에게 다양한 기술 환경에 맞는 솔루션을 제공하며 꾸준히 발전하고 있습니다.

Ansible은 트위터, eBay, Verizon, NASA, ILM, Rackspace 및 Electronic Arts와 같은 저명한 기업에서 널리 사용되고 있으며, 이러한 성공에 힘입어 Red Hat은 2015년에 Ansible을 인수했습니다.

Ansible은 구성 관리, 애플리케이션 배포 및 작업 자동화를 단순화합니다. 최신 디지털 환경에서 DevOps 전문가들은 코드형 인프라(IaC) 접근 방식을 통해 원활한 소프트웨어 제공을 위해 리소스 프로비저닝에 Ansible을 자주 활용합니다.

Ansible의 주요 활용 사례는 다음과 같습니다.

• 구성 관리: Ansible을 사용하면 서버, 네트워크 장치 및 기타 인프라 구성 요소에 대한 원하는 구성을 쉽게 정의할 수 있습니다. 또한 여러 시스템에서 이러한 구성을 자동으로 일관되게 적용하여 표준화된 구조와 규정 준수를 보장합니다.
• 애플리케이션 배포: Ansible은 개발부터 테스트, 최종 배포에 이르는 다양한 환경에서 프로세스를 자동화하여 애플리케이션 배포를 간소화합니다. 소프트웨어 설치, 데이터베이스 구성, 네트워크 설정과 같은 작업들을 몇 번의 명령만으로 처리할 수 있습니다.
• 작업 자동화: Ansible은 시스템 패치, 백업 관리, 사용자 계정 생성, 서비스 재시작과 같은 반복적인 작업을 자동화하여 IT 팀이 보다 전략적인 업무에 집중할 수 있도록 합니다.
• 인프라 프로비저닝: Ansible을 사용하면 가상 머신, 클라우드 인스턴스, 네트워크 장치와 같은 리소스를 필요에 따라 동적으로 프로비저닝하고 구성할 수 있어 인프라를 효율적으로 확장하거나 축소할 수 있습니다.
• 오케스트레이션: Ansible은 여러 시스템이 관련된 복잡한 배포를 관리하는 데 탁월합니다. 다중 계층 애플리케이션 배포, 분산 환경 전체에 업데이트 배포와 같은 복잡한 워크플로를 통해 네트워크 장치를 효율적으로 관리할 수 있습니다.

Ansible의 장점

• 배우기 쉽고 사용하기 용이함: YAML을 사용하는 Ansible 플레이북은 작성하기 쉬워 초보자와 전문가 모두가 쉽게 사용할 수 있습니다. 간단하고 직관적인 구문은 빠른 도입과 원활한 워크플로를 가능하게 합니다.
• Python 기반: Ansible은 단순성을 추구합니다. 가장 인기 있고 복잡하지 않은 프로그래밍 언어 중 하나인 Python으로 작성되었습니다.
• 에이전트리스 아키텍처: Ansible은 소프트웨어를 설치하지 않고도 SSH를 통해 원격 호스트를 관리할 수 있는 에이전트리스 아키텍처를 사용합니다. 플레이북과 역할을 사용하여 원하는 인프라를 정의하고 이를 자동으로 구현합니다.
• 강화된 보안: SSH를 통해 시스템 간의 보안을 우선시하여 잠재적인 위협으로부터 애플리케이션과 인프라를 보호합니다.
• 인증 관리 시스템 통합: LDAP, Kerberos와 같은 인증 관리 시스템과 통합하여 적절한 접근 제어와 보안을 강화합니다.
• 신뢰성: Ansible은 고성능과 신뢰성을 제공하는 것으로 입증되어 IT 인프라에 필요한 안정성을 제공합니다.

Ansible의 또 다른 매력적인 특징은 사용자 친화적이라는 점입니다. 온프레미스 및 클라우드 기반 인프라를 모두 관리하는 것은 Ansible의 기본 기능이라고 할 수 있습니다.

Ansible은 어떻게 작동하는가?

Ansible의 작동 방식을 자세히 알아보기 전에 주요 구성 요소를 먼저 살펴보겠습니다.

모듈: Ansible이 요리라면 모듈은 주재료입니다. 애플리케이션과 패키지부터 외부 시스템의 파일까지 거의 모든 것을 처리하는 미리 만들어진 작은 프로그램입니다. Ansible은 외부 시스템에서 정의된 명령을 실행하고, 동시에 제어 시스템에서 모듈을 전달합니다.

플레이북은 관련 모듈을 실행하고 작업이 완료되면 루프에서 제외합니다. Ansible은 750개 이상의 내장 모듈을 제공하여 플레이와 작업을 쉽게 자동화할 수 있도록 지원합니다.

