Kubernetes - 쿠버네티스로 웹 서비스 배포(3): 인그레스를 활용한 Flask & Django 동시 배포
in DEV on DevOps, Kubernetes, K8s, Ingress, Django, Flask, Nginx, Microservices, Path-based-routing, Fanout, Load-balancing, Service-discovery, Url-rewriting
Kubernetes - 쿠버네티스로 웹 서비스 배포(1): 인그레스를 활용한 Django & Nginx 배포와 Kubernetes - 쿠버네티스로 웹 서비스 배포(2): 인그레스를 활용한 Flask & Nginx 배포 를 통해 각 애플리케이션을 쿠버네티스 클러스터 위에서 인그레스를 통해 외부로 노출하는 과정에 대해 알아보았다.
이번 포스트에서는 쿠버네티스 인그레스의 가장 강력한 기능 중 하나인 단일 진입점을 통한 다중 서비스 라우팅(Path-based Routing)을 구현해본다.
(두 개의 개별 서비스를 하나의 인그레스 리소스를 통해 통합 관리하고 라우팅하는 Fan-out 패턴)
즉, 하나의 도메인(IP)에서 경로(path)에 따라 Django 서비스와 Flask 서비스로 분기 처리하는 아키텍처를 구성한다.
이는 MSA에서 매우 흔하게 사용되는 패턴이다.
목차
개발 환경
- Guest OS: Ubuntu 24.04.2 LTS
- Host OS: Mac Apple M3 Max
- Memory: 48 GB
1. 인그레스 팬아웃(Fan-out)이란?
쿠버네티스 인그레스의 가장 강력한 기능 중 하나는 단일 IP 주소와 포트를 통해 여러 서비스로 트래픽을 분산시키는 팬아웃(Fan-out) 구성이다.
이전엔 Django와 Flask를 각각 별도의 인그레스로 배포했지만, 이번에는 하나의 인그레스 리소스에서 경로(path)에 따라 /test01은 Django로, /test02는 Flask로 연결하는 경로 기반 라우팅(Path-based Routing)을 구현한다.
이는 MSA에서 게이트웨이를 구성하는 핵심 원리이다.
2. 인그레스 파일 생성
가장 먼저 작업 디렉터리 구조를 정의하고 필요한 매니페스트 파일들을 준비한다.
기존에 작성했던 Django와 Flask의 디플로이먼트 및 서비스(Service) 파일은 그대로 재사용하되, 트래픽을 분기한 새로운 인그레스 파일을 작성한다.
작업 디렉터리 준비 및 파일 복사
assu@myserver01:~/work/ch10$ pwd
/home/assu/work/ch10
# 작업 디렉터리 생성
assu@myserver01:~/work/ch10$ mkdir ex03
assu@myserver01:~/work/ch10$ cd ex03
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$
Django 디플로이먼트와 서비스 YAML 파일을 복사한다.
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ cd ..
assu@myserver01:~/work/ch10$ ls
ex01 ex02 ex03
assu@myserver01:~/work/ch10$ cd ex01
assu@myserver01:~/work/ch10/ex01$ ls
django-deploy.yml django-ingress.yml django-service.yml myDajngo04 myNginx04
assu@myserver01:~/work/ch10/ex01$ cp django-deploy.yml django-service.yml ../ex03
assu@myserver01:~/work/ch10/ex01$ cd ../ex03
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ ls
django-deploy.yml django-service.yml
비슷하게 Flask의 디플로이먼트와 서비스 파일을 ex03 디렉터리로 복사한다.
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ cd ../ex02
assu@myserver01:~/work/ch10/ex02$ ls
myFlask02 myNginx02f
assu@myserver01:~/work/ch10/ex02$ cd myNginx02f/
assu@myserver01:~/work/ch10/ex02/myNginx02f$ ls
1 default.conf Dockerfile flask-deploy.yml flask-ingress.yml flask-service.yml
assu@myserver01:~/work/ch10/ex02/myNginx02f$ cp flask-deploy.yml flask-service.yml ../../ex03
assu@myserver01:~/work/ch10/ex02/myNginx02f$ cd ../../ex03
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ ls
django-deploy.yml django-service.yml flask-deploy.yml flask-service.yml
통합 인그레스 매니페스트 작성(django-flask-ingress.yml)
두 서비스를 동시에 제어할 인그레스 설정이다.
여기서 핵심은 paths 설정과 rewrite-target 애너테이션이다.
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ vim django-flask-ingress.yml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: django-flask-ingress
annotations:
# URL 재작성 설정: 캡처 그룹($2)을 사용하여 경로의 뒷부분만 서비스로 전달
nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
spec:
ingressClassName: nginx
rules:
- http:
paths:
# Django 서비스 라우팅 (/test01 로 시작하는 모든 요청)
- path: /test01(/|$)(.*)
pathType: ImplementationSpecific
backend:
service:
name: django-service # django 웹 서비스 이름
port:
number: 80
# Flask 서비스 라우팅 (/test02 로 시작하는 모든 요청)
- path: /test02(/|$)(.*)
pathType: ImplementationSpecific
backend:
service:
name: flask-service # flask 웹 서비스 이름
port:
number: 80
Rewrite Target에 대한 내용은 6.1. 매니페스트 작성(URL Rewriting)을 참고하세요.
인그레스 설정값에 대한 좀 더 상세한 설명은 6. 인그레스로 하나의 서비스 배포 를 참고하세요.
3. 배포 및 검증
이제 준비된 리소스들을 쿠버네티스 클러스터에 배포한다.
순서는 일반적으로 디플로이먼트(파드 생성) → Service(네트워크 노출) → 인그레스(외부 라우팅) 순으로 진행하는 것이 좋다.
