Kubernetes on ApexCaptain의 기술 블로그

LXCFS로 우리 Pod쪽이를 똑똑하게 키우는 법

Tue, 02 Dec 2025 00:00:00 +0900

문제의 시작

Pod 리소스 제한

클러스터에 Pod를 배포할 때는 CPU와 메모리 사용량에 제한을 두는 경우가 일반적이다.

이는 어찌 보면 당연한 것인데,
이런 제한을 두지 않는다면 Pod는 자신이 동작하는 호스트의 기둥 뿌리를 모조리 뽑아 써먹으려고 할 것이고
나아가, 다른 Pod가 해당 노드에 스케줄링되는 데 지대한 악영향을 끼칠 것이기 때문이다.

적용법은 대단히 쉽다.
다음 예시와 같이 Pod의 spec에 명시해 주면 된다.

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resources:
 requests:
 cpu: 100m
 memory: 128Mi
 limits:
 cpu: 200m
 memory: 256Mi

OOMKilled_{(Out of Memory)}

_{20대 Pod쪽이들 사망 원인 1위}

문제는 Pod라는 녀석이 생각 외로 멍청하다는 데 있다.

OOMKilled라고 하면 호스트 전체 메모리 부족 이후 커널 OOM killer가 개입하는 경우도 있겠으나,
대개 Kubernetes Pod에서는 manifest에 적어 둔 메모리 limits(cgroup 한도)를 넘겼을 때 해당 컨테이너 프로세스가 강제 종료되고 자원이 회수되는 흐름을 말한다고 보면 된다.

난처한 점은, 메모리 한도 초과로 발생한 OOMKilled는 일반적인 Pod 종료와 달리 커널 OOM killer가 프로세스를 즉시 SIGKILL로 종료시키는 경우가 많아 terminationGracePeriodSeconds, preStop, SIGTERM 기반의 graceful shutdown 로직이 동작하지 않을 수 있다는 것이다.

따라서 OOM 대응의 핵심은 종료 절차 설계보다는 메모리 사용량 자체를 한도 안으로 유지하는 데 있다.
예를 들어 requests/limits 재조정, 메모리 누수 제거, 런타임별 메모리 옵션 튜닝, 오토스케일링 정책 보완 같은 접근이 더 직접적이다.

Pod가 인식하는 리소스 한계치

그런데 생각해보면 좀 이상하다.

당신이 메모리 8GB짜리 저렴이 노트북 하나를 구매했다고 가정해보자.
8GB 메모리 사용량을 약간 초과할 만한 작업을 명령할 경우 노트북은 어떻게 반응할까?

Pod들이 그러하듯, 메모리 사용량 초과로 인해 OS가 통째로 먹통이 될까?

구형 PC라면 진짜 블루 스크린이 뜰 수도 있겠으나😱, 대개의 경우 OS가 페이지 회수나 스왑 같은 메커니즘으로 버티면서 성능이 먼저 저하되고 시스템이 즉시 셧다운되는 경우는 드물다.

요컨대 야근 10분 더 시킨다고 피곤해 하고 툴툴 댈 수는 있어도 그 자리에서 사표 내고 도망치지는 않는단 소리다.

그럼 Pod들은 왜 틈만 나면 지정된 리소스 제한을 넘으려고 하는 것인가?

결론부터 말하자면, Pod들이 기본적으로 spec에 적힌 리소스 제한과 무관하게
자신이 올라간 노드(호스트)의 리소스를 자신의 리소스로 착각하고 있기 때문에 발생하는 현상이다.

더도 말고 덜도 말고 다음 예시처럼 Pod를 하나 배포해서 확인해보자.

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kubectl create namespace test

우선 test라는 네임스페이스를 하나 만든다.

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# test.pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: test
 namespace: test
spec:
 containers:
 - command:
 - sleep
 - infinity
 image: ubuntu
 name: test
 resources:
 limits:
 cpu: 200m
 memory: 256Mi
 requests:
 cpu: 100m
 memory: 128Mi

CPU 200m, 메모리 256Mi로 제한된 Ubuntu Pod이다.

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kubectl apply -f test.pod.yml

배포가 되었다면 다음 명령어로 Pod 컨테이너 안에서 free가 보여주는 메모리(/proc/meminfo 등을 읽은 값)를 확인해보자.

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kubectl exec test -n test -- free -h

 total used free shared buff/cache available
Mem: 31Gi 17Gi 346Mi 179Mi 14Gi 14Gi
Swap: 0B 0B 0B

이상하게도 limits.memory는 256Mi로 두었는데, 컨테이너 안에서 free로 보면 total이 31Gi로 나온다.
31Gi_(32GB)는 이 Pod가 스케줄된 노드의 물리 메모리 규모와 맞아떨어지는 값으로, 애플리케이션이 읽는 /proc 쪽 정보가 cgroup 한도가 아니라 노드 전체 스케일로 노출되어 있다는 뜻이다.

해결방안

LXCFS (Linux Container File System)

LXCFS는 리눅스 커널의 한계를 우회하기 위해 만들어진 간단한 유저스페이스 파일시스템이다.
핵심 아이디어는 컨테이너 내부에서 읽는 /proc 정보를 cgroup 인식 값으로 바꿔서 보여주는 데 있다.

LXCFS가 제공하는 핵심 기능은 크게 두 가지다.

/proc의 일부 파일 위에 bind-mount로 덮어쓸 수 있는 파일 세트 제공
- 컨테이너 안에서 free, top 같은 도구가 읽는 값이 호스트 전체 기준이 아니라, 컨테이너 관점(cgroup 기준)에 가깝게 보이도록 만든다.
컨테이너 인지형 cgroupfs 유사 트리 제공
- 컨테이너 내부 프로세스가 cgroup 관련 정보를 다룰 때 더 일관된 뷰를 얻을 수 있다.

즉, LXCFS는 “리소스 제한은 걸려 있는데 앱이 보는 시스템 정보는 호스트 전체처럼 보이는” 간극을 줄여서,
컨테이너를 더 독립된 시스템처럼 느끼게 해주는 보정 레이어라고 보면 된다.

참고: cgroup namespace 도입 이후 일부 초기 목적은 줄어들었고, 현재는 /proc 마스킹을 통해 컨테이너의 체감 독립성을 높이는 쪽에 더 초점이 맞춰져 있다.

Helm을 통해 배포

lxcfs-on-kubernetes 프로젝트를 사용하면 LXCFS를 클러스터에 비교적 간단하게 배포할 수 있다.
기본 흐름은 Helm chart 설치 -> 네임스페이스 라벨링 -> 워크로드 재기동 후 확인 순서다.

사전 준비

차트 Repo에 적힌 사전 요구사항은 다음과 같다_{(사용하는 차트 버전에 따라 달라질 수 있으니 설치 전 릴리스 문서를 함께 확인하자)}.

Kubernetes v1.19+
Helm v3
cert-manager v1.2+

Helm 리포지토리 등록

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helm repo add lxcfs-on-kubernetes https://cndoit18.github.io/lxcfs-on-kubernetes/
helm repo update

LXCFS 설치

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helm upgrade --install lxcfs lxcfs-on-kubernetes/lxcfs-on-kubernetes -n lxcfs --create-namespace

혹은 사전에 네임스페이스를 생성해도 좋고, 그냥 kube-system 네임스페이스에 설치해도 무방하다.

LXCFS 주입 대상 네임스페이스 라벨링

아래 예시는 test 네임스페이스에 라벨로 LXCFS 마운트 주입을 활성화하는 방법이다.

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kubectl label namespace test mount-lxcfs=enabled

이미 실행 중인 Pod에는 즉시 반영되지 않을 수 있으므로, 대상 워크로드를 재시작해서 새 Pod가 뜨도록 맞춰 주는 편이 안전하다.

적용 확인

라벨링한 네임스페이스에 테스트 Pod를 띄운 뒤, 이전과 동일하게 free -h 또는 /proc/meminfo를 확인한다. LXCFS가 정상 동작하면 애플리케이션이 보는 리소스 정보가 컨테이너(cgroup) 관점으로 더 가깝게 보정된다.

참고: 차트/버전별로 마운트 경로나 검증 로직이 달라질 수 있으니, 실제 운영 적용 전에는 사용하는 릴리즈 문서의 Breaking Changes를 꼭 확인하자.

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kubectl exec test -n test -- free -h

 total used free shared buff/cache available
Mem: 256Mi 1.1Mi 254Mi 0B 129Ki 254Mi
Swap: 0B 0B 0B

재배포 후 다시 확인해보면 메모리가 의도한 대로 출력되는 것을 확인할 수 있다.

Troubleshooting

Pod에 Volume 개별 마운트 방식

가장 쉬운 적용 방법은 위에서 언급한 것처럼 대상 네임스페이스에 mount-lxcfs=enabled 라벨을 다는 것이지만, 보다 선택적/제한적으로 적용하고자 할 경우에는 개별 파일을 Volume으로 마운트해 구현할 수 있다.

우선 test 네임스페이스의 해당 라벨을 제거해 준다.

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kubectl label namespace test mount-lxcfs-

lxcfs-on-kubernetes Helm Chart는 클러스터 내 모든 노드에 대해 DaemonSet으로 LXCFS를 설치한다.
기본 설치 경로는 /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs이다. Values를 조절해서 경로를 바꿀 수 있으나,
기본값으로 두었다고 가정하고 Pod Spec을 다음과 같이 수정해주자.

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# test.pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: test
spec:
 containers:
 - command:
 - sleep
 - infinity
 image: ubuntu
 name: test
 resources:
 limits:
 cpu: 200m
 memory: 256Mi
 requests:
 cpu: 100m
 memory: 128Mi
 volumeMounts:
 - mountPath: /proc/meminfo
 mountPropagation: None
 name: lxcfs-meminfo
 readOnly: true
 - mountPath: /proc/cpuinfo
 mountPropagation: None
 name: lxcfs-cpuinfo
 readOnly: true
 - mountPath: /proc/stat
 mountPropagation: None
 name: lxcfs-stat
 readOnly: true
 - mountPath: /proc/loadavg
 mountPropagation: None
 name: lxcfs-loadavg
 readOnly: true
 - mountPath: /proc/uptime
 mountPropagation: None
 name: lxcfs-uptime
 readOnly: true
 volumes:
 - hostPath:
 path: /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs/proc/meminfo
 type: File
 name: lxcfs-meminfo
 - hostPath:
 path: /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs/proc/cpuinfo
 type: File
 name: lxcfs-cpuinfo
 - hostPath:
 path: /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs/proc/stat
 type: File
 name: lxcfs-stat
 - hostPath:
 path: /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs/proc/loadavg
 type: File
 name: lxcfs-loadavg
 - hostPath:
 path: /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs/proc/uptime
 type: File
 name: lxcfs-uptime

수정된 test.pod.yml 파일을 배포한다.

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kubectl apply -f test.pod.yml

이제 다시 test Pod의 메모리 할당 정보를 확인해보자.

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kubectl exec test -n test -- free -h

 total used free shared buff/cache available
Mem: 256Mi 1.1Mi 254Mi 0B 129Ki 254Mi
Swap: 0B 0B 0B

노드(호스트) FUSE 마운트 손상 시 해결

노드(호스트)에서 LXCFS는 FUSE로 마운트되어 있다.
경로는 앞서 언급한 바와 같이 /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs

간혹 해당 경로의 FUSE 마운트가 깨지는 경우가 있는데, 노드를 강제로 리부트할 때 종종 발생한다.
마운트 손상 시 lxcfs-on-kubernetes Helm Chart는 이를 자동으로 복구하는 기능이 없어 별도의 DaemonSet을 추가했다.

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# lxcfs-mount-recovery.daemonset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
 labels:
 app.kubernetes.io/name: lxcfs-mount-recovery
 name: lxcfs-mount-recovery-daemon-set
 namespace: lxcfs
spec:
 selector:
 matchLabels:
 app.kubernetes.io/name: lxcfs-mount-recovery
 template:
 metadata:
 labels:
 app.kubernetes.io/name: lxcfs-mount-recovery
 spec:
 automountServiceAccountToken: true
 containers:
 # 60초(ENV에 명시)마다 1번씩 노드(호스트)의 LXCFS FUSE 마운트 상태를 확인한 후
 # 비정상일 경우 마운트를 해제한다.
 # 마운트가 해제되면 LXCFS Helm Chart가 자동으로 다시 마운트를 진행한다.
 - args:
 - |-
 while true; do
 OUT=$(nsenter -t 1 -m -- stat "$MOUNT_PATH" 2>&1 || true)
 if echo "$OUT" | grep -qiE 'transport endpoint|not connected|stale'; then
 echo "$(date +%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ) broken lxcfs mount at $MOUNT_PATH, lazy unmount" >&2
 nsenter -t 1 -m -- umount -l "$MOUNT_PATH" 2>/dev/null || true
 fi
 sleep "$INTERVAL"
 done
 command:
 - /bin/sh
 - -c
 env:
 # 확인 주기
 - name: INTERVAL
 value: '60'

 # LXCFS 호스트 마운트 경로
 - name: MOUNT_PATH
 value: /var/lib/lxcfs-on-k8s/lxcfs
 image: alpine
 name: mount-recovery
 resources:
 limits:
 cpu: 100m
 memory: 64Mi
 requests:
 cpu: 10m
 memory: 32Mi
 securityContext:
 privileged: true
 hostPID: true
 priorityClassName: system-node-critical
 tolerations:
 - effect: NoExecute
 operator: Exists
 - effect: NoSchedule
 operator: Exists
 updateStrategy:
 type: RollingUpdate

작성한 매니페스트를 적용해 데몬셋을 배포한다.

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kubectl apply -f lxcfs-mount-recovery.daemonset.yml

배포 후에는 다음 명령으로 각 노드에 Pod가 정상적으로 뜨는지 확인한다.

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kubectl get pods -n lxcfs -l app.kubernetes.io/name=lxcfs-mount-recovery -o wide

Multi-Cluster 모니터링 스택 구축하기

Sun, 23 Nov 2025 00:00:00 +0900

연관 포스트

“Istio를 활용해 다중 클러스터에 Service Mesh 구성하기”

들어가기 앞서

며칠 전에 건강검진을 받고 왔다.

피도 뽑고, 혈압도 재고, 환청이 들리진 않는지, 눈이 멀진 않았는지 등등 이런저런 점검을 수행한다.
행여나 무슨 큰 병이 나기 전에 미리 체크하고 대응할 여지를 만들어 주기 위함이다.

서버도 마찬가지로 주기적인 건강검진이 필요하다.

클러스터 안에서는 동시에 수많은 로직이 동작하고,
각 워크로드는 클러스터 내 다른 서비스들과 협력하며 크고 복잡한 작업을 수행한다.

앱이 1~2개 정도라면 직접 kubectl logs나 kubectl top 커맨드로 안에서 무슨 일이 일어나고 있는지,
리소스는 얼마나 소모 중인지 파악할 수 있지만, 그 수가 많아지면 인간이 감당하는 것이 불가능해진다.

안색만 살피면 무슨 병을 앓고 있는지 알 수 있을 정도로 실력이 뛰어난 의사가 아니라면,
X-Ray, CT와 같은 전문적인 장비와 거기서 산출된 일련의 차트 정보를 바탕으로 판단하는 것이 합리적일 것이다.

이번 포스트에서는 Prometheus, Loki, Kiali, Grafana를 통해 멀티 클러스터 환경에서
기본적인 모니터링 스택을 구축하는 방법에 대해 공유한다.

시스템 개요

전체 시스템의 개요는 위와 같다.

설치되는 컴포넌트 수가 많은 만큼 최종 결과물이 굉장히 다양할 수밖에 없다.
예를 들어 총 5개의 옵션이 있는 3개의 선택지가 있다면, 발생할 수 있는 경우의 수는 125가지나 된다.
당연히 그 모든 경우에 대해 빠짐없이 기술하는 것은 한계가 있다.

Multi Cluster 모니터링 스택에 대해 최대한 간략하게 정의한 요구사항은 다음과 같다.

2개 이상의 클러스터에서
메트릭 / 서비스 메시 / 애플리케이션 로그 데이터를 수집하여
통합된 대시보드_{(Grafana, Kiali)}로 확인 가능할 것

ELK 대신 Loki를 택한 이유

이번 작업에서는 ELK_{(Elasticsearch, Logstash, Kibana)} 대신 Loki를 사용했다.
이유는 단순하다.