이미지 출처: InterviewBit

플레이북: 플레이북은 자동화를 단순화하기 위해 YAML 형식을 사용하는 작업 중심 설명서입니다. 플레이북은 작업 흐름을 지시하고 작업을 순서대로 실행합니다. 플레이북은 순차적인 절차를 수행하고, 환경을 정의하며, 작업의 다양한 단계를 관리할 수 있습니다.

플러그인: Ansible 플러그인은 내장 및 사용자 정의 기능을 모두 개선합니다. 플러그인은 로깅, 이벤트 표시, 캐싱 및 프런트 엔드 컨트롤러 기능을 수행할 수 있으며, 모듈이 노드에서 실행되기 전에 작동합니다.

인벤토리: Ansible 인벤토리에는 IP 주소, 서버, 데이터베이스와 같은 호스트 목록이 포함되어 있습니다. UNIX, Linux, 네트워킹 장치용 SSH와 Windows 시스템용 WinRM을 사용하여 이러한 장치를 관리합니다.

그 외에도 Ansible 구성 요소에는 API, 클라우드, 호스트, 네트워킹 및 CMD(구성 관리 데이터베이스) 등이 있습니다.

Ansible이 작동하는 방식은 다음과 같습니다.

첫째, Ansible은 호스트 또는 시스템 목록이 포함된 인벤토리 파일을 가지고 있습니다. 사용자는 제어하려는 서버를 추가하여 이 인벤토리 파일을 수정할 수 있습니다.

다음 단계는 제어 노드에서 원하는 인프라를 정의하는 플레이북을 만드는 것입니다. Ansible은 제어 노드에서 실행되어 원격 시스템에서 작업을 수행하는 데 필요한 SSH 연결을 설정합니다. 이를 통해 노드 간의 보안 통신이 이루어집니다.

그런 다음 모듈을 전송하고 실행하여 플레이북에 정의된 작업을 수행하여 시스템을 원하는 상태로 만듭니다.

작업이 완료된 후 Ansible은 모듈이 남아있지 않도록 제어 노드에서 모듈을 제거합니다. 마지막으로 작업 실행 상태에 대한 보고서를 제공하여 사용자가 자동화 작업의 진행 상황과 결과를 모니터링할 수 있습니다. 또한 Ansible은 정기적으로 실행하여 시스템을 유지 관리하고 개선할 수 있습니다.

쿠버네티스란 무엇인가?

조 베다, 브렌든 번스, 크레이그 맥럭키는 Kubernetes 개발을 이끈 핵심 인물들입니다. 이들은 Google에서 엔지니어로 근무하며 이 도구를 만들었으며, 현재는 컨테이너화된 애플리케이션을 위한 강력한 플랫폼으로 자리 잡았습니다.

Kubernetes는 원래 Google에서 자체 프로덕션 환경에서 컨테이너화된 애플리케이션을 관리하기 위해 개발되었으며, 2014년에 오픈 소스 프로젝트로 처음 공개되었습니다.

2015년 Google은 클라우드 네이티브 컴퓨팅 기술을 발전시키기 위해 Kubernetes를 벤더 독립적인 CNCF(Cloud Native Computing Foundation)에 기증했습니다.

이후 Kubernetes는 업계에서 널리 채택되어 CNCF의 핵심 프로젝트 중 하나가 되었으며 컨테이너 오케스트레이션 분야의 선두주자로 자리매김했습니다.

Gartner에 따르면 2025년까지 조직의 약 85%가 Kubernetes를 사용할 것으로 예상됩니다. 다양한 애드온, 도구, 서비스 생태계를 통해 컨테이너화된 애플리케이션을 관리하는 데 다용도로 활용할 수 있는 플랫폼입니다.

Kubernetes는 여러 차례 중요한 업데이트를 거치면서 각 릴리스마다 새로운 기능, 개선 사항, 버그 수정 등을 제공하며, 열정적인 커뮤니티의 지원으로 지속적으로 발전하고 개선되고 있습니다.

쿠버네티스의 장점

• 확장성: 수요에 따라 애플리케이션을 쉽게 확장할 수 있습니다.
• 이식성: 다양한 환경에서 애플리케이션을 일관되게 배포하고 관리할 수 있습니다.
• 유연성: 다양한 컨테이너 런타임과 형식을 지원합니다.
• 자동화: 컨테이너 배포, 확장, 모니터링, 복구를 자동화합니다.
• 탄력성: 내결함성 및 자체 복구 기능을 내장하고 있습니다.
• DevOps 지원: 개발자와 운영 팀 간의 협업을 촉진합니다.
• 확장성: 다른 도구와의 통합을 위한 사용자 정의 및 확장 가능한 아키텍처를 제공합니다.
• 커뮤니티 및 생태계: 향상된 기능을 위한 대규모 커뮤니티와 생태계를 보유하고 있습니다.