디플로이먼트 및 서비스 배포
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ ll
total 28
drwxrwxr-x 2 assu assu 4096 Jan 3 02:34 ./
drwxrwxr-x 5 assu assu 4096 Jan 3 02:20 ../
-rw-rw-r-- 1 assu assu 510 Jan 3 02:22 django-deploy.yml
-rw-rw-r-- 1 assu assu 644 Jan 3 02:34 django-flask-ingress.yml
-rw-rw-r-- 1 assu assu 202 Jan 3 02:22 django-service.yml
-rw-rw-r-- 1 assu assu 520 Jan 3 02:24 flask-deploy.yml
-rw-rw-r-- 1 assu assu 207 Jan 3 02:24 flask-service.yml
# 디플로이먼트 배포
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl apply -f django-deploy.yml
deployment.apps/deploy-django created
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl apply -f flask-deploy.yml
deployment.apps/deploy-flask created
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl get all
# django 파드와 flask 파드가 실행됨
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/deploy-django-77675fcbcf-g6dpb 2/2 Running 0 13s
pod/deploy-django-77675fcbcf-lh9gk 2/2 Running 0 13s
pod/deploy-django-77675fcbcf-lp2kc 2/2 Running 0 13s
pod/deploy-flask-b8ffb7c86-gz4mv 2/2 Running 0 6s
pod/deploy-flask-b8ffb7c86-lrrdw 2/2 Running 0 6s
pod/deploy-flask-b8ffb7c86-rrxdq 2/2 Running 0 6s
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 7d21h
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/deploy-django 3/3 3 3 13s
deployment.apps/deploy-flask 3/3 3 3 6s
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/deploy-django-77675fcbcf 3 3 3 13s
replicaset.apps/deploy-flask-b8ffb7c86 3 3 3 6s
# 서비스 배포
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl apply -f django-service.yml
service/django-service created
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl apply -f flask-service.yml
service/flask-service created
# 서비스들은 ClusterIP를 부여받음
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
django-service ClusterIP 10.98.235.44 <none> 80/TCP 10s
flask-service ClusterIP 10.97.10.64 <none> 80/TCP 5s
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 7d21h
# 인그레스 배포
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl apply -f django-flask-ingress.yml
ingress.networking.k8s.io/django-flask-ingress created
배포 상태 확인
모든 리소스가 정상적으로 생성되었는지 확인한다.
# 실행 중인 리소스들 확인
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl get all
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/deploy-django-77675fcbcf-g6dpb 2/2 Running 0 2m29s
pod/deploy-django-77675fcbcf-lh9gk 2/2 Running 0 2m29s
pod/deploy-django-77675fcbcf-lp2kc 2/2 Running 0 2m29s
pod/deploy-flask-b8ffb7c86-gz4mv 2/2 Running 0 2m22s
pod/deploy-flask-b8ffb7c86-lrrdw 2/2 Running 0 2m22s
pod/deploy-flask-b8ffb7c86-rrxdq 2/2 Running 0 2m22s
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/django-service ClusterIP 10.98.235.44 <none> 80/TCP 61s
service/flask-service ClusterIP 10.97.10.64 <none> 80/TCP 56s
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 7d21h
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/deploy-django 3/3 3 3 2m29s
deployment.apps/deploy-flask 3/3 3 3 2m22s
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/deploy-django-77675fcbcf 3 3 3 2m29s
replicaset.apps/deploy-flask-b8ffb7c86 3 3 3 2m22s
# 실행 중인 인그레스 확인
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl get ingress
NAME CLASS HOSTS ADDRESS PORTS AGE
django-flask-ingress nginx * 80 25s
접속 테스트
로컬 환경에서 브라우저를 통해 접속을 시도한다.
- http://127.0.0.1:2000/test01: Django 환영 페이지 노출
- http://127.0.0.1:2000/test02: hello world!(Flask) 노출
하나의 도메인(여기서는 localhost)에서 경로만 바꾸어 서로 다른 기술 스택(Django, Flask)으로 만든 애플리케이션에 각각 접속되는 것을 확인할 수 있다.
4. 전체 아키텍처 및 리소스 정리
지금까지 진행한 내용의 전체 네트워크 흐름은 아래와 같다.
- Client Request: 사용자가 /test01 또는 /test02 경로로 요청을 보낸다.
- Ingress Controller: 요청 URL을 분석하여 규칙(Rule)에 정의된 서비스로 라우팅을 결정한다. 이 때
Rewrite규칙이 적용되어 URL 접두사가 제거된다. - Service: 선택된 서비스(Django service 또는 Flask service)는 트래픽을 적절한 파드로 부하 분산한다.
- Pod: 최종적으로 컨테이너 내부의 애플리케이션이 요청을 처리하고 응답을 반환한다.
리소스 정리
사용한 리소스를 정리하여 클러스터 자원을 확보한다.
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl delete -f django-flask-ingress.yml
ingress.networking.k8s.io "django-flask-ingress" deleted
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl delete -f django-service.yml
service "django-service" deleted
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl delete -f flask-service.yml
service "flask-service" deleted
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl delete -f django-deploy.yml
deployment.apps "deploy-django" deleted
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl delete -f flask-deploy.yml
deployment.apps "deploy-flask" deleted
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl get ingress
No resources found in default namespace.
assu@myserver01:~/work/ch10/ex03$ kubectl get all
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 7d21h
참고 사이트 & 함께 보면 좋은 사이트
본 포스트는 장철원 저자의 한 권으로 배우는 도커&쿠버네티스를 기반으로 스터디하며 정리한 내용들입니다.