ELK의 리소스 소모량이 감당이 안 된다.

Oracle에서 무료로 사용 중인 클러스터에 ELK를 설치했다면 배보다 배꼽이 더 커지는 상황이 연출될 것이다.
여러 대체재를 알아봤는데, Loki가 k8s에 경량으로 쓰기 좋다는 소식을 들었다.

Elasticsearch의 검색 기능이 매우 훌륭하긴 하나, 샤드 관리하기도 복잡하고 저장 공간도 엄청나게 잡아먹는다.
Logstash 역시 CPU/메모리 사용량이 굉장히 높다.

Loki는 Elasticsearch와 달리 데이터를 인덱싱하지 않고 레이블을 기반으로 저장한다.
인덱스 저장 공간이 별도로 필요한 것이 아니므로 저장 공간을 크게 절약할 수 있다.
당연히 샤드 관리 같은 것도 필요 없다.

공통 네임스페이스 구성

각 섹션의 앞에는 “Istio를 활용해 다중 클러스터에 Service Mesh 구성하기” 포스트에서와 마찬가지로
어떤 Kubernetes Context에서 작업하는 것인지 명시했다.

사용하는 k8s가 1개라면 Context : Remote 레이블이 붙은 섹션은 무시하도록 하자.

우선 공통적으로 컴포넌트가 배포될 Namespace는 monitoring이다.
각 클러스터에 네임스페이스를 만들어준다.

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

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kubectl create namespace monitoring

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

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kubectl create namespace monitoring

Loki & Promtail

Primary에 Loki & Promtail 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Primary Cluster에 Loki와 Promtail을 설치한다.
배포는 “loki-stack” Helm 차트를 사용한다.

Helm Chart 가져오기

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helm repo add grafana https://grafana.github.io/helm-charts

Helm Values 정의

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# Primary-Loki-Stack.values.yml

# Grafana 설정
grafana:
 # 다른 Helm 차트를 통해 설치할 것이므로 비활성화
 enabled: false

# Loki 설정
# 로그 데이터가 저장되는 일종의 데이터베이스다
# ELK의 Elasticsearch와 유사
loki:
 config:
 limits_config:
 ingestion_burst_size_mb: 200
 ingestion_rate_mb: 100
 max_streams_per_user: 10000
 enabled: true
 persistence:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 enabled: true
 size: 20Gi
 storageClassName: <사용할 StorageClass 명>
 resources:
 limits:
 cpu: 500m
 memory: 1024Mi
 requests:
 cpu: 300m
 memory: 512Mi

# Promtail 설정
# 로그 수집기다
# ELK의 Logstash와 유사
promtail:
 enabled: true
 config:
 clients:
 - external_labels:
 # Primary Cluster의 이름을 적어주자
 # 단일 k8s일 경우 clients 설정 전체를 생략해도 된다
 cluster: oke
 url: http://loki-stack.monitoring.svc.cluster.local:3100/loki/api/v1/push
 resources:
 limits:
 cpu: 200m
 memory: 256Mi
 requests:
 cpu: 100m
 memory: 128Mi

Helm 차트 배포

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helm install loki-stack grafana/loki-stack \
 -n monitoring \
 -f Primary-Loki-Stack.values.yml

배포 상태 확인

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kubectl get all \
 -l app.kubernetes.io/instance=loki-stack \
 -n monitoring

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/loki-stack-promtail-gckgr 1/1 Running 0 4d4h
pod/loki-stack-promtail-tnnrz 1/1 Running 0 4d4h

NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
daemonset.apps/loki-stack-promtail 2 2 2 2 2 <none> 4d4h

Primary Loki 외부 진입점 설정

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Ingress 혹은 VirtualService 등을 사용해 Loki 외부 진입점을 만들어야 한다.
이는 Remote Cluster에 추후 설치할 Promtail이 Primary의 Loki에 데이터를 밀어넣을 수 있도록 하기 위함이다.

단일 클러스터를 운영 중이라면 이 부분은 생략하도록 하자.

이 예시에서는 VirtualService를 통해 외부로 노출했다.

VirtualService 정의

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# Primary-Loki-VS.yml
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
 name: monitoring-loki-virtual-service
 namespace: monitoring
spec:
 gateways:
 - <사용할 Istio Gateway. 가령, istio-system/my-istio-gateway>
 hosts:
 - <사용할 Domain Host. 가령, my-primary-loki.example.com>
 http:
 - match:
 - port: 3100
 route:
 - destination:
 host: loki-stack
 port:
 number: 3100

VirtualService 배포

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kubectl apply -f Primary-Loki-VS.yml

Remote에 Promtail 설치

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

“Loki"는 이미 Primary에 설치되어 있으므로, Remote Cluster에는 Promtail만 설치하면 된다.
Promtail 단일 컴포넌트만 배포해도 상관 없지만, 편의를 위해 동일한 Helm Chart를 사용했다.

Helm Values 정의

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# Remote-Loki-Stack.values.yml

# Grafana 설정
grafana:
 # Primary와 마찬가지 이유로 Grafana 비활성화
 enabled: false

# Loki 설정
loki:
 # Primary의 Loki를 쓸 예정이므로 이것도 비활성화
 enabled: false

# Promtail 설정
promtail:
 config:
 clients:
 - external_labels:
 # Remote Cluster의 이름을 적어주자
 cluster: workstation
 url: https://<앞서 설정한 Primary Loki의 도메인, 가령 my-primary-loki.example.com>/loki/api/v1/push
 enabled: true
 resources:
 limits:
 cpu: 400m
 memory: 1Gi
 requests:
 cpu: 200m
 memory: 512Mi

Helm 차트 배포

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helm install loki-stack grafana/loki-stack \
 -n monitoring \
 -f Remote-Loki-Stack.values.yml

배포 상태 확인

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kubectl get all \
 -l app.kubernetes.io/instance=loki-stack \
 -n monitoring

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/loki-stack-promtail-22vvg 1/1 Running 15 4d4h

NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
daemonset.apps/loki-stack-promtail 1 1 1 1 1 <none> 4d5h

Primary와 다르게 Promtail만 설치된 모습이다.

Prometheus & Grafana

Primary에 Prometheus & Grafana 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Primary Cluster에 Prometheus와 Grafana를 설치한다.
배포는 kube-prometheus-stack Helm 차트를 사용한다.

Helm Chart 가져오기

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helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts

Helm Values 정의

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# Primary-Kube-Prometheus-Stack.values.yml

# AlertManager 설정
alertmanager:
 # 비활성화
 # 이 부분은 추후 다른 포스트를 통해 다루도록 하겠다.
 enabled: false

# Grafana 설정
grafana:
 enabled: true

 # Primary Cluster에 배포한 Loki를 데이터 소스에 추가해주자
 additionalDataSources:
 - access: proxy
 isDefault: false
 jsonData:
 maxLines: 1000
 name: Loki
 type: loki
 url: http://loki-stack.monitoring.svc.cluster.local:3100

 adminPassword: <관리자 비밀번호>
 adminUser: <관리자 ID>
 defaultDashboardsTimezone: Asia/Seoul

 persistence:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 enabled: true
 finalizers:
 - kubernetes.io/pvc-protection
 size: 20Gi
 storageClassName: <사용할 StorageClass 명>
 type: sts

 # Grafana Dashboard 설정
 # 미리 각종 Dashboard를 추가해두었다.
 # dashboardProviders, dashboards 모두 비워두고 추후 웹에서 추가해도 된다.
 dashboardProviders:
 dashboardproviders.yaml:
 apiVersion: 1
 providers:
 - folder: Custom Node Exporter
 name: custom-node-exporter
 options:
 path: /var/lib/grafana/dashboards/custom-node-exporter
 type: file
 - folder: Istio
 name: istio
 options:
 path: /var/lib/grafana/dashboards/istio
 type: file
 - folder: Loki
 name: loki
 options:
 path: /var/lib/grafana/dashboards/loki
 type: file

 dashboards:
 custom-node-exporter:
 node-exporter-full:
 datasource: Prometheus
 gnetId: 1860
 revision: 42
 istio:
 istio-control-plane-dashboard:
 datasource: Prometheus
 gnetId: 7645
 revision: 278
 istio-mesh-dashboard:
 datasource: Prometheus
 gnetId: 7639
 revision: 278
 istio-performance-dashboard:
 datasource: Prometheus
 gnetId: 11829
 revision: 278
 istio-service-dashboard:
 datasource: Prometheus
 gnetId: 7636
 revision: 278
 istio-workload-dashboard:
 datasource: Prometheus
 gnetId: 7630
 revision: 278
 loki:
 logs-app:
 datasource: Loki
 gnetId: 13639
 revision: 2

# Prometheus 설정
prometheus:
 enabled: true
 prometheusSpec:
 enableRemoteWriteReceiver: true
 externalLabels:
 cluster: oke
 resources:
 limits:
 cpu: "1"
 memory: 2Gi
 requests:
 cpu: 300m
 memory: 512Mi
 storageSpec:
 volumeClaimTemplate:
 spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 50Gi
 storageClassName: <사용할 StorageClass 명>

Helm 차트 배포

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helm install kube-prometheus-stack prometheus-community/kube-prometheus-stack \
 -n monitoring \
 -f Primary-Kube-Prometheus-Stack.values.yml

배포 상태 확인

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kubectl get all \
 -l app.kubernetes.io/instance=kube-prometheus-stack \
 -n monitoring

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/kube-prometheus-stack-grafana-0 3/3 Running 0 5d3h
pod/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics-787d55fc86-9j42s 1/1 Running 0 6d4h
pod/kube-prometheus-stack-operator-79df675c88-s6rnj 1/1 Running 0 6d4h
pod/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-24rdg 1/1 Running 0 6d4h
pod/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-q8tcb 1/1 Running 0 6d4h

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kube-prometheus-stack-grafana ClusterIP 10.96.147.47 <none> 80/TCP 6d4h
service/kube-prometheus-stack-grafana-headless ClusterIP None <none> 9094/TCP 5d21h
service/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics ClusterIP 10.96.216.187 <none> 8080/TCP 6d4h
service/kube-prometheus-stack-operator ClusterIP 10.96.244.110 <none> 443/TCP 6d4h
service/kube-prometheus-stack-prometheus ClusterIP 10.96.134.158 <none> 9090/TCP,8080/TCP 6d4h
service/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter ClusterIP 10.96.255.80 <none> 9100/TCP 6d4h

NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
daemonset.apps/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter 2 2 2 2 2 kubernetes.io/os=linux 6d4h

NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics 1/1 1 1 6d4h
deployment.apps/kube-prometheus-stack-operator 1/1 1 1 6d4h

NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics-787d55fc86 1 1 1 6d4h
replicaset.apps/kube-prometheus-stack-operator-79df675c88 1 1 1 6d4h

NAME READY AGE
statefulset.apps/kube-prometheus-stack-grafana 1/1 5d21h

Primary Prometheus 외부 진입점 설정

Loki와 마찬가지로 Prometheus도 Ingress 혹은 VirtualService로 외부 진입점을 만들어야 한다.
이 예시에서는 VirtualService로 작성했다.

VirtualService 정의

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# Primary-Prometheus-VS.yml
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
 name: monitoring-prometheus-virtual-service
 namespace: monitoring
spec:
 gateways:
 - <사용할 Istio Gateway. 가령, istio-system/my-istio-gateway>
 hosts:
 - <사용할 Domain Host. 가령, my-primary-prometheus.example.com>
 http:
 - match:
 - port: 9090
 route:
 - destination:
 host: kube-prometheus-stack-prometheus
 port:
 number: 9090

VirtualService 배포

1

kubectl apply -f Primary-Prometheus-VS.yml

Primary에 Istiod Service Monitor 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Prometheus가 Istio 제어 평면의 메트릭을 수집할 수 있도록 Service Monitor 배포

ServiceMonitor 정의

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# Primary-Istiod-ServiceMonitor.yml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
 labels:
 monitoring: istio-control-plane
 release: kube-prometheus-stack
 name: monitoring-istiod-service-monitor
 namespace: monitoring
spec:
 endpoints:
 - interval: 15s
 port: http-monitoring
 jobLabel: istiod
 namespaceSelector:
 matchNames:
 - istio-system
 selector:
 matchExpressions:
 - key: istio
 operator: In
 values:
 - pilot
 targetLabels:
 - app

ServiceMonitor 배포

1

kubectl apply -f Primary-Istiod-ServiceMonitor.yml

Primary에 Istio Envoy Pod Monitor 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Prometheus가 Istio Envoy Sidecar의 메트릭 정보를 수집할 수 있도록 Pod Monitor 배포

PodMonitor 정의

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# Primary-Istio-Envoy-PodMonitor.yml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: PodMonitor
metadata:
 labels:
 monitoring: istio-envoy-proxies
 release: kube-prometheus-stack
 name: monitoring-istio-envoy-stats-pod-monitor
 namespace: monitoring
spec:
 jobLabel: envoy-stats
 namespaceSelector:
 any: true
 podMetricsEndpoints:
 - interval: 15s
 path: /stats/prometheus
 port: http-envoy-prom
 selector:
 matchExpressions:
 - key: service.istio.io/canonical-revision
 operator: Exists

PodMonitor 배포

1

kubectl apply -f Primary-Istio-Envoy-PodMonitor.yml

Remote에 Prometheus 설치

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

“Grafana"는 이미 Primary에 설치되어 있으므로, Remote Cluster에는 Prometheus만 설치하면 된다.

Helm Values 정의

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# Remote-Kube-Prometheus-Stack.values.yml

# AlertManager 설정
alertmanager:
 # 비활성화
 enabled: false

# Grafana 설정
grafana:
 # 비활성화
 enabled: false

# Prometheus 설정
prometheus:
 enabled: true
 prometheusSpec:
 externalLabels:
 # Remote Cluster의 이름을 적어주자
 cluster: workstation
 remoteWrite:
 - url: https://<앞서 설정한 Primary Prometheus의 도메인, 가령 my-primary-prometheus.example.com>/api/v1/write
 resources:
 limits:
 cpu: '1'
 memory: 2Gi
 requests:
 cpu: 500m
 memory: 1024Mi

Helm 차트 배포

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helm install kube-prometheus-stack prometheus-community/kube-prometheus-stack \
 -n monitoring \
 -f Remote-Kube-Prometheus-Stack.values.yml

배포 상태 확인

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kubectl get all \
 -l app.kubernetes.io/instance=kube-prometheus-stack \
 -n monitoring

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics-787d55fc86-dnlzf 1/1 Running 15 4d5h
pod/kube-prometheus-stack-operator-79df675c88-xpdxw 1/1 Running 15 4d5h
pod/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-sjwml 1/1 Running 15 4d5h

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics ClusterIP 10.152.183.231 <none> 8080/TCP 4d5h
service/kube-prometheus-stack-operator ClusterIP 10.152.183.227 <none> 443/TCP 4d5h
service/kube-prometheus-stack-prometheus ClusterIP 10.152.183.185 <none> 9090/TCP,8080/TCP 4d5h
service/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter ClusterIP 10.152.183.205 <none> 9100/TCP 4d5h

NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
daemonset.apps/kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter 1 1 1 1 1 kubernetes.io/os=linux 4d5h

NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics 1/1 1 1 4d5h
deployment.apps/kube-prometheus-stack-operator 1/1 1 1 4d5h

NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/kube-prometheus-stack-kube-state-metrics-787d55fc86 1 1 1 4d5h
replicaset.apps/kube-prometheus-stack-operator-79df675c88 1 1 1 4d5h

Remote에 Istio Envoy Pod Monitor 설치

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

Prometheus가 Istio Envoy Sidecar의 메트릭 정보를 수집할 수 있도록 Pod Monitor 배포

PodMonitor 정의

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# Remote-Istio-Envoy-PodMonitor.yml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: PodMonitor
metadata:
 labels:
 monitoring: istio-envoy-proxies
 release: kube-prometheus-stack
 name: monitoring-istio-envoy-stats-pod-monitor
 namespace: monitoring
spec:
 jobLabel: envoy-stats
 namespaceSelector:
 any: true
 podMetricsEndpoints:
 - interval: 15s
 path: /stats/prometheus
 port: http-envoy-prom
 selector:
 matchExpressions:
 - key: service.istio.io/canonical-revision
 operator: Exists

PodMonitor 배포

1

kubectl apply -f Remote-Istio-Envoy-PodMonitor.yml

Primary Grafana 외부 진입점 설정

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

이제 Grafana의 외부 진입점을 설정해 웹 페이지를 통해 확인해볼 차례이다.