쿠버네티스는 어떻게 작동하는가?

Kubernetes는 컨테이너 오케스트레이션을 지원하는 플랫폼이므로 첫 번째 단계는 Docker와 같은 컨테이너화 도구를 사용하여 애플리케이션을 컨테이너에 패키징하는 것입니다. 이러한 컨테이너는 모든 소프트웨어와 종속성을 포함하여 자급자족할 수 있으며, 다양한 환경에서 안정적으로 실행됩니다.

다음으로 YAML 또는 JSON을 사용하여 컨테이너 이미지, 리소스 요구 사항, 확장 정책, 네트워킹 및 스토리지 구성과 같은 애플리케이션의 상태를 정의합니다. 이러한 지침이 포함된 파일을 매니페스트라고 합니다.

Kubernetes에서 클러스터는 애플리케이션을 실행하기 위해 함께 작동하는 노드라고 불리는 컴퓨터 팀과 같습니다. 노드를 축구팀의 선수라고 생각하면 각 선수는 게임에 필요한 장비를 가지고 여러 컨테이너를 실행할 수 있습니다.

쿠버네티스 구성 요소

Kubernetes에서 가장 작은 구성 단위는 포드(Pod)라고 하며, 하나 이상의 컨테이너를 위한 공간과 같습니다. 포드는 선수의 라커룸과 같아서 플레이어들은 함께 어울리고 네트워크, 스토리지 등의 리소스를 공유합니다. 각 포드는 고유한 이름과 주소를 가지고 있어 쉽게 식별하고 통신할 수 있습니다.

배포(Deployment)는 팀을 관리하는 코치와 같습니다. 언제든 실행해야 하는 각 포드(또는 복제본)의 수를 Kubernetes에 알려줍니다. 코치가 경기장에서 선수를 관리하는 것처럼, 배포는 포드의 생성, 확장, 삭제를 관리하여 애플리케이션이 항상 원하는 상태를 유지하도록 합니다.

서비스(Service)는 선수들이 서로 소통할 수 있도록 도와주는 심판과 같습니다. 애플리케이션에 접근하는 데 사용할 수 있는 안정적인 주소를 제공합니다. 서비스는 플레이어의 위치와 같은 라벨을 기반으로 올바른 포드를 선택하고, 포드 간에 트래픽을 균등하게 분산하여 모든 사람이 공정하게 경기에 참여할 수 있도록 합니다.

비밀번호나 API 키와 같은 중요한 정보를 처리하기 위해 Kubernetes는 ConfigMap과 Secret을 제공합니다. 이러한 민감한 정보를 안전하게 저장하고, 포드와 배포에서 이를 사용하여 일반 텍스트로 노출하지 않고도 리소스에 접근할 수 있도록 해줍니다.

마지막으로 Kubernetes API 서버는 팀의 코칭 핫라인과 같습니다. kubectl 또는 다른 Kubernetes 도구를 사용하여 상호 작용할 수 있는 RESTful API를 제공하여 팀의 상태를 관리하는 쉬운 방법을 제공합니다. 코치 사무실에 직접 전화를 걸어 지시를 내리거나 팀의 성과에 대한 최신 정보를 받는 것과 같습니다.

기능 비교: Ansible과 Kubernetes

쿠버네티스의 용도

애플리케이션 배포

프로덕션 환경에서 복잡한 애플리케이션을 관리하려면 정해진 시간 내에 수많은 작업을 완벽하게 실행해야 합니다. 개발자가 이러한 작업을 수동으로 수행한다면 애플리케이션을 배포하는 데 몇 주가 걸릴 수 있습니다.

하지만 Kubernetes를 사용하여 애플리케이션을 컨테이너화하면 시스템 클러스터 전체에 애플리케이션을 배포하고 관리할 수 있을 뿐만 아니라 일관성과 재현성을 보장할 수 있습니다. 스케줄링, 확장, 업데이트와 같은 작업을 자동화하여 효율성을 극대화할 수 있습니다.

확장성 및 로드 밸런싱

성공적인 애플리케이션은 성능 저하 없이 더 많은 트래픽을 처리할 수 있어야 합니다. Kubernetes의 확장성 및 로드 밸런싱 기능은 이러한 요구 사항을 충족합니다.

머신 클러스터 전체에 워크로드를 분산하고 수요에 따라 자동으로 확장 또는 축소하여 고가용성을 보장합니다. 또한 여러 인스턴스에 걸쳐 들어오는 트래픽을 할당하는 데에도 유용합니다.