VirtualService 정의

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# Primary-Grafana-VS.yml
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
 name: monitoring-grafana-virtual-service
 namespace: monitoring
spec:
 gateways:
 - <사용할 Istio Gateway. 가령, istio-system/my-istio-gateway>
 hosts:
 - <사용할 Domain Host. 가령, my-primary-grafana.example.com>
 http:
 - route:
 - destination:
 host: kube-prometheus-stack-grafana
 port:
 number: 80

VirtualService 배포

1

kubectl apply -f Primary-Grafana-VS.yml

Grafana 페이지 접속

Ingress 혹은 VirtualService로 설정한 호스트에 접속해보자.

Primary Cluster에 kube-prometheus-stack 배포 시,
Grafana의 대시보드 값을 넣어줬다면, 설정한 대시보드가 미리 프로비저닝되어 있을 것이다.

Dashboard -> Custom Node Exporter -> Node Exporter Full로 접속해보자

두 클러스터의 정보를 모두 확인 가능하다면 기본적인 Grafana 설정은 완료되었다.

Kiali

Primary에 Kiali Operator 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Kiali는 Operator Pattern을 사용하는 것이 일반적이다.

별도 네임스페이스에 kiali-operator를 helm으로 설치하고,
배포된 CRD와 Operator를 통해 monitoring 네임스페이스에 실제 Kiali CR을 배포한다.

네임스페이스 생성

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kubectl create namespace kiali-operator

Helm Chart 가져오기

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helm repo add kiali https://kiali.org/helm-charts

Helm Values 정의

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# Primary-Kiali-Operator.values.yml
cr:
 create: false

Helm 차트 배포

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helm install kiali-operator kiali/kiali-operator \
 -n kiali-operator \
 -f Primary-Kiali-Operator.values.yml

배포 상태 확인

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kubectl get all \
 -l app.kubernetes.io/instance=kiali-operator \
 -n kiali-operator

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/kiali-operator-8647f4d94c-x75fp 1/1 Running 0 5d18h

NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/kiali-operator 1/1 1 1 5d18h

NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/kiali-operator-8647f4d94c 1 1 1 5d18h

Remote에 Kiali용 Service Account 생성

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

Primary에 설치되는 Kiali가 Remote Cluster에 접근할 수 있도록
Remote에 Service Account와 Cluster Role, Cluster Role Binding을 만들어줘야 한다.

이 부분은 하나의 yml 파일로 정리하도록 하겠다.

Manifest 정의

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# Remote-Kiali-Account-Info.yml
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
 name: kiali-remote-access-service-account
 namespace: istio-system
secrets:
 - name: kiali-remote-access-service-account-token
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
 name: kiali-remote-access-cluster-role
rules:
 - apiGroups:
 - '*'
 resources:
 - '*'
 verbs:
 - get
 - list
 - watch
 - nonResourceURLs:
 - '*'
 verbs:
 - get
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
 name: kiali-remote-access-cluster-role-binding
roleRef:
 apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 kind: ClusterRole
 name: kiali-remote-access-cluster-role
subjects:
 - kind: ServiceAccount
 name: kiali-remote-access-service-account
 namespace: istio-system
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
 name: kiali-remote-access-service-account-token
 namespace: istio-system
 annotations:
 kubernetes.io/service-account.name: kiali-remote-access-service-account
type: kubernetes.io/service-account-token

Manifest 배포

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kubectl apply -f Remote-Kiali-Account-Info.yml

Remote ServiceAccount를 기반으로 kubeconfig 작성

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

ca.crt 값 확인

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kubectl get secret kiali-remote-access-service-account-token \
 -n istio-system \
 -o jsonpath='{.data.ca\.crt}'

token 값 확인

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kubectl get secret kiali-remote-access-service-account-token \
 -n istio-system \
 -o jsonpath='{.data.token}' | base64 -d

KubeConfig 파일 작성

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# Kiali-Remote-Kubeconfig.yml
apiVersion: v1
kind: Config
clusters:
 - name: workstation
 cluster:
 server: <Remote Cluster URL>
 certificate-authority-data: <위에서 추출한 ca.crt 값>
users:
 - name: kiali-remote-access-service-account
 user:
 token: <위에서 추출한 token 값>
contexts:
 - name: workstation-context
 context:
 cluster: workstation
 user: kiali-remote-access-service-account
current-context: workstation-context

Primary Kiali -> Remote Cluster에 접속 가능하도록 Secret 생성

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Secret 정의

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# Primary-Kiali-Multi-Cluster-Secret.yml
apiVersion: v1
data:
 workstation: <위에서 생성한 Kiali-Remote-Kubeconfig.yml을 base64로 인코딩한 값>
kind: Secret
metadata:
 annotations:
 kiali.io/cluster: workstation
 labels:
 kiali.io/multiCluster: 'true'
 name: monitoring-kiali-workstation-cluster-secret
 namespace: monitoring
type: Opaque

workstation은 사용 중인 Remote Cluster의 이름이다.

Secret 배포

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kubectl apply -f Primary-Kiali-Multi-Cluster-Secret.yml

Primary에 Kiali 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Kiali 정의

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# Primary-Kiali.yml
apiVersion: kiali.io/v1alpha1
kind: Kiali
metadata:
 name: monitoring-kiali
 namespace: monitoring
spec:
 auth:
 # ⚠️ 테스트를 위한 것으로 Production에서 사용할 때는 반드시 인증 절차를 구축하도록 하자
 strategy: anonymous
 deployment:
 namespace: monitoring
 accessible_namespaces:
 - '*'
 external_services:
 prometheus:
 url: http://kube-prometheus-stack-prometheus.monitoring.svc.cluster.local:9090

Kiali 배포

1

kubectl apply -f Primary-Kiali.yml

Primary Kiali 외부 진입점 설정

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

이제 Kiali의 외부 진입점을 설정해 웹 페이지를 통해 확인해볼 차례이다.

VirtualService 정의

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# Primary-Kiali-VS.yml
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
 name: monitoring-kiali-virtual-service
 namespace: monitoring
spec:
 gateways:
 - <사용할 Istio Gateway. 가령, istio-system/my-istio-gateway>
 hosts:
 - <사용할 Domain Host. 가령, my-primary-kiali.example.com>
 http:
 - route:
 - destination:
 host: kiali
 port:
 number: 20001

VirtualService 배포

1

kubectl apply -f Primary-Kiali-VS.yml

Kiali 페이지 접속

Ingress 혹은 VirtualService로 설정한 호스트에 접속해보자.

두 클러스터의 워크로드들이 모두 표시된다면 성공이다.

Istio Primary-Remote Multi Cluster Mesh 시나리오에 따라
OKE(Primary)에 단일 제어 평면(Control Plane),
그리고 각 클러스터에 1개씩의 데이터 평면(Data Plane)이 구성된 모습이다.

마치며

이번 포스트에서는 Multi-Cluster 환경에서 모니터링 스택을 구축하는 방법을 다뤘다.

Primary Cluster에는 데이터를 수집하고 시각화하는 컴포넌트들_{(Grafana, Loki, Prometheus, Kiali)}을 배포했고,
Remote Cluster에는 데이터를 수집하여 Primary로 전송하는 컴포넌트들_{(Promtail, Prometheus)}만 배포하여 리소스 사용을 최적화했다.

이를 통해 여러 클러스터에 분산된 워크로드의 메트릭, 로그, 서비스 메시 정보를 하나의 대시보드에서 통합하여 확인할 수 있게 되었다.

클러스터의 건강 상태를 지속적으로 모니터링하고 이상 징후를 조기에 발견하는 것은 안정적인 서비스 운영을 위한 필수 요소다.
이번에 구축한 모니터링 스택이 기반이 되어 당신이 운영하는 클러스터의 건강검진을 수행하는 데 부디 도움이 되길 바란다.

이번 포스트에서는 멀티 클러스터 모니터링 스택의 기본 구축에 집중했다.
추가로 고려하면 좋을 주제들은 다음과 같다:

AlertManager를 통한 알림 설정: 이상 징후 발생 시 즉시 알림을 받을 수 있도록 구성
리소스 튜닝: 클러스터 규모와 워크로드에 맞는 리소스 최적화
보안 설정: 인증/인가를 통한 접근 제어 및 데이터 보호
트러블슈팅 가이드: 자주 발생하는 문제와 해결 방법
네트워크 정책: 모니터링 컴포넌트 간 통신 보안 강화
백업 전략: 모니터링 데이터의 장기 보관 및 복구 계획

이러한 주제들은 추후 별도의 포스트를 통해 다루도록 하겠다.

참고자료

Helm Charts

loki-stack - Grafana Loki Stack Helm Chart
kube-prometheus-stack - Prometheus Community Helm Charts
kiali-operator - Kiali Operator Helm Chart

공식 문서

Istio를 활용해 다중 Cluster에 Service Mesh 구성하기

Sat, 15 Nov 2025 00:00:00 +0900

들어가기 앞서

지난 달 말에 “k8s에 Ollama AI 서버 올려보기”라는 포스트를 통해
“GPU가 포함된 인프라 구축에 대해 고민 중“이라는 내용을 언급했다.

GPU 서버 스펙

이리저리 정보를 취합해 비교/토의한 결과,
결국 독립된 GPU 서버를 IDC 센터에 설치하는 형태로 마무리 되었다.

그냥 GPU 서버를 클라우드에 올려 준다면야 나는 매우 편하고 좋겠지만,
클라우드의 엄청난 비용 부담을 고려하면 이 방식이 가장 합리적인 판단이라고 생각한다.

RTX A6000 GPU의 성능이 지금 당장은 충분해 보이나,
향후 확장성을 고려하면 GPU 서버 역시 k8s 클러스터로 구성해야 한다.

하지만 실제 서비스를 사용자에게 제공할 때는 클라우드에 있는 k8s를 사용한다.
GPU 클러스터는 GPU 중심의 워크로드만 담당하고 각종 인증, 데이터 처리, 웹 서비스 등은 클라우드에서 제공한다는 의미이다.

요컨대 클러스터 간의 통신을 구축할 필요성이 생겼다.

사실 이런 시나리오를 전혀 예측하지 못한 것은 아니다.

현대적인 인프라 아키텍처에서는 점차 여러 개의 k8s 클러스터를 운영하는 것이 일반적인 관습이 되어가고 있다. 처음에 k8s를 사용할 때는 하나의 클러스터로도 필요한 모든 서비스를 처리하는 게 가능해 보이지만, 확장성이나 장애 시 복원 탄력성 등 머지 않아 그 한계에 부딪히게 된다.

이번 GPU 케이스의 경우 “클라우드에 올리기에 너무 비싸 자체적으로 운영한다"라는 물리적인 확장성 이슈이다.

Istio는 이런 상황에 대응할 수 있도록 다수의 클러스터를 하나의 서비스 메시로 통합해 여러 클러스터에 걸친 워크로드 간 통신을 안전하고_{(mTLS, Authorization Policy)}, 일관된 방식_{(트래픽 제어)}으로 구성할 수 있는 기능을 제공한다.

Service Mesh 확장 방식

Istio Deployment Models 공식 문서에 따르면 서비스 메시 확장은 크게 2가지 모델이 존재한다.

Multiple Clusters

동일한 Service Mesh가 여러 k8s 클러스터에 걸쳐 뻗어있는 방식이다. _{(클러스터 클러스터)}
여러 클러스터의 서비스들이 하나의 통합된 메시로 관리되며, 클러스터 간 자동 서비스 발견 및 로드 밸런싱이 가능하다.

Multiple Clusters 모델의 주요 특징:
- 서비스 발견 (Service Discovery): 여러 클러스터의 서비스 엔드포인트를 자동으로 통합
- 크로스 클러스터 로드 밸런싱: 요청을 여러 클러스터의 엔드포인트에 자동 분산
- 네트워크 구성: 단일 네트워크 또는 다중 네트워크(지리적 분산, 보안 격리) 구성 가능
- 제어 평면 (Control Plane): 단일 제어 평면으로 여러 클러스터 관리 혹은 각 클러스터에 독립적으로 배치
클러스터 간 엔드포인트 발견을 위해서는 각 제어 평면에 remote secret을 배포하여 다른 클러스터의 API 서버에 접근할 수 있도록 구성해야 한다.

하나의 국가 내에 존재하는 여러 도시들을 생각해보자, 예를 들면 대한민국의 서울/부산/대구.

지리적 위치는 물론 수도, 가스, 전기, 하다못해 지하철 노선 등등 분명 독립된 인프라가 존재한다.
하지만 모든 도시는 “대한민국"이라는 국가 내에서 동일한 법률, 정부, 화폐, 신분증 체계를 공유한다.
도시 간 이동은 상당히 자유로우며, 다른 도시에 있는 사람을 같은 국가의 시민으로 인식한다.
Multiple Meshes

여러 개의 독립적인 서비스 메시를 연합(Mesh Federation)하는 방식이다. _{(클러스터 클러스터 클러스터)}
각 메시는 고유한 mesh ID를 가지며, 서비스 이름이나 네임스페이스 이름을 재사용할 수 있다.

Multiple Meshes 모델은 다음과 같은 상황에서 유용하다:
- 조직 경계: 서로 다른 조직이나 사업부가 독립적인 메시를 운영
- 강한 격리: 테스트 워크로드와 프로덕션 워크로드 간 완전한 격리
메시 간 통신을 위해서는 Mesh Federation을 구성해야 하며, 서로 다른 trust domain을 가진 메시 간 통신을 위해서는 trust bundle 교환이 필요하다.

세상에는 여러 개의 나라가 있다. 예를 들면 대한민국, 일본, 미국 등등.

각각의 국가는 기본적인 인프라는 물론 저마다 다른 법률, 정부, 통화, 언어 및 신분증 체계를 가지고 있다.
국가 간 이동은 여권과 비자가 필요하며, 행동에 상당한 제약이 따른다.
가령, 미국에 여행 간 사람이 총기를 구매한다거나 투표를 한다거나 하는 것은 불가능하다.

멀티 클러스터 서비스 메시 시나리오

위 언급한 2가지 모델 중 이번에 사용할 것은 멀티 클러스터이다.
멀티 클러스터 메시를 구성할 때는 네트워크 분리 여부와 제어 평면 배포 방식에 따라 4개의 시나리오가 있다.

시나리오	네트워크	제어 평면(Control Plane)
1. Multi-Primary	동일 네트워크	개별 배포
2. Primary-Remote	동일 네트워크	단일 배포
3. Multi-Primary on different network	개별 네트워크	개별 배포
4. Primary-Remote on different network	개별 네트워크	단일 배포

내 경우 연결할 두 클러스터의 네트워크가 물리적으로 완전히 분리된 상황이므로 3번 혹은 4번만 보면 된다.

Multi-Primary와 Primary-Remote의 차이는 제어 평면을 각 클러스터마다 배포 할 것인지(Multi-Primary),
아니면 하나의 제어 평면만 두고(Primary), 다른 클러스터를(Remote) 관리만 할 것인지(Primary-Remote)이다.

앞서 비유를 이어가면 다음과 같다.

Multi-Primary (개별 제어 평면): 연방제 국가의 각 주(州)가 독립적인 정부를_{(주 정부)} 가지는 방식.

예를 들어, 미국의 캘리포니아, 텍사스, 뉴욕은 각각 독립적인 주 정부를 가지고 있다.
한 주의 정부가 마비되어도 다른 주는 정상적으로 운영되지만, 각 주마다 정부 조직을 유지해야 하므로 비용과 운영 부담이 크다.

Primary-Remote (단일 제어 평면): 단일 국가의 중앙 정부가 여러 지역을 관리하는 방식.

예를 들어, 우리나라는 중앙정부(서울)가 서울, 부산, 대구 등 모든 도시를 관리한다.
하나의 정부로 통합 관리하므로 운영이 간단하지만, 중앙정부가 마비되면 전국이 위험해진다.
_{(물론 우리나라도 지방 자치가 있긴 한데, 미국이나 독일 등의 주 정부에 비하면 권한이 매우 약하다.)}

	개별 제어 평면(Multi-Primary)	단일 제어 평면(Primary-Remote)
장점	고 가용성, 장애 격리	구성과 운영 난이도가 낮음
단점	리소스 소모가 많아지고 운영 난이도가 높음	Primary의 Istiod 다운 시 전체 메시가 위험해짐

2가지 시나리오를 모두 경험해보고 싶어서, 내가 개인적으로 운영하는 k8s는 단일 제어 평면,
회사의 k8s는 개별 제어 평면으로 구성하려고 한다.

이번 포스트에선 개인 k8s에 멀티 클러스터 서비스 메시를 Primary-Remote on different network 시나리오에 맞춰 구성한 내용을 담는다.

멀티 클러스터 서비스 메시 구현

실습한 시나리오는 Primary-Remote이다.

Primary Cluster는 Oracle Cloud Infrastructure에 OKE Cluster,
Remote Cluster는 집에 있는 On-Premise Cluster이다.

Primary 클러스터에 단일 제어 평면(Istio Control Plane)을 설치하고,
Remote 클러스터는 Primary가 만든 서비스 메시에 클라이언트로서 참여한다.

전체 클러스터를 아우르는 Mesh ID 값을 정해야 한다.
내 경우 apex-captain-mesh로 지정했다.

각 클러스터에 Istio 리소스가 배포되는 Namespace는 istio-system이다. (기본값)

각 클러스터의 이름과 네트워크명을 할당했다.
Primary Cluster는 oke, Remote Cluster는 workstation이다.

⚠️ 두 클러스터를 왔다갔다 하면서 작업해야 해서 헷갈릴 수 있다.

각 섹션 앞에는 어느 Context에서 진행하는 내용인지 명시 해두었으니 참고하자.

Primary 기본 네트워크 설정

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Primary 클러스터의 istio-system Namespace에 Network 값을 Label로 달아준다.

1

kubectl label namespace istio-system topology.istio.io/network=oke

OKE 클러스터를 Primary로 구성

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

우선 istio-base를 설치한다.

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helm install istio-base istio/base -n istio-system

istiod는 다음과 같은 values를 사용해 설치한다.

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# Primary-Istiod.yml
global:
 meshID: apex-captain-mesh
 externalIstiod: true
 network: oke
 multiCluster:
 clusterName: oke
# 기타 설정...

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helm install istiod istio/istiod -n istio-system \
 -f Primary-Istiod.yml

global.externalIstiod를 true로 설정하는 것이 중요하다.
이는 OKE 클러스터에 설치되는 Istiod가 외부 제어 평면으로 기능 할 수 있도록 하는 플래그이다.

Primary에 `east-west gateway` 설치

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

Istio에는 north-south, east-west 게이트웨이라는 개념이 있다.
남북이니, 동서니 하는데 이게 Istio에서만 쓰는 이상한 용어는 아니고, 트래픽의 방향에 대한 얘기이다.

위 그림의 Data Center를 각각 하나의 k8s라고 생각해 보자.

External Network, 즉 “인터넷"을 북쪽, “k8s"를 남쪽에 두면
north-south 트래픽이란 것은 인터넷과 서비스 간, 즉 외부 사용자와의 통신을 의미한다.
일반적으로 많이 쓰는 “Nginx Ingress Controller"가 담당하는 것이 north-south 트래픽인 것이다.

반면, 두 k8s를 나란히 옆으로 두면 두 k8s 간의 통신은
동-서 간, 즉 east-west 간의 통신이 된다.
east-west 게이트웨이는 k8s 간의 istio mesh 구성을 위해 통신하는 출입문이다.
멀티 클러스터 서비스 메시를 구성하는 모든 k8s에 하나씩 필요하다.

우선 Primary 클러스터에 east-west gateway를 설치해보자.

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# Primary-Istio-East-West-Gateway.yml
name: istio-eastwestgateway
networkGateway: oke
service:
 type: LoadBalancer

 # Reserved IP를 생성해서 고정된 값을 넣는 것을 추천한다
 loadBalancerIP: <할당할 LB의 IP> 

 # 기타 추가할 Annotations
 # 아래는 OCI Free Tier에 부합하는 로드밸런서 설정이다.
 # 사용하는 클라우드 혹은 LB 공급자에 맞춰 설정하자.
 # annotations: 
 # 'service.beta.kubernetes.io/oci-load-balancer-security-list-management-mode':'None',
 # 'service.beta.kubernetes.io/oci-load-balancer-shape':'flexible',
 # 'service.beta.kubernetes.io/oci-load-balancer-shape-flex-max':'10',
 # 'service.beta.kubernetes.io/oci-load-balancer-shape-flex-min':'10',

helm 차트 배포:

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helm install istio-eastwestgateway istio/gateway \
 -n istio-system \
 -f Primary-Istio-East-West-Gateway.yml

배포 상태 확인:

1

kubectl get svc -n istio-system -l app=istio-eastwestgateway

다음과 같이 나오면 정상이다.

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NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
istio-eastwestgateway LoadBalancer <클러스터 내부 IP> <LB의 IP> 15021:30358/TCP,15443:30461/TCP,15012:30494/TCP,15017:32510/TCP 2d4h

Primary Cluster의 제어 평면 노출

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

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# Primary-Expose-Istiod.yml
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: Gateway
metadata:
 name: istiod-gateway
spec:
 selector:
 istio: eastwestgateway
 servers:
 - port:
 name: tls-istiod
 number: 15012
 protocol: tls
 tls:
 mode: PASSTHROUGH 
 hosts:
 - "*"
 - port:
 name: tls-istiodwebhook
 number: 15017
 protocol: tls
 tls:
 mode: PASSTHROUGH 
 hosts:
 - "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
 name: istiod-vs
spec:
 hosts:
 - "*"
 gateways:
 - istiod-gateway
 tls:
 - match:
 - port: 15012
 sniHosts:
 - "*"
 route:
 - destination:
 host: istiod.istio-system.svc.cluster.local
 port:
 number: 15012
 - match:
 - port: 15017
 sniHosts:
 - "*"
 route:
 - destination:
 host: istiod.istio-system.svc.cluster.local
 port:
 number: 443

k8s manifest 배포:

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kubectl apply -f Primary-Expose-Istiod.yml -n istio-system

배포 상태 확인:

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kubectl get gateway,vs -n istio-system

다음과 같이 나오면 정상이다.

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NAME AGE
gateway.networking.istio.io/istiod-gateway 2d4h

NAME GATEWAYS HOSTS AGE
virtualservice.networking.istio.io/istiod-vs ["istiod-gateway"] ["*"] 2d4h

Remote Cluster 제어 평면 설정

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

Remote 클러스터의 istio-system 네임스페이스에 Primary의 제어 평면을 사용할 것임을 지정해주자.

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kubectl annotate namespace istio-system \
 topology.istio.io/controlPlaneClusters=oke

Remote 기본 네트워크 설정

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

Remote 클러스터의 istio-system Namespace에도 Network 값을 Label로 달아준다.

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kubectl label namespace istio-system topology.istio.io/network=workstation

Workstation 클러스터를 Remote로 구성

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

Remote에도 istio-base를 설치한다.

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helm install istio-base istio/base -n istio-system \
 --set profile=remote

profile 값을 “remote“로 해준다.

istiod는 다음과 같은 values를 사용해 설치한다.

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# Remote-Istiod.yml
profile: remote
global:
 configCluster: true
 remotePilotAddress: <Primary 클러스터의 East-West Gateway LB IP>
 multiCluster:
 clusterName: workstation
 network: workstation
 istiodRemote:
 injectionPath: /inject/cluster/workstation/net/workstation

# 기타 설정...

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helm install istiod istio/istiod -n istio-system \
 -f Remote-Istiod.yml

Remote 클러스터의 연결 정보 생성

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

istioctl 명령어로 Remote Cluster에 Service Account와 Role/RoleBinding을 만들고
이 정보를 Primary에 Secret으로 넣어줘야 한다.

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istioctl create-remote-secret \
 --name=workstation > remote-workstation.yml

remote-workstation.yml 파일이 생성되었다면 성공이다.

Primary에 Remote 클러스터의 연결 정보 주입

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

위에서 생성한 remote-workstation.yml 파일을 그대로 Primary 클러스터에 배포해준다.

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kubectl apply -f remote-workstation.yml

Remote에 `east-west gateway` 설치

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

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# Remote-Istio-East-West-Gateway.yml
name: istio-eastwestgateway
networkGateway: workstation
service:
 type: LoadBalancer
 loadBalancerIP: <할당할 LB의 IP> 
 # 이 부분이 좀 특이한데,
 # 내가 운영 중인 Workstation Cluster의 경우 Iptime Router 뒤에서 동작한다.
 # 단순 LB IP만 가지고는 Primary가 접근할 수 없으므로
 # 실제 Router의 IP를 넣어줘야 한다.
 externalIPs:
 - <Router의 외부 IP>

helm 차트 배포:

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helm install istio-eastwestgateway istio/gateway \
 -n istio-system \
 -f Remote-Istio-East-West-Gateway.yml

배포 상태 확인:

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kubectl get svc -n istio-system -l app=istio-eastwestgateway

다음과 같이 나오면 정상이다.

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NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
istio-eastwestgateway LoadBalancer <클러스터 내부 IP> <LB의 IP>,<Router의 IP> 15021:30358/TCP,15443:30461/TCP,15012:30494/TCP,15017:32510/TCP 35h

Primary / Remote 양쪽 모두에 Cross Network Gateway 배포

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# Cross-Network-Gateway.yml
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: Gateway
metadata:
 name: cross-network-gateway
spec:
 selector:
 istio: eastwestgateway
 servers:
 - port:
 number: 15443
 name: tls
 protocol: TLS
 tls:
 mode: AUTO_PASSTHROUGH
 hosts:
 - "*.local"

Cross-Network-Gateway.yml을 양쪽 클러스터 모두에 배포해준다.

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

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kubectl apply -f Cross-Network-Gateway.yml -n istio-system

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

1

kubectl apply -f Cross-Network-Gateway.yml -n istio-system

기본 연결 상태 확인

istioctl로 멀티 클러스터 상태 확인

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

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istioctl remote-clusters

다음과 같이 나오면 정상이다.

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NAME SECRET STATUS ISTIOD
oke synced istiod-59fc7749cd-2bvtx
workstation istio-system/istio-remote-secret-workstation synced istiod-59fc7749cd-2bvtx

Primary(oke)에 Secret이 안 보이는 건 당연하다.
OKE 자체가 istio 입장에선 Home이라 그렇다. 모든 클러스터가 synced이면 정상이다.

istioctl로 프록시 상태 확인

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

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istioctl proxy-status

다음과 같이 나오면 정상이다.

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NAME CLUSTER ISTIOD VERSION SUBSCRIBED TYPES
ak-outpost-oke-authentik-proxy-outpost-57bd89b88c-9968m.authentik oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
ak-outpost-workstation-authentik-proxy-outpost-fcfb6fd5b-5hs99.authentik workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
authentik-postgresql-0.authentik oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
authentik-redis-master-0.authentik oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
authentik-server-7bc95fb9b9-qgnsp.authentik oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
authentik-worker-586897c75d-vspq7.authentik oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
cloudbeaver-deployment-5dcf4cd996-nwmjs.cloudbeaver oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
game-sdtd-deployment-f9dd8578b-llhks.game workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 4 (CDS,LDS,EDS,RDS)
game-sftp-deployment-75ddb69cb4-pmbx7.game workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 4 (CDS,LDS,EDS,RDS)
home-l2tp-vpn-proxy-stateful-set-1.home-l2tp-vpn-proxy oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 4 (CDS,LDS,EDS,RDS)
ingress-controller-ingress-nginx-controller-85cf749c6f-xzh4d.ingress-controller workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
istio-eastwestgateway-6cfbb6f579-j8rgd.istio-system oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,SDS)
istio-eastwestgateway-787568f5ff-w5jr5.istio-system workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,SDS)
jellyfin-859d64757b-qrh4m.nas workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
nas-sftp-deployment-6544d44588-5kvng.nas workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 4 (CDS,LDS,EDS,RDS)
ollama-75d4d849bc-xzlfz.ollama workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
open-webui-0.open-webui workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
open-webui-pipelines-996f759d7-gzxwg.open-webui workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 5 (CDS,LDS,EDS,RDS,NDS)
open-webui-tika-fb987c668-8zswp.open-webui workstation istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 4 (CDS,LDS,EDS,RDS)
redis-ui-deployment-65b968c54f-mbxpc.redis-ui oke istiod-59fc7749cd-2bvtx 1.28.0 4 (CDS,LDS,EDS,RDS)

크로스 클러스터 트래픽 테스트

Istio 공식 가이드에 따라 두 클러스터에 샘플 서비스를 배포해 정상적으로 동작하는지 테스트해보자.

Primary에 샘플 앱 배포

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# Primary-Sample.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
 name: sample
 labels:
 istio-injection: enabled
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 namespace: sample
 name: helloworld
 labels:
 app: helloworld
 service: helloworld
spec:
 ports:
 - port: 5000
 name: http
 selector:
 app: helloworld
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 namespace: sample
 name: helloworld-v1
 labels:
 app: helloworld
 version: v1
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: helloworld
 version: v1
 template:
 metadata:
 labels:
 app: helloworld
 version: v1
 spec:
 containers:
 - name: helloworld
 image: docker.io/istio/examples-helloworld-v1:1.0
 resources:
 requests:
 cpu: "100m"
 imagePullPolicy: IfNotPresent #Always
 ports:
 - containerPort: 5000
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
 namespace: sample
 name: curl
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 namespace: sample
 name: curl
 labels:
 app: curl
 service: curl
spec:
 ports:
 - port: 80
 name: http
 selector:
 app: curl
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 namespace: sample
 name: curl
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: curl
 template:
 metadata:
 labels:
 app: curl
 spec:
 terminationGracePeriodSeconds: 0
 serviceAccountName: curl
 containers:
 - name: curl
 image: docker.io/curlimages/curl:8.16.0
 command: ["/bin/sleep", "infinity"]
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 volumeMounts:
 - mountPath: /etc/curl/tls
 name: secret-volume
 volumes:
 - name: secret-volume
 secret:
 secretName: curl-secret
 optional: true
---

k8s manifest 배포:

1

kubectl apply -f Primary-Sample.yml

Remote에 샘플 앱 배포

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

Primary와 거의 유사하다. Deployment만 조금 다르다.

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# Remote-Sample.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
 name: sample
 labels:
 istio-injection: enabled
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 namespace: sample
 name: helloworld
 labels:
 app: helloworld
 service: helloworld
spec:
 ports:
 - port: 5000
 name: http
 selector:
 app: helloworld
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 namespace: sample
 name: helloworld-v2
 labels:
 app: helloworld
 version: v2
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: helloworld
 version: v2
 template:
 metadata:
 labels:
 app: helloworld
 version: v2
 spec:
 containers:
 - name: helloworld
 image: docker.io/istio/examples-helloworld-v2:1.0
 resources:
 requests:
 cpu: "100m"
 imagePullPolicy: IfNotPresent #Always
 ports:
 - containerPort: 5000
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
 namespace: sample
 name: curl
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 namespace: sample
 name: curl
 labels:
 app: curl
 service: curl
spec:
 ports:
 - port: 80
 name: http
 selector:
 app: curl
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 namespace: sample
 name: curl
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: curl
 template:
 metadata:
 labels:
 app: curl
 spec:
 terminationGracePeriodSeconds: 0
 serviceAccountName: curl
 containers:
 - name: curl
 image: docker.io/curlimages/curl:8.16.0
 command: ["/bin/sleep", "infinity"]
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 volumeMounts:
 - mountPath: /etc/curl/tls
 name: secret-volume
 volumes:
 - name: secret-volume
 secret:
 secretName: curl-secret
 optional: true
---

k8s manifest 배포:

1

kubectl apply -f Remote-Sample.yml

Primary에서 연결 테스트

ㅤ⚠️ Context : Primaryㅤ

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kubectl exec -n sample -c curl \
 "$(kubectl get pod -n sample -l \
 app=curl -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \
 -- curl -sS helloworld.sample:5000/hello

위 명령어를 여러 번 반복해보자.
다음과 같이 v1과 v2가 출력되면 정상이다.

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Hello version: v2, instance: helloworld-v2-6746879bdd-8csng
Hello version: v1, instance: helloworld-v1-5787f49bd8-kmgdm
Hello version: v1, instance: helloworld-v1-5787f49bd8-kmgdm
...