서비스 검색 및 네트워킹

대부분의 애플리케이션은 독립적으로 작동하지 않습니다. 다른 애플리케이션 또는 서비스와 연결해야 합니다. Kubernetes는 클러스터 내의 컨테이너 간 통신 설정을 지원하는 네트워킹 기능을 제공합니다. 애플리케이션은 DNS 기반 서비스 도구를 통해 그룹 내에서 실행 중인 다른 서비스를 검색하고 연결할 수도 있습니다.

롤링 업데이트 및 롤백

Kubernetes를 사용하면 애플리케이션을 업데이트하거나 이전 버전으로 되돌리는 것이 간단합니다. 프로세스를 자동화하고 애플리케이션 가용성을 중단하지 않으면서 원활한 업데이트를 보장하여 다운타임이 거의 없는 롤링 업데이트와 롤백이 가능합니다.

인프라 관리

Kubernetes는 선언적 접근 방식을 사용하여 인프라 관리를 단순화합니다. YAML 또는 JSON 매니페스트를 사용하여 스토리지, 네트워킹, 컴퓨팅과 같은 인프라 리소스를 코드로 정의할 수 있습니다. 이러한 매니페스트 또는 구성 파일을 사용하면 버전 관리, 자동화, IaC(Infrastructure as Code) 관리, 복잡한 인프라 구성 관리를 간소화할 수 있습니다.

하이브리드 및 멀티 클라우드 배포

Kubernetes는 배포에서 적응성과 민첩성을 원하는 조직에게 매우 유용한 솔루션입니다. 일관된 추상화 계층을 사용하여 다양한 클라우드 공급자 또는 온프레미스 데이터 센터에서 애플리케이션을 효율적으로 배포하고 관리할 수 있습니다.

이를 통해 사용자는 하이브리드 또는 멀티 클라우드 전략을 채택하여 컨테이너의 유연성과 이식성을 활용하여 다양한 환경에서 애플리케이션을 배포하고 관리할 수 있습니다.

Ansible 및 Kubernetes – 소프트웨어 개발 수명 주기

가능한 사용 사례

IT 운영 팀은 여러 데이터 센터에 있는 수백 대의 서버로 구성된 대규모 인프라를 관리합니다. Ansible을 사용하여 사용자 관리, 방화벽 설정, 보안 정책 적용과 같은 일관되고 안전한 서버 설정 및 프로세스를 자동화합니다.

서버는 역할 및 환경별로 그룹화되며, 정기적인 플레이북 실행을 통해 서버를 최신 상태로 유지하고 규정을 준수합니다. Ansible은 구성 관리를 단순화하고 수동 작업을 줄이며 보안 규정 준수를 개선합니다.

쿠버네티스 사용 사례

개발 팀은 마이크로 서비스 웹 애플리케이션을 구축하고 Kubernetes와 함께 배포합니다. Docker와 매니페스트를 사용하여 네트워킹, 스토리지, 컨테이너를 구성합니다. 확장, 로드 밸런싱, 자동 복구, 업데이트는 Kubernetes에서 처리합니다. 확장 및 축소가 간단하며, 이를 통해 내결함성과 고가용성을 보장합니다.

이 Kubernetes 배포 리소스는 3개의 복제본을 포함한 웹 앱을 배포합니다. 라벨은 애플리케이션 인스턴스를 나타내고, 컨테이너 구성은 템플릿 필드에 정의됩니다. Kubernetes는 확장 가능하고, 탄력적이며, 내결함성이 있고, 가용성이 높은 앱을 위한 확장, 로드 밸런싱, 자가 복구, 롤링 업그레이드를 관리합니다.

컨테이너와 Kubernetes를 사용하면 관리가 쉬워져 균일한 배포와 손쉬운 확장이 보장됩니다. 네트워킹, 스토리지 및 기타 요구 사항에 따라 필요에 따라 더 많은 구성을 추가할 수 있습니다.

결론적으로

Ansible과 Kubernetes는 자동화 도구이지만, 서로 직접 비교하는 것은 적절하지 않습니다. Ansible은 광범위한 시스템에서 구성 및 작업을 관리하는 데 도움을 주며, Kubernetes는 컨테이너 오케스트레이션에 특화되어 있습니다.

기존 IT 인프라 환경에서는 Ansible이 구성과 배포를 처리하는 데 적합한 선택이 될 것입니다. 하지만 Kubernetes는 최신 클라우드 네이티브 환경과 컨테이너화된 애플리케이션 관리에 탁월합니다.

두 도구 모두 고유한 강점을 가지고 있으며, 각자의 전문 분야에서 IT 자동화 및 배포 워크플로를 크게 향상시킬 수 있습니다. 따라서 각 도구의 고유한 목적을 이해하고 적절하게 활용하면 운영 효율성을 크게 높일 수 있습니다.