Remote에서 연결 테스트

ㅤ⚠️ Context : Remoteㅤ

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kubectl exec -n sample -c curl \
 "$(kubectl get pod -n sample -l \
 app=curl -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \
 -- curl -sS helloworld.sample:5000/hello

위 명령어를 여러 번 반복해보자.
다음과 같이 v1과 v2가 출력되면 정상이다.

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Hello version: v1, instance: helloworld-v1-5787f49bd8-kmgdm
Hello version: v1, instance: helloworld-v1-5787f49bd8-kmgdm
Hello version: v2, instance: helloworld-v2-6746879bdd-8csng
...

여기까지 결과를 봤다면 멀티 클러스터 서비스 메시 구성은 끝이다. 🎉

두 클러스터를 왔다갔다 하며 설정해야 하기에 헷갈릴 수 있는데,
공식 문서의 시나리오를 천천히 따라가다 보면 어렵지 않게 설정할 수 있을 것이다.

확인이 끝났다면 각 클러스터에서 sample 네임스페이스는 지워 주도록 하자.
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kubectl delete ns sample

당면했던 문제들

멀티 클러스터 메시 구성 자체는 그렇게 어렵지는 않았다.

다만 메시를 구성하면서 온갖 종류의 문제에 직면 했었는데,
어떤 일이 있었고 어떤식으로 대응했는지 간단하게 서술하겠다.

Ingress

로드밸런서는 공짜가 아니다

클라우드에서 제공하는 LoadBalancer는 당연히 비용이 발생한다.

OCI의 Flexible LB는 1개까지는 무료이고, 초과분부터는 1달에 개당 $8.41이 부과된다.
환율 1,450원으로 계산하면 12,000원 정도이다.

그렇게 비싸진 않지만
어쨌든 LB가 늘어나면 비용이 발생한다.
Nginx Ingress Controller와 같은 LB를 공유할 수 없다

Nginx Ingress Controller로 Ingress 처리를 하고 있었는데,
Istio East-West Gateway를 배포하려면 별도의 LB를 따로 구해야 한다.

메시 구성을 위해 달 12,000원이 부과된다는 것이다.

해결책:

Istio East-West Gateway가 Istio Ingress Gateway의 기능을 겸하도록 하고,
Nginx Ingress Controller를 통째로 제거했다.

Ingress 처리 방식 자체를 Istio VirtualService 방식으로 마이그레이션 한 것이다.
여기에 대해선 할 얘기가 많지만 본 주제에서 벗어나므로 추후 포스팅 하도록 하겠다.

다만 Helm으로 East-West Gateway 배포 시 별도 포트 설정이 안 돼서 엄청 애를 먹었었는데,
이를 해결하기 위해 CDK for Terraform으로 별도 Execution 스크립트를 작성해서 강제 할당하였다.

Github 저장소에 올려 두었다. 누군가에게는 도움이 되지 않을까 싶다.

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 istioEastWestGatewayServicePortPatch = this.provide(
 Resource,
 'istioEastWestGatewayServicePortPatch',
 () => {
 const kubeConfigPath =
 this.k8sOkeEndpointStack.okeEndpointSource.shared.kubeConfigFilePath;
 const proxyUrl =
 this.k8sOkeEndpointStack.okeEndpointSource.shared.proxyUrl.socks5;
 const serviceName = this.istioEastWestGatewayRelease.shared.name;
 const namespace = this.namespace.element.metadata.name;

 const additionalPorts: {
 port: number;
 name: string;
 targetPort: number;
 protocol: string;
 present: boolean;
 }[] = [
 {
 port: 80,
 name: 'http',
 targetPort: 80,
 protocol: 'TCP',
 present: true,
 },
 {
 port: 443,
 name: 'https',
 targetPort: 443,
 protocol: 'TCP',
 present: true,
 },
 ];

 const provisioners = additionalPorts.map<LocalExecProvisioner>(
 ({ port, name, targetPort, protocol, present }) => {
 if (present) {
 // 포트 추가
 return {
 type: 'local-exec',
 command: dedent`
 port_exists=$(kubectl get svc ${serviceName} -n ${namespace} \
 -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.port==${port})].port}' 2>/dev/null || echo '')
 if [ -z "$port_exists" ]; then
 kubectl patch svc ${serviceName} -n ${namespace} \
 --type='json' \
 -p='[{"op": "add", "path": "/spec/ports/-", "value": {"name": "${name}", "port": ${port}, "protocol": "${protocol}", "targetPort": ${targetPort}}}]' || true
 fi
 `,
 environment: {
 KUBECONFIG: kubeConfigPath,
 HTTPS_PROXY: proxyUrl,
 },
 };
 } else {
 return {
 type: 'local-exec',
 command: dedent`
 port_exists=$(kubectl get svc ${serviceName} -n ${namespace} \
 -o jsonpath="{.spec.ports[?(@.port==${port})].port}" 2>/dev/null || echo '')

 if [ -z "$port_exists" ]; then
 exit 0
 fi

 ports_list=$(kubectl get svc ${serviceName} -n ${namespace} \
 -o jsonpath='{.spec.ports[*].port}' 2>/dev/null || echo '')

 idx=0
 for port_item in $ports_list; do
 if [ "$port_item" = "${port}" ]; then
 kubectl patch svc ${serviceName} -n ${namespace} \
 --type='json' \
 -p="[{\"op\": \"remove\", \"path\": \"/spec/ports/$idx\"}]" || exit 1
 exit 0
 fi
 idx=$((idx + 1))
 done

 exit 1
 `,
 environment: {
 KUBECONFIG: kubeConfigPath,
 HTTPS_PROXY: proxyUrl,
 },
 };
 }
 },
 );

 return {
 triggers: {
 releaseId: this.istioEastWestGatewayRelease.element.id,
 ports: JSON.stringify(additionalPorts),
 },
 dependsOn: [this.istioEastWestGatewayRelease.element],
 provisioners,
 };
 },
 );

OAuth2 Proxy

위에서 이어지는 문제이다.

기존 Nginx Ingress를 썼을 때는 GitHub OAuth2 앱을 기반으로 OAuth2 Proxy를
Nginx Auth 레이어에 추가해 보호 했었는데, Istio Gateway + VirtualService에서는
GitHub OAuth를 사용하는 것이 불가능했다.

엄밀히 말하면 가능은 한데, 여러 도메인을 동시에 보호하는 게 너무 힘들었다.

어차피 언젠가 옮길 생각도 있었어서, 이참에 별도의 인증 앱을 배포하기로 했다.

본래 Keycloak을 쓸 생각이었으나,
Keycloak Helm Chart에도 적혀 있길, Bitnami가 2025년 8월 28일부로
기존 무료 컨테이너 이미지 대부분을 레거시 저장소로 옮기고 업데이트를 중단했다. (…)

이미지가 모두 내려가 있다

여기에 대해선 이리저리 말이 많은데,
Bitnami가 Broadcom에 인수된 이후 Keycloak을 유료로 바꾸려는 게 아닌가 하는 의견이 지배적이다.

해결책:

다행히 Keycloak을 사용 중이던 것은 아니어서 그냥 대체 앱을 설치해서 쓰고 있다.
선택한 앱은 Authentik. 이거에 대해서도 추후 포스팅 하도록 하겠다.

다음은 실제 시연 영상이다.

Authentik으로 인증 거쳐서 Torrent 서비스에 접속

마치며

이번 작업을 통해 클라우드와 온프레미스 환경에 있는
두 개의 Kubernetes 클러스터를 하나의 통합된 서비스 메시로 연결할 수 있게 되었다.

멀티 클러스터 서비스 메시 구성 자체는 공식 문서를 따라하면 그렇게 어렵지 않았지만,
실제 운영 환경에서 마주한 문제들 — 특히 Ingress와 인증 레이어의 재구성 — 은 예상보다 많은 시간을 소모했다.

다만 이러한 과정을 통해 Istio의 Gateway/VirtualService 아키텍처에 대해 더 깊이 이해할 수 있었고, 결국 Nginx Ingress Controller에서 Istio로의 마이그레이션까지 완료할 수 있었다.

앞서 언급했듯이, 다음 단계로는 회사에서 운영 중인 Kubernetes 클러스터에 Multi-Primary 모델을 적용해볼 계획이다. 이렇게 하면 더 높은 가용성과 장애 격리를 확보할 수 있을 것이다.

또한 이번에 도입한 Authentik과 Istio Gateway 기반의 인증/라우팅 구조에 대해서도 별도의 포스팅으로 정리할 예정이다. 이 부분은 멀티 클러스터 구성보다는 일반적인 Istio 사용 사례에 가깝지만, 실제 운영 환경에서 겪은 경험들을 공유하면 누군가에게는 도움이 되지 않을까 싶다.

현대적인 마이크로서비스 아키텍처에서는 단일 클러스터의 한계를 넘어 여러 클러스터를 운영하는 것이 점차 표준이 되어가고 있다. Istio는 이러한 트렌드에 부합하는 강력한 도구이며, 잘 활용한다면 복잡한 인프라를 일관된 방식으로 관리할 수 있다.

혹시 이 글을 읽는 누군가가 비슷한 작업을 계획하고 있다면,
이 글이 조금이나마 도움이 되기를 바란다.

참고 자료

Istio Deployment Models

Istio Multiple Clusters

Istio Multiple Meshes

Istio Multi-Primary 설치 가이드

Istio Primary-Remote 설치 가이드

Istio Multi-Primary on different network

Istio Primary-Remote on different network

Istio 멀티클러스터 검증 가이드

k8s에 Ollama AI 서버 올려보기

Sun, 26 Oct 2025 00:00:00 +0900

들어가기 앞서

며칠 전에 “오프라인 환경에서 RAG 앱 동작시키기”라는 포스트를 올렸다.
마침 지난 금요일에 이 프로젝트가 마무리 되었는데 _{(포스팅 시간 기준으로는 이틀 전)}
대략적인 개요는 다음과 같다.

자체 인공지능 + VectorStore가 포함된 온전히 동작하는 RAG 서비스를 하나 만들어라
OS는 Windows 11 Pro이고
하드웨어는 8GB VRAM GPU가 장착된 노트북이다.
아, 그런데 이제 오프라인을 곁들인 _{(아예 와이파이 끊어버림)}

대략적인 시스템 구조

Windows, 노트북, 오프라인… 거를 타선이 없다.

그런데 결과는 의외로 잘 나와서 대표님도 만족하셨다.
그렇다고 마냥 기뻐하고 있을 수는 없다. 이런 걸 진행한 의도가 무엇인지 파악해야 한다.

듣자하니 추후 자체적인 AI 서버 도입을 희망하시는 듯 하다.
본래 예전부터 신기한 기술 나오면 눈에서 붉은 안광을 뿜으시긴 했는데,
이번엔 그게 AI인 모양이다.

고민이 깊어져 간다…

서비스를 만드는 건 그렇다 쳐도 "인공지능 인프라를 어떻게 구성해야 하는가"가 주요 과제다.
그리고 모든 이슈는 한 가지 단순한 사실로부터 시작되었다.

하드웨어 가격이 너무 비싸다

내가 회사 인프라를 관리하면서 가장 조심스러워 하는게 바로 비용 문제이다.
잘못되면 욕 먹기 제일 쉬운 분야라 눈에 불을 켜고 한 푼이라도 줄이기 위해 노력해야 한다.

인공지능을 제대로 동작시키기 위해선 고성능의 병렬 연산 장치가 필수적인데
GPU_{(그래픽 처리 장치)}건 NPU_{(신경 처리 장치)}건 이런 하드웨어들은 하나같이 무지하게 비싸다.

NPU는 나도 실물로 본 적이 없으니, GPU를 기준으로 생각해보면
데스크탑 PC 전체 가격의 심하면 50% 이상을 차지할 정도로 엄청난 몸값을 자랑한다.

모델

필요한 하드웨어 사양은 어떤 모델을 사용하는가에 따라 크게 달라진다.
마침 대표님이 눈독 들이고 있는 게 하나 있어 이를 예시로 쓰겠다.
얼마 전, 8월에 공개된 gpt-oss이다.

항목	gpt-oss-120b	gpt-oss-20b
모델 크기	120B	20B
성능	o4-mini와 매우 유사한 성능	o3-mini와 매우 유사한 성능
아키텍처	128개의 전문 모델 통합	32개의 전문 모델 통합
활성 영역	동작 시 5.1B 크기 영역 활성화	동작 시 3.6B 크기 영역 활성화
권장 VRAM	약 66GB	약 13GB
권장 하드웨어	H100 80GB 하드웨어 1대로 원활하게 동작	16GB VRAM 이상의 그래픽카드로 원활하게 동작

참고로 H100 1개당 가격은 작성일 기준 4,000만원정도 한다. 😱

노트북으로 먼저 테스트해보신 것으로 미루어 짐작하면, 여기선 gpt-oss-20b가 더욱 현실성이 있다.

상용 GPU 사용시

HuggingFace에 올라온 gpt-oss-20b의 모델 정보를 보면 16GB VRAM 이상의 그래픽 카드를 쓰면 원활하게 쓸 수 있다고 한다.

실제로는 Ollama뿐 아니라 Docling같이 보조 AI 서비스도 같이 올라갈 것으로 생각되기에,
넉넉하게 그 2배인 32GB VRAM을 생각하고 있다.

이러한 GPU는 1개당 대략 4~500만원 정도 나간다.

클라우드 사용시

AWS에서 32GB VRAM이 장착된 g5g.16xlarge 인스턴스의 작성일 기준 1달 평균 사용 비용은 다음과 같다.

온디맨드 : $2388.29

쓴 만큼 내기, 후불제, 기본가 _(최고가)
스팟 : $672.59

가장 저렴하긴 한데, 스팟을 쓰기엔 무리가 있다.

필요할 때만 잠깐 쓰는 머신러닝이나 Docling 문서 전처리 정도의 작업을 담당하는 거면 모르겠으나,
상용 서비스에는 부적합하다. _{저렴한 데는 이유가 있다.}

설마 그러겠냐만 한창 서비스중에 인스턴스가 종료되기라도 하면 인생이 아주 스펙타클 해질 것이다.
1년 예약 분할 지불 : $ 1559.73
1년 예약 일시불 : $ 1455.74
3년 예약 분할 지불: $ 1102.4
3년 예약 일시불 : $ 959.5

달러당 환율 1,400으로 계산하면 한달에 135만원이다.
3년 일시불이니 총 지출은 대략 4,800만원(!!)이다. _{그냥 H100 하나 사고 만다.}

전반적으로 보면 On-Premise 서버를 쓰는게 보다 합리적으로 보인다.
물론 클라우드에 올라가는 서버용 연산장치를 단순히 상용 GPU와 VRAM 크기가 같다고 동일선상에 두는 건 불합리하다.

더욱이 EC2의 인스턴스 타입은 CPU나 시스템 메모리 사이즈도 티셔츠마냥_{(large, x-large)} 모두 딱딱 정해진 값이다.
예시로 쓰인 g5g.16xlarge의 경우 Arm 64코어 CPU에 시스템 메모리 128GB가 적용된다.

그 비용도 포함된 가격임을 고려해봐야 한다.

클러스터 구성

앞서 H/W 가격과 이어지는 문제이다. 그렇다면 클러스터 구성을 어떻게 할 것인가?
포인트는 GPU가 포함된 Node의 위치이다.

싹 다 클라우드에 올리기 _{(상남자 스타일)}

문자 그대로의 의미이다.
대표님이 Microsoft Azure에 3년 예약 GPU 인스턴스가 저렴하다고 한 번 써보자고 하시는데…

개인적으로 가장 편한 방법이긴 하나,
GPU 사용료 비싼건 어느 클라우드를 쓰건 오십보백보라 그다지 추천하지는 않는다.
전부 IDC에서 운영

On-Premise에 모든 Node를 배치하는 방법이다.
IDC + 클라우드 — Istio 다중 클러스터 서비스 메시

클라우드에 k8s 하나, IDC에도 독립적인 On-Premise k8s 하나씩 두고 On-Premise에는 GPU Node들을 배치하는 방법이다.

이상적이긴 한데 Istio 구성이 다소 복잡해질 것으로 보인다.
EKS Hybrid Node

이건 나도 이번에 조사해보다가 알게 된 건데, AWS EKS에 외부 Node를 등록하는 방식이다.
요컨대 Control Plane은 여전히 AWS에 존재하고, Worker Node는 IDC에 둘 수 있다.

당연히 무료는 아니고, 등록한 Worker Node의 코어당 연결 시간에 비례해서 책정된다.
예를들어, 8 코어 16 쓰레드 CPU를 가지는 Node 1개를 연결하면 1달에 대략 33만원 정도가 나온다.
단순 연결하는데 쓰는 비용이 이렇다면 당장의 현실성은 없다.
그래도 이 접근방법의 개념은 되게 재밌어서 개인적으로 흥미가 많이 간다.

자세한 내용은 AWS 공식 문서를 참고해보자.

k8s에 Ollama 올려보기

고민거리를 늘어놓느라 서론이 길었는데, 결국 여태 내용 중 아직 확정된 것은 없다. _{(사실상 푸념)}
아무래도 큰 비용이 걸려있는 일이다보니 주말에 나 혼자 머리 싸맨다고 해결될 리 만무하다.

그래서 일단은 당장 할 수 있는 걸 해보기로 했다.
바로 내가 개인적으로 운영하는 On-Premise 클러스터에 Ollama 서비스를 올려보는 것이다.

사용할 GPU

이번에 고생해줄 GPU는 NVIDIA의 RTX 2080이다.

왕년에는 끗발 좀 날리던 녀석이었는데,
릴리스_{(디아블로 IV)}의 권능 앞에 무너져 새 GPU_{(RTX 4070)}에 자리를 내주고 쉬고 있었다.

그러다 몇 달 전에 Jellyfin이라는 서비스의 ffmpeg GPU 가속을 위해 싹 분해해서
먼지 청소도 해주고 써멀 패드도 갈아주고 팬도 전부 새걸로 바꿔 끼웠다.
분해 당시 부식이나 냉납도 없었다. 고로 사용하는데 지장은 없을 것이다.

대략적인 스펙은 다음과 같다.

항목	내용
NVIDIA 칩셋	RTX 2080
인터페이스	PCIe3.0×16
CUDA 프로세서	2944개
메모리 종류	GDDR6
메모리 용량	8GB

Nvidia GPU Operator 설치

Ollama에 GPU를 연결해야 하므로 Nvidia GPU Operator를 클러스터에 설치해줘야 한다.
AMD GPU를 사용한다면 AMD GPU Operator를 설치해야 하는데, 이번 포스트에서는 Nvidia를 기준으로 하겠다.

Nvidia Driver 설치

우선 GPU Node에 접속해서 Nvidia Driver부터 설치해야 한다.
OS나 CPU Architecture에 따라 방법이 천차만별인데, 일단 가장 보편적인 Ubuntu를 기준으로 하겠다.
환경별 설치 방법은 이 문서 참조.

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sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
sudo apt update
sudo ubuntu-drivers autoinstall

설치가 완료되면 시스템을 재부팅해준다.

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sudo reboot

재부팅 후 다음의 명령어를 입력해보자.

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nvidia-smi

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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Mon Oct 27 01:57:28 2025
+-----------------------------------------------------------------------------------------+
| NVIDIA-SMI 570.195.03 Driver Version: 570.195.03 CUDA Version: 12.8 |
|-----------------------------------------+------------------------+----------------------+
| GPU Name Persistence-M | Bus-Id Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
| Fan Temp Perf Pwr:Usage/Cap | Memory-Usage | GPU-Util Compute M. |
| | | MIG M. |
|=========================================+========================+======================|
| 0 NVIDIA GeForce RTX 2080 Off | 00000000:29:00.0 Off | N/A |
| 0% 30C P8 2W / 240W | 1MiB / 8192MiB | 0% Default |
| | | N/A |
+-----------------------------------------+------------------------+----------------------+

+-----------------------------------------------------------------------------------------+
| Processes: |
| GPU GI CI PID Type Process name GPU Memory |
| ID ID Usage |
|=========================================================================================|
| No running processes found |
+-----------------------------------------------------------------------------------------+

네임스페이스 생성

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kubectl create ns gpu-operator
kubectl label --overwrite ns gpu-operator pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged
kubectl get ns --show-labels | grep gpu

Nvidia GPU Operator가 설치될 네임스페이스를 만든 후 네임스페이스 내 pod의 보안정책을 privileged로 설정해 GPU 접근을 허용해야 한다.

Helm Repository 추가

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helm repo add nvidia https://helm.ngc.nvidia.com/nvidia
helm repo update

values 설정

다음의 커맨드로 기본 차트 values 값을 가져와 로컬에 저장해보자.

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helm show values nvidia/gpu-operator > nvidia-gpu-operator.yml

nvidia-gpu-operator.yml에 보면 여러 옵션들이 있는데, 몇 가지 수정해줘야 할 것이 있다.

Driver 설정 변경

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# 위에서 이미 Nvidia Driver를 설치했으므로 제외
driver:
 enabled: false
# 이 아래 옵션은 H100 등에서만 사용 가능하다
migManager:
 enabled: false
vgpuDeviceManager:
 enabled: false
vfioManager:
 enabled: false

Toolkit 설정 변경

나는 containerd를 기본 Runtime으로 사용하고 있어서 다음과 같이 설정해주었다.

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operator:
 defaultRuntime: containerd  # 기본 런타임을 containerd로 설정

toolkit:
 enabled: "true"
env:
 - name: CONTAINERD_CONFIG
 value: /etc/containerd/config.toml
 - name: CONTAINERD_SOCKET
 value: /run/containerd/containerd.sock
 - name: CONTAINERD_SET_AS_DEFAULT
 value: "1"

차트 배포

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helm install gpu-operator nvidia/gpu-operator \
 -n gpu-operator \
 -f ./nvidia-gpu-operator.yml

Ollama 설치

Ollama도 Helm으로 설치할 수 있다.

네임스페이스 생성

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kubectl create namespace ollama

AI 모델을 저장할 PVC 생성

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# ollama-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: ollama-models-pvc
 namespace: ollama
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 30Gi

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kubectl apply -f ollama-pvc.yaml

Helm Repository 추가

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helm repo add ollama https://ollama.ai/kubernetes/ollama
helm repo update

values 설정

Nvidia GPU Operator와 마찬가지로 values를 가져와 살펴볼 수 있다.

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# ollama.yml
ollama:
 gpu:
 enabled: true # GPU 사용 여부

runtimeClassName: nvidia # nvidia runtime 사용 (Nvidia GPU Operator)

persistentVolume:
 enabled: true
 existingClaim: ollama-models-pvc

# (선택) GPU가 설치되어 있는 Node에만 파드가 스케쥴링 되도록 하기
affinity:
 nodeAffinity:
 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
 nodeSelectorTerms:
 - matchExpressions:
 - key: nvidia.com/gpu.present
 operator: Exists

여담으로 Helm Chart를 통해 AI Models를 관리하는 것도 가능하다.

예를 들어:

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ollama:
 models:
 pull:
 - deepseek-r1:8b # DeepSeek 모델을 다운로드
 run:
 - deepseek-r1:8b # 원하는 모델을 메모리에 상주

 # 혹은 다음과 같은 방식으로 커스텀 모델 생성도 가능
 create:
 - name: deepseek-r1-ctx32768
 template: |
 FROM deepseek-r1:8b
 PARAMETER num_ctx 32768

 clean: false # 이 값을 true로 하면 위에서 지정한 모델만 남기고 다 지운다

그런데 그다지 추천하지는 않는다.

AI 모델 변경이 의외로 자주 일어나는데 그때마다 Helm 차트를 다시 배포하는 건 꽤나 번거롭다.

차트 배포

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helm install ollama ollama/ollama -f ollama.yml -n ollama

Open Web UI 설치

Ollama Chart는 오로지 Ollama만 설치해준다.
직접 테스트해볼 수 있게 UI도 별도 Chart로 배포했다.
기본적인 AI 인프라만 필요하다면 이 섹션은 무시해도 된다.

네임스페이스 생성

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kubectl create namespace open-webui

환경 설정을 저장할 PVC 생성

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# open-webui-pvc.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: open-webui-pvc
 namespace: open-webui
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 2Gi

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kubectl apply -f open-webui-pvc.yaml

Helm Repository 추가

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helm repo add open-webui https://open-webui.github.io/helm-charts
helm repo update

values 설정

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# open-webui-values.yml
ollama:
 enabled: false # Ollama 설치 안 함
 # 이 부분이 좀 의아할텐데 Open Web UI 차트에서는
 # 내부적으로 Ollama를 설치하는 것도 가능하다.
 # 여기에 위 Ollama 차트의 설정을 그대로 넣으면 가능하다.
 # 하지만 가급적 분리해서 배포하는 걸 추천한다.

# 자체 Ollama를 안 쓰기 때문에 UI가 연결할 Ollama의 URL을 지정해줘야 한다
# FQDN을 다 쓸 필요는 없고 http://<서비스>.<네임스페이스>:<포트>로 적으면 된다.
# 서비스와 네임스페이스는 모두 "ollama"이고 포트는 기본적으로 11434이다.
# 따라서 "http://ollama.ollama:11434"를 적어준다.
ollamaUrls:
 - http://ollama.ollama:11434

# (선택) Tika 설정
tika:
 enabled: true

# (선택) Health Check 설정
livenessProbe:
 httpGet:
 path: /health
 port: http
 failureThreshold: 1
 periodSeconds: 10

readinessProbe:
 httpGet:
 path: /health/db
 port: http
 failureThreshold: 1
 periodSeconds: 10

startupProbe:
 httpGet:
 path: /health
 port: http
 failureThreshold: 20
 periodSeconds: 5
 initialDelaySeconds: 30

# (선택) Ingress 설정
ingress:
 enabled: true
 class: nginx
 host: '<보유한 도메인 레코드, 가령 ai.example.com>'

# Persistence 설정
persistence:
 existingClaim: open-webui-pvc

차트 배포

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helm install open-webui open-webui/open-webui \
 -f open-webui-values.yaml \
 -n open-webui

동작 테스트

ingress 설정을 해두었다면 설정한 domain으로, 별도 설정을 안 했다면
다음의 커맨드로 포트포워딩 후 localhost:8080으로 접속해보자.

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kubectl port-forward -n open-webui svc/open-webui 8080:80

간단하게 관리자 설정을 마치고 로그인한 뒤
우측 상단의 프로필 클릭 -> 관리자 패널 -> 설정으로 들어가보자.
혹은 단순히 <Open Web UI Base URL>/admin/settings/general로 들어갈 수 있다.

굉장히 다양한 옵션이 있다.
우선 기본 동작 테스트를 해야하므로, 모델로 이동해 AI 모델 하나를 다운로드 받아보도록 하자.

Ollama.com 검색 페이지에 접속해서 원하는 모델을 찾아보자
AI 모델이 워낙 종류가 다양해서 뭐 하나 고르는 게 쉽지는 않다.
몇 가지 추천을 해보자면 다음과 같다.

하드웨어 사양과 취향에 맞춰 원하는 모델을 다운로드 받아보자.
내 경우 exaone-deep:7.8b란 모델을 다운로드 받았다.

모델 다운로드가 완료되면 간단하게 AI와 채팅해볼 수 있다.

마치며

이번 포스트에서는 Kubernetes 클러스터에 Ollama AI 서버를 구축하는 과정을 다뤄봤다.
Nvidia GPU Operator 설치부터 Ollama, Open Web UI 배포까지 전 과정을 Helm 차트를 통해 간단하게 구성할 수 있었다.

물론 실제 상용 환경에서는 앞서 언급한 비용 문제와 클러스터 구성 방식에 대한 고민이 필요하다.
특히 GPU 하드웨어의 높은 가격대와 클라우드 사용료는 여전히 큰 부담으로 남아있다.

하지만 이번 실험을 통해 얻은 경험은 향후 실제 AI 인프라 도입 시 큰 도움이 될 것 같다.
On-Premise 환경에서도 충분히 동작하는 것을 확인했으니, 비용 효율성을 고려한 하이브리드 구성도 충분히 검토해볼 만하다.

추후 계획

포스트에는 굳이 명시하지 않았는데, Ollama Chart 역시 별도의 Ingress 설정을 해주었다.

사용한 도메인 레코드는 ollama.ayteneve93.com.

OAuth2 Proxy를 보안 레이어로 감싸주고 Terraform이 랜덤하게
생성한 OAuth Bypass Key 헤더를 설정, 인증된 사용자라면 외부에서도 들어올 수 있게 환경을 마련하였다.

테스트로 설치한 Ollama지만 일단 자원을 잡아먹고는 있으니 이걸 앞으로 어떻게 활용할까도 생각해봐야 한다.

가령:

Cursor와 같은 인공지능 IDE와 연결한다거나
deepseek-coder 모델을 사용해서 코드 분석을 맡겨본다거나
llava 같은 Vision 모델을 사용해서 그림을 그리게 시킨다거나

또한 DCGM Exporter 차트를 배포해 Prometheus에서
GPU 사용량을 모니터링할 수 있도록 할 계획이다.

참고 자료

Nvidia GPU Operator 공식 문서

Ollama Kubernetes Helm Chart

Open Web UI Helm Chart

k8s에 Windows 설치하기

Sat, 11 Oct 2025 00:00:00 +0900

⚠ 주의 : 본 포스트에서는 k8s에 Windows를 설치하는 방법에 대한 정보를 담고 있습니다.

MS 법무팀과 평생 기억에 남을 찐한 티 타임을 가지고 싶은게 아니라면 Windows Container나 Mac OS Container 페이지에도 나와있듯, 별도 라이센스 없이 상업적으로 사용하는 것은 삼가도록 합시다.

문제의 시작

나는 깔끔한 걸 굉장히 좋아하는 성격이다.
회사에서나 집에서나 컴퓨터 바탕화면에는 항상 필요한 최소한의 아이콘만 배치하고 있다.

특히나 Docker를 접하게 된 이후로는 개발자 컴퓨터라면 응당 설치되어 있을법한 python이나 nodejs, java 심지어 Database Client 같은 것들도 모두 컨테이너를 통해 사용하고 있다.

하지만 반드시 Windows 혹은 Mac에서만 동작하도록 만들어진 프로그램들도 있기 마련이다.
예컨대 카카오톡의 경우 Docker Container로 사용하기가 대단히 어렵거나 하더라도 매끄럽게 동작하질 않는다.

이러한 것들 중 내가 특히나 불편하게 여기는 게 있다. 바로 은행 보안 프로그램이다.

로그인 하려면 이것들부터 설치해야 한다

한 달에 한 번씩 정기적으로 가계부를 정리하는 습관을 가지고 있는데,
금융 관련 보안에 대해서는 굉장히 민감한 편이라 반드시 집에 있는 메인 PC로만 작업하곤 한다.

문제는 다음과 같다.

매번 은행업무 볼 때마다 각종 은행 보안 프로그램이 설치 / 업데이트 / 실행 된다.
은행들끼리 통일도 안 되어 있는 건지 사용하는 프로그램들이 조금씩 다 다르다.
개인적으로 사용하는 보안 프로그램과 충돌나는 경우가 잦다.
은근히 컴퓨터 자원을 많이 잡아 먹는다.

더 이상 메인 PC에 이런 자질구레한 보안 프로그램들이 설치되는 걸 용납할 수가 없었다.
그렇다고 은행업무 전용 PC를 산다는 건 지나친 투자이다. 빈대 잡자고 초가삼간 태울 순 없는 노릇 아닌가.

그렇담 가상화는?

이 생각도 안 해본 건 아니다. 아니 생각 정도가 아니라 실제로 VMWare로 시도도 해봤다. 동작도 잘 한다.
그런데, 메인 PC에 은행업무 하나 보자고 가상환경 설치하는 것 자체가 너무나도 번거럽고 부담스러운 일이었다.

이것도 싫고 저것도 싫고… 그렇다면 결론은 하나다.

k8s 클러스터 위에 Windows를 설치하는 수밖에!

…

아니 대체 왜 이렇게까지…

사실 진짜 이유

해결방안 - k8s에 Windows를 설치하자!

사용할 컨테이너 이미지는 dockurr/windows이다.

이게 그 Windows 컨테이너라는 건가?

싶을 수도 있는데, 아니다.

Windows Container는 Host OS가 Windows일 때 Windows App을 격리하여 실행하기 위해 있는 것으로, 우리가 흔히 Container라고 부르는 것은 십중팔구 Linux Container를 의미한다. Linux Container와 Windows Container는 근본적으로 다르다.

Linux Container는 Linux OS 위에서만 동작한다.
Unix Container라는 것도 있다. Unix OS에서만 동작한다.
마찬가지로 Windows Container는 Windows 위에서만 동작한다.

같은 개발자분이 작성한 다른 이미지들을 보면 Windows 이외에도 MacOS, Casa등 다양하게 준비되어 있는 걸 볼 수 있는데, 이 이미지들은 모두 Linux 시스템 위에서 동작하는 걸 전제로 만들어져 있다.

이런게 가능한 이유는 Container 수준이 아니라 아예 커널 레벨에서의 가상화를 쓰기 때문이다.
핵심 컴포넌트는 KVM(kernel-based Virtual Machine)이다.

KVM (kernel-based Virtual Machine)

KVM은 Linux Kernel을 하이퍼바이저로 변환하는 가상화 기술로, 단일 물리적 컴퓨터에서 여러 개의 격리된 가상 머신(VM), 즉 “게스트” 운영체제를 실행할 수 있게 해준다.

각 VM을 메모리, 스토리지, 네트워크 카드와 같은 가상화된 하드웨어 구성 요소를 갖춘 일반 Linux 프로세스로 처리함으로써 효율적이고 고성능의 가상화를 제공한다.

동작 원리

Linux Kernel 통합: KVM은 Linux Kernel 자체 내의 모듈이기 때문에 하이퍼바이저 역할을 하기 위한 별도의 운영체제가 필요하지 않다.
하드웨어 가상화: KVM은 Intel VT-x 또는 AMD-V와 같은 하드웨어 가상화 확장 기능을 활용하여 완전한 하드웨어 수준의 가상화를 제공한다.
QEMU: KVM이 핵심 가상화 기능을 제공하는 반면, QEMU 에뮬레이터와 함께 작동하여 게스트 VM에 하드웨어 에뮬레이션 및 가상 장치를 제공한다.
가상 머신: 각 게스트 OS는 자체 전용 가상 하드웨어를 갖춘 별도의 Linux 프로세스로 실행되어 다른 VM과의 격리를 보장한다.

주요 특징

오픈소스 및 무료: KVM은 오픈소스이며 무료로 사용할 수 있다.
성능: Linux Kernel과의 깊은 통합으로 인해 높은 성능과 효율성을 자랑한다.
유연성: Linux와 Windows를 포함한 다양한 운영체제를 게스트 VM으로 실행할 수 있다.
비용 효율성: Linux의 구성 요소로서 값비싼 라이선스 비용이 필요하지 않다.

일반적인 사용 사례

클라우드 컴퓨팅: KVM은 많은 퍼블릭 및 프라이빗 클라우드 인프라의 핵심 기술로, 확장 가능한 온디맨드 컴퓨팅 리소스를 제공한다.
소프트웨어 개발 및 테스트: 개발자들은 KVM을 사용하여 다양한 운영체제에서 소프트웨어를 테스트하기 위한 격리된 환경을 만든다.
서버 통합: 조직에서는 KVM을 사용하여 여러 서버를 더 적은 수의 물리적 머신으로 통합하여 비용과 에너지를 절약한다.

사전준비

말이 길었는데, 결국 k8s를 구성하는 Node에서 kvm을 지원 해줘야 OS(Linux)의 한계를 뛰어넘는 Container를 사용해 볼 수 있다.

KVM 지원 확인

KVM 자체는 Linux Kernel에 이미 있기 때문에 하드웨어 가상화만 지원하면 된다. k8s Node에 터미널로 접속해 다음 명령어를 입력해보자.

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lsmod | grep kvm

다음과 같이 출력된다면 이미 활성화가 되어 있는 것이다.

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kvm_amd 208896 4
kvm 1409024 3 kvm_amd
irqbypass 12288 1 kvm
ccp 143360 4 kvm_amd

Intel의 CPU를 사용한다면 kvm_intel이라고 출력될 것이다.

출력이 안 되었다면, VMWare나 VirtualBox 설치할 때 처럼 해당 노드의 Bios에서 활성화를 해줘야 한다.

Host OS가 Debian 계열이라면 다음의 명령어로 더 간편하게 확인 가능하다.

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sudo apt install cpu-checker
sudo kvm-ok

Windows 컨테이너 정보

Windows 11을 설치할 것이다. 사양은 Windows 11 시스템 요구사항에 맞춰 구성했다.

운영체제 : Windows 11
CPU Core : 2
메모리 : 4GB
저장공간 : 64GB

kubernetes 구성

실제 구현은 CDK for Terraform Single Stack으로 작업했다.

Namespace 생성

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kubectl create namespace windows

Windows 사용자 로그인 정보 Secret 생성

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kubectl create secret generic windows-user-credential-secret \
 -n windows \
 --from-literal=username=<Windows 유저명> \
 --from-literal=password=<Windows 패스워드>

추가 Installation Script Configmap 생성 (선택사항)

Container에 Windows가 처음 설치된 이후 1번 실행될 스크립트이다.
Container의 /oem/install.bat파일이 실행된다.

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.
├── install.bat
└── remove-unnecessary-apps.ps1

이렇게 2개의 파일로 구성되어 있다. 각 파일의 내용은 다음과 같다.

install.bat

밑의 2번 PowerShell 파일을 실행하는 bat파일이다.

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@echo off

echo Running initial installation scripts...

powershell -ExecutionPolicy Bypass -File "%~dp0remove-unnecessary-apps.ps1"

remove-unnecessary-apps.ps1

불필요한 Windows 기본 앱들을 제거해주는 PowerShell 스크립트이다.

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C:\WINDOWS\System32\OneDriveSetup.exe /uninstall
$appNamesToDelete = @(
 "Clipchamp.Clipchamp",
 "Microsoft.BingNews",
 "Microsoft.BingSearch",
 "Microsoft.BingWeather",
 "Microsoft.GamingApp",
 "Microsoft.MicrosoftOfficeHub",
 "Microsoft.MicrosoftSolitaireCollection",
 "Microsoft.MicrosoftStickyNotes",
 "Microsoft.OutlookForWindows",
 "Microsoft.PowerAutomateDesktop",
 "Microsoft.Todos",
 "Microsoft.WebMediaExtensions",
 "Microsoft.Windows.Photos",
 "Microsoft.WindowsAlarms",
 "Microsoft.WindowsCalculator",
 "Microsoft.WindowsCamera",
 "Microsoft.WindowsFeedbackHub",
 "Microsoft.WindowsSoundRecorder",
 "Microsoft.Xbox.TCUI",
 "MicrosoftCorporationII.QuickAssist",
 "MSTeams",
 "Microsoft.Copilot",
 "Microsoft.ZuneMusic",
 "Microsoft.ScreenSketch",
 "Microsoft.WindowsAppRuntime.1.3",
 "Microsoft.Paint",
 "Microsoft.YourPhone",
 "Microsoft.Windows.DevHome",
 "Microsoft.XboxGamingOverlay",
 "Microsoft.XboxSpeechToTextOverlay",
 "Microsoft.WindowsStore",
 "Microsoft.XboxIdentityProvider"
)
Write-Host 'Removing unnecessary apps...'
foreach ($eachAppNameToDelete in $appNamesToDelete) {
 Get-AppxPackage | Where-Object { $_.Name -eq $eachAppNameToDelete } | Remove-AppxPackage
}
Write-Host 'Unnecessary apps removal completed.'

이는 예시로, 원하는 대로 설치 스크립트를 구성할 수 있다.

이 두 파일을 담는 ConfigMap을 생성한다.

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kubectl create configmap windows-oem-assets-configmap \
 -n windows \
 --from-file=install.bat \
 --from-file=remove-unnecessary-apps.ps1

PersistentVolumeClaim 메니페스트 파일

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# pvc.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: windows-persistent-volume-claim
 namespace: windows
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 64Gi

Deployment 메니페스트 파일

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# deployment.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: windows-deployment
 namespace: windows
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: windows
 template:
 metadata:
 labels:
 app: windows
 spec:
 terminationGracePeriodSeconds: 120
 containers:
 - name: windows
 image: dockurr/windows
 env:
 - name: VERSION
 value: '11'
 - name: CPU_CORES
 value: '2'
 - name: RAM_SIZE
 value: '4G'
 - name: DISK_SIZE
 value: '64G'
 - name: LANGUAGE
 value: 'Korean'
 - name: REGION
 value: 'ko-KR'
 - name: KEYBOARD
 value: 'ko-KR'
 - name: USERNAME
 valueFrom:
 secretKeyRef:
 name: windows-user-credential-secret
 key: username
 - name: PASSWORD
 valueFrom:
 secretKeyRef:
 name: windows-user-credential-secret
 key: password
 ports:
 - name: http
 containerPort: 8006
 protocol: TCP
 - name: rdp-tcp
 containerPort: 3389
 protocol: TCP
 - name: rdp-udp
 containerPort: 3389
 protocol: UDP
 - name: vnc
 containerPort: 5900
 protocol: TCP
 securityContext:
 privileged: true
 capabilities:
 add:
 - NET_ADMIN
 volumeMounts:
 - name: windows-persistent-volume-claim
 mountPath: /storage
 - name: windows-oem-assets-configmap
 mountPath: /oem
 - name: dev-kvm
 mountPath: /dev/kvm
 - name: dev-tun
 mountPath: /dev/net/tun
 volumes:
 - name: windows-persistent-volume-claim
 persistentVolumeClaim:
 claimName: windows-persistent-volume-claim
 - name: windows-oem-assets-configmap
 configMap:
 name: windows-oem-assets-configmap
 - name: dev-kvm
 hostPath:
 path: /dev/kvm
 - name: dev-tun
 hostPath:
 path: /dev/net/tun
 type: CharDevice

⚠️ 여기서 잠깐!

KVM이 활성화 된 Node만 필터링 해서 스케쥴링을 해야 할 수도 있다.
이 경우엔 가상화가 가능한 Node들에 다음의 예시처럼 Labeling을 해주자.
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kubectl label node <KVM 사용 가능한 노드의 이름> kvm.enabled=true
이후 deployment.yml의 spec에 nodeAffinity를 다음과 같이 추가해줘야 한다.
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# deployment.yml
# --- 기존 코드 --- *
spec:
 template:
 spec:
 containers:
 # --- 기존 코드 --- *
 volumes:
 # --- 기존 코드 --- *
 affinity:
 nodeAffinity:
 # 스케쥴링 시엔 '필수' 만족, 실행 중엔 값이 변경되어도 무시
 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
 nodeSelectorTerms:
 - matchExpressions:
 - key: kvm.enabled  # 설정한 레이블 키
 operator: In
 values:
 - "true" # 레이블 값
이렇게 함으로써 KVM 사용이 가능한 Node만 선택적으로 골라내 windows를 배포 할 수 있다.

Service 메니페스트 파일

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# service.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: windows-service
 namespace: windows
spec:
 selector:
 app: windows
 ports:
 - name: http
 port: 8006
 targetPort: 8006
 protocol: TCP
 - name: rdp-tcp
 port: 3389
 targetPort: 3389
 protocol: TCP
 - name: rdp-udp
 port: 3389
 targetPort: 3389
 protocol: UDP
 - name: vnc
 port: 5900
 targetPort: 5900
 protocol: TCP

Ingress 메니페스트 파일 (선택)

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# ingress.yml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
 name: windows-ingress
 namespace: windows
 annotations:
 nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: 'HTTP'
 nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: '/'
 # OAuth2 Proxy 사용 시 아래 예시처럼 사용
 # nginx.ingress.kubernetes.io/auth-url: "https://oauth2-proxy.example.com/oauth2/auth"
 # nginx.ingress.kubernetes.io/auth-signin: "https://oauth2-proxy.example.com/oauth2/start?rd=$scheme://$host$request_uri"
spec:
 ingressClassName: nginx
 rules:
 - host: windows.yourdomain.com # 도메인으로 변경
 http:
 paths:
 - path: /
 pathType: Prefix
 backend:
 service:
 name: windows-service
 port:
 number: 8006

매니페스트 배포

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kubectl apply -f pvc.yml
kubectl apply -f deployment.yml
kubectl apply -f service.yml
kubectl apply -f ingress.yml

배포 상태 확인

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kubectl get pods -n windows
kubectl logs -n windows -l app=windows -f

동작 테스트

웹 접속

ingress 설정까지 마쳤다면 연결한 도메인으로 접속해보자.
별도 도메인이 없다면, 다음의 커맨드로 포트포워딩 후 localhost:8006으로 접속하자.

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kubectl port-forward \
 -n windows \
 --address localhost \
 svc/windows-service 8006:8006

처음에 Windows 설치파일을 다운로드 받는다

다운로드가 완료되면 설치가 시작된다

여기서 제법 시간이 오래 소요된다. 커피라도 한 잔 하고 오자.

설치가 끝나면 Windows 바탕화면이 반겨준다

OEM 스크립트가 정상 동작했다면, 대부분의 불필요한 앱들이 삭제되었을 것이다.

원격 데스크탑(RDP) 접속

웹으로 보는 건 속도랑 반응성이 처참하므로 실 사용에서는 원격 데스크탑을 사용하는 것을 추천한다.

Service 구성에서 아예 NodePort로 3389 포트를 빼주거나 포트포워딩 해서 접속하는 것도 가능하다.

포스트에 굳이 명시하진 않았는데, 내 경우 Nginx Ingress Controller가 LoadBalancer의 특정 포트를 할당하는 형태로 마무리 했다.

원격 데스크톱 연결

한계점

클라우드에서 사용하는 경우

앞서 클러스터를 구성하는 Node에서 KVM이 허용 되어야지만 windows pod 생성이 가능하다고 했다.

본 포스트에서 사용한 Node는 On-Premise 환경에서 동작하는 Desktop 사양의 컴퓨터이다.
고로 비슷한 환경이라면 십중팔구 문제 없이 적용이 될 것이다.

하지만 만일 클라우드에서 KVM을 동작하길 원한다면 프로바이더 별로 몇 가지 제약사항이 있다.

Amazon Web Service (AWS)
- EC2 : 사용 불가능
  EC2는 보안/성능상의 이유로 중첩 가상화(Nested Virtualizaion)를 허용하지 않는다.
- BMI : 사용 가능
  BMI(Bare Metal Instance)는 물리적인 서버 전체를 임대해주는 서비스다.
  이 경우엔 사용 가능하다. _{(무지하게 비싸서 문제지)}
Google Cloud Platform (GCP)

사용 가능하다.
다만, 다음의 제약사항을 준수해야 한다.
1. 인스턴스 생성시 --enable-nested-virtualization 플래그를 넣어줘야 한다.
2. AMD / Arm 프로세서은 지원되지 않는다. Intel CPU만 가능하다.
3. 일부 VM 유형(E2 VM등) 지원되지 않는다.
커맨드 예시:
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gcloud compute instances create <사용할 인스턴스 명> \ --enable-nested-virtualization \ --zone=<배치할 Zone> \ --min-cpu-platform="Intel Haswell"

Microsoft Azure

Azure도 가능은 한데 GCP보다도 더 까다롭다.

Dv3, Ev3등 충분히 큰 크기의 VM에서만 사용 가능하다.

Linux VM에 직접 KVM 관련 패키지를 설치해야한다.

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 apt-get update
 apt-get install kvm qemu-kvm libvirt-bin virtinst
 apt install virt-manager
 adduser `id -un` libvirt
 adduser `id -un` kvm

마찬가지로 Linux VM에 KVM 게스트 VM의 인터넷 연결
및 통신을 위한 가상 브리지, NAT 설정을 직접 구성해야한다.

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 iface br0 inet static
 address 192.168.0.100
 network 192.168.0.0
 netmask 255.255.255.0
 broadcast 192.168.0.255
 gateway 192.168.0.1
 bridge_ports eth0
 bridge_fd 9
 bridge_hello 2
 bridge_maxage 12
 bridge_stp off

Oracle Cloud Infrastructure (OCI)

Oracle은 여러가지 옵션을 제공한다.
- BMI: 사용 가능
- Oracle Linux KVM Image: 사용 가능
  얘네는 특이하게도 KVM을 사용할 수 있는 별도의 전용 OS를 아예 제공한다.
  하지만 AMD/Arm에선 사용 할 수 없고 Intel CPU에서만 가능하다.
- 일반 Oracle Instance: 사용 가능
  가능은 한데, Azure의 경우와 마찬가지로 Linux 안에 libvirt와 같은 패키지를
  직접 설치해야 하고 Shape도 AMD E-Series (예: VM.Standard.E5.Flex) 또는 Intel X-Series (VM.Standard3.Flex) 등을 사용해야 한다.

리소스 소모량

Linux와는 근본적으로 상이한 OS가 컨테이너로 올라가다 보니
구체적으로 클러스터에 얼마나 부담이 되는지가 걱정이 되었다.

스토리지

LongHorn Volume 탭을 확인해보니, 할당한 크기 64GB중 34GB 사용중으로 나온다.

이 정도면 아주 큰 문제는 없어 보인다

CPU 및 메모리

Prometheus 기록상으론 의외로 CPU는 처음 설치 시점에만 높고 이후에는 잠잠해진다.

그런데 메모리는 할당한 4GB가 전부 로드되어 있다.

Windows Container 내부 작업 관리자에서 봐도 제법 많은 메모리가 소모되고 있다.

Windows 11 자체가 idle 상태에서도 생각보다 많은 메모리가 필요한 모양이다.
아니면 KVM이 메모리를 Reserved하게 할당하는 걸 수도 있다.
좀 더 지켜봐야겠지만, 대처방안은 고려 해야겠다.

필요할 때만 잠깐 배포하거나
메모리 할당량을 늘리거나
메모리를 잡아먹는 프로세스를 비활성화 하거나

이런식으로 접근해야 할 듯 하다.

마치며

보안에 대해

Windows라는 OS는 기본적으로 사용자명과 비밀번호 이 2가지로 인증 처리를 한다.
따라서 어떤 형태든 추가적인 보안 레이어를 마련해 둘 필요가 있다.
가장 좋은 방법은 애초에 외부 접근을 아예 못 하도록 설정하는 것이다.

Service를 보면 총 3개의 포트를 쓰는 것을 볼 수 있다.

http
rdp
vnc

http의 경우 내부적으로 noVNC로 서비스 되는데, 내 경우 ingress annotation에 oauth2 proxy를 설정해서 외부에서 아무나 들어올 수 없도록 추가적인 보안 레이어를 마련해두었다.

문제는 RDP와 VNC이다. Public으로 이 2가지 프로토콜을 열어두는 건 아무리 생각해도 너무 꺼림칙해 아예 VPN을 통해서만 들어올 수 있도록 설정 해두었다.

요컨대 Windows에 원격으로 접속/인증하는 방식이 근원적으로 안전하지 않기 때문에 반드시 이 점을 충분히 고려해서 서비스 네트워크를 구성하길 바란다.

개인적인 의견

idle 상태에서도 windows가 필요로 하는 메모리가 제법 많다는 걸 고려하면 비용 최적화 측면에서 그다지 현명한 접근 방법은 아니라고 본다.

Windows 혼자 타노스급으로 메모리를 폭식중인 모습이다
^{심지어 색도 보라색이다}

그렇다고 마냥 삐딱하게 볼 건 아니다.

Windows나 MacOS에서만 동작하는 어떤 프로그램이 있다고 생각해보자.
당신의 상사가 이를 k8s에 올려서 서비스 하라고 지시했다.
만일 무슨 짓을 써도 매끄럽게 컨테이너화가 불가능한 상황이 온다면-

KVM 기반의 컨테이너가 구원의 손길이 될지도 모른다. _{(물론 정식 라이센스 쓰고)}

Nfs subdir external provisioner

Sat, 04 Oct 2025 00:00:00 +0900

연관 포스트

Oracle Cloud Infrastructure

문제의 시작

OCI Instance(Node)의 Boot Volume 최소값 제한

OCI Free Tier에 따르면 OKE에서 가용할 수 있는 자원은 다음과 같다.

CPU : 4개
메모리 : 24GB
블록 스토리지 : 200GB

이에 맞춰 Terraform으로 OKE 클러스터와 4개의 인스턴스를 가지는 ARM Node Pool을 생성했다.

각 Node는 1개의 CPU와 6GB의 메모리를 가진다.

스토리지의 경우 추후 PVC 생성을 위해서도 쓰이므로 최대한 작게 잡아주려고 했다.

Node에는 최소한의 용량만, 나머지 대부분은 PVC로 할당

그런데 실제로 생성된 Instance의 정보를 보니 Boot Volume이 비정상적으로 크게 만들어져 있다.

k8s Node의 역할을 하는 Oracle Instance 중 하나의 Boot Volume 정보

Boot Volume은 문자 그대로 Linux 시스템이 부팅하는데 필요한 기본 디스크로, 윈도우로 치면 C드라이브 같은 존재이다.

확인 결과, 다음과 같은 이슈가 발생했다.

Instance의 Boot Volume의 크기는 최소 47Gi (50GB) 이상 할당해줘야 한다.
당연히 이 용량은 Free Tier에서 제공되는 200GB에서 차감된다.
이러면 단순히 Node 4개를 만드는 것만으로도 Free Tier의 200GB를 다 써버리게 된다.

단 1개의 PVC도 생성할 수 없다.

Persistent Volume도 마찬가지

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apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: my-pvc
spec:
 storageClassName: oci-bv #OCI에서 기본적으로 제공하는 Storage Class
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 100Mi 

이처럼 OKE k8s 클러스터에 pvc 하나를 만든다고 가정해보자.
oci-bv는 Oracle에서 기본적으로 제공되는 Storage class로 OCI Block Volume을 저장소로 쓴다.

약 100MB 정도의 크기를 가지는 작은 PVC이다. 그럼 실제 만들어지는 OCI Block Volume의 크기도 100MB 정도여야 하지 않을까?

어림도 없다. 여기도 크기 제약이 걸려있어서 최소 47Gi (50GB) 이상을 할당해줘야 한다.

극단적으로 Node를 1개만 쓴다고 가정해도, PVC는 3개가 한계이다. 각각 50GB씩… _{오라클, 보고 있나?}

PVC 자체도 50GB가 최소라 노드 1개 PVC 3개가 한계이다.

해결방안

NodePool의 스펙 및 수 조정

우선 Node에 50GB씩 기본 할당 되는 건 어쩔 도리가 없기 때문에 Node 수를 타협해야 한다.
클러스터로써 구색은 맞춰야 하므로 기존 4개에서 2개로 줄였다.
각각 CPU는 2개, 메모리는 12GB씩 할당해줬다.

이걸로 벌써 100GB가 날아갔다

시스템 구성 요소

NFS Subdir External Provisioner를 사용해서 별도의 StorageClass를 만들어줘야 한다.

NFS Storage, 즉 NFS 서버를 Source로 해서 StorageClass를 만들고, 해당 StorageClass를 통해 PVC를 생성하면 NFS 서버에 볼륨이 생성되고 데이터가 저장되는 구조이다.

주요 구성 요소를 배포 순서에 따라 나열하면 다음과 같다.

OCI Block Volume

앞서 Node 2개를 배치했으므로, 사용 가능한 용량 제한은 100GB이다.

남은 100GB를 모두 사용하는 OCI Block Volume 1개가 필요하다.
NFS Server

1에서 생성한 OCI Block Volume을 PVC로 매핑 받아 NFS Storage를 제공하는 서비스이다.
NFS Subdir External Provisioner

이번 포스트의 핵심으로, 2에서 생성한 NFS 서버를 Source로 StorageClass를 제공한다.
(선택) FileBrowser, SFTP Container

보다 편한 관리를 위한 것으로, 선택사항이다.
oci-bv가 제공하는 PVC는 ReadWriteOnce 모드만 제공되므로 반드시 하나의 Pod에 NFS Container와 함께 정의해줘야 한다.

사용하는 도구

Terraform: 인프라 자원 관리 (OCI 볼륨, 백업 정책)
Kubernetes Manifests: NFS 서버, File Browser, SFTP 서비스
Helm: NFS Subdir External Provisioner 설치

실제 구현은 CDKTF를 써서 하나의 Stack 파일로 구성했다.

GitHub 링크에서 확인 가능하다.

Terraform 인프라 구성

OCI 인프라 구성은 Terraform OCI Provider를 사용했다.

HCL 코드에 프로바이더를 연결하는 과정은 여기선 생략한다. (추후 별도 포스팅 예정)

OCI 블록 볼륨

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# main.tf
resource "oci_core_volume" "nfs_core_volume" {
 compartment_id = var.compartment_id
 availability_domain = var.availability_domain
 size_in_gbs = 100
 display_name = "nfs-core-volume"

 lifecycle {
 prevent_destroy = true
 }
}

볼륨 백업 정책

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# backup_policy.tf
resource "oci_core_volume_backup_policy" "nfs_core_volume_backup_policy" {
 compartment_id = var.compartment_id
 display_name = "nfs-volume-backup-policy"

 schedules {
 backup_type = "INCREMENTAL"
 period = "ONE_WEEK"
 retention_seconds = 60 * 60 * 24 * 7 * 3 # 3주 보관
 day_of_week = "SUNDAY"
 hour_of_day = 2
 offset_seconds = 0
 offset_type = "STRUCTURED"
 time_zone = "REGIONAL_DATA_CENTER_TIME"
 }

 schedules {
 backup_type = "FULL"
 period = "ONE_MONTH"
 retention_seconds = 60 * 60 * 24 * 30 * 2 # 2개월 보관
 day_of_month = 1
 hour_of_day = 3
 offset_seconds = 0
 offset_type = "STRUCTURED"
 time_zone = "REGIONAL_DATA_CENTER_TIME"
 }
}

백업 스케줄:

증분(INCREMENTAL) 백업: 매주 일요일 2시, 3주 보관
전체(FULL) 백업: 매월 1일 3시, 2개월 보관

백업 정책 할당

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# backup_policy_assignment.tf
resource "oci_core_volume_backup_policy_assignment" "nfs_core_volume_backup_policy_assignment" {
 asset_id = oci_core_volume.nfs_core_volume.id
 policy_id = oci_core_volume_backup_policy.nfs_core_volume_backup_policy.id
}

변수 정의

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# variables.tf
variable "compartment_id" {
 description = "OCI Compartment ID"
 type = string
}

variable "availability_domain" {
 description = "OCI Availability Domain"
 type = string
}

출력값 정의

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# outputs.tf
output "nfs_volume_id" {
 description = "NFS Core Volume OCID"
 value = oci_core_volume.nfs_core_volume.id
}

nfs_volume_id 값은 PV를 만들 때 필요하다.

변수 파일 생성

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cat > terraform.tfvars << EOF
compartment_id = "< 배포할 OCI Compartment의 ID >"
availability_domain = "< AD 이름, 예시: ibHX:AP-CHUNCHEON-1-AD-1 >"
EOF

Terraform 배포

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# Terraform 초기화
terraform init

# 인프라 계획 확인
terraform plan -var-file="terraform.tfvars"

# 인프라 배포
terraform apply -var-file="terraform.tfvars"

# 출력값 확인 (볼륨 ID 등)
terraform output

k8s Manifest

네임스페이스 생성

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# namespace.yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
 name: nfs-system

PersistentVolume 생성

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# persistentvolume.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
 name: nfs-pv
 annotations:
 pv.kubernetes.io/provisioned-by: blockvolume.csi.oraclecloud.com
spec:
 storageClassName: oci-bv
 persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
 capacity:
 storage: 100Gi
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 persistentVolumeSource:
 csi:
 driver: blockvolume.csi.oraclecloud.com
 volumeHandle: <OCI_VOLUME_OCID> # Terraform에서 Output 된 Volume ID값을 넣어준다.
 # ocid1.volume.oc1 어쩌구 하는 값이다. Web Console에서 복사해서 가져와도 된다.
 fsType: ext4
 nodeAffinity:
 required:
 nodeSelectorTerms:
 - matchExpressions:
 - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
 operator: In
 values:
 - <AVAILABILITY_DOMAIN>

PersistentVolumeClaim 생성

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# persistentvolumeclaim.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: nfs-pvc
 namespace: nfs-system
spec:
 volumeName: nfs-pv # 위에서 생성한 PV의 이름이다
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 100Gi
 storageClassName: oci-bv

ConfigMap (Pod의 SFTP 컨테이너용 SSH 키 관리, 선택사항)

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# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 name: nfs-system-sftp-config
 namespace: nfs-system
data:
 ssh-public-key: |
 ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAACAQ... # SSH 공개키

Service 생성

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# service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: nfs-service
 namespace: nfs-system
spec:
 selector:
 app: nfs
 ports:
 - name: nfs
 port: 2049
 targetPort: 2049
 protocol: TCP
 # -- 선택 사항 -- #
 - name: file-browser
 port: 8080
 targetPort: 8080
 protocol: TCP
 - name: sftp
 port: 22
 targetPort: 22
 protocol: TCP

Deployment 생성

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# deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: nfs-deployment
 namespace: nfs-system
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: nfs
 template:
 metadata:
 labels:
 app: nfs
 spec:
 # FileBrowser를 안 쓸 거라면 initContainers는 필요 없음 
 initContainers:
 - name: init-filebrowser-db
 image: busybox:1.35
 command:
 - /bin/sh
 - -c
 - |
 mkdir -p /exports/fb-database
 chown -R 1000:1000 /exports/fb-database
 chmod -R 755 /exports/fb-database
 volumeMounts:
 - name: nfs-storage
 mountPath: /exports

 containers:
 # NFS 서버 컨테이너 (핵심!!)
 - name: nfs-server
 image: itsthenetwork/nfs-server-alpine:latest-arm
 imagePullPolicy: Always
 ports:
 - containerPort: 2049
 protocol: TCP
 securityContext:
 capabilities:
 add:
 - SYS_ADMIN
 - SETPCAP
 command:
 - /bin/sh
 - -c
 - |
 mkdir -p /exports/services
 /usr/bin/nfsd.sh
 volumeMounts:
 - name: nfs-storage
 mountPath: /exports
 env:
 - name: SHARED_DIRECTORY
 value: /exports
 - name: SHARED_DIRECTORY_2
 value: /exports/services

 # File Browser 컨테이너(선택)
 - name: file-browser
 image: filebrowser/filebrowser
 imagePullPolicy: Always
 ports:
 - containerPort: 8080
 protocol: TCP
 securityContext:
 runAsUser: 1000
 runAsGroup: 1000
 fsGroup: 1000
 volumeMounts:
 - name: nfs-storage
 mountPath: /database
 subPath: fb-database
 - name: nfs-storage
 mountPath: /srv
 subPath: services
 env:
 - name: FB_NOAUTH
 value: 'true'
 - name: FB_DATABASE
 value: /database/database.db
 - name: FB_PORT
 value: '8080'

 # SFTP 컨테이너(선택)
 - name: sftp-server
 image: jmcombs/sftp
 imagePullPolicy: Always
 command:
 - sh
 - -c
 - |
 chmod o+w /home/sftpuser/data
 /entrypoint sftpuser::::data
 ports:
 - containerPort: 22
 protocol: TCP
 volumeMounts:
 - name: ssh-keys
 mountPath: /home/sftpuser/.ssh/keys
 readOnly: true
 - name: nfs-storage
 mountPath: /home/sftpuser/data
 subPath: services

 volumes:
 - name: nfs-storage
 persistentVolumeClaim:
 claimName: nfs-pvc
 - name: ssh-keys
 configMap:
 name: nfs-system-sftp-config

컨테이너별 역할

NFS 서버: Alpine 기반 NFS 서버로 /exports 디렉토리 공유
File Browser: 웹 기반 파일 관리 인터페이스 제공 (선택)
SFTP 서버: SSH 키 기반 파일 전송 서비스 (선택)

FileBrowser Ingress 구성 (선택)

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# ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
 name: nfs-ingress
 namespace: nfs-system
 annotations:
 nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: HTTP
 nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
 ingressClassName: nginx
 rules:
 - host: files.example.com # 소유한 도메인으로 변경 
 http:
 paths:
 - path: /
 pathType: Prefix
 backend:
 service:
 name: nfs-service
 port:
 number: 8080

k8s 리소스 배포

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# 네임스페이스 생성
kubectl apply -f namespace.yaml

# ConfigMap 생성
kubectl apply -f configmap.yaml

# PersistentVolume 생성
kubectl apply -f persistentvolume.yaml

# PersistentVolumeClaim 생성
kubectl apply -f persistentvolumeclaim.yaml

# Service 생성
kubectl apply -f service.yaml

# Deployment 생성
kubectl apply -f deployment.yaml

# Ingress 생성 (선택)
kubectl apply -f ingress.yaml

Helm

Helm 저장소 추가

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helm repo add nfs-subdir-external-provisioner https://kubernetes-sigs.github.io/nfs-subdir-external-provisioner/
helm repo update

NFS Subdir External Provisioner Values 파일

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nfs:
 # NFS 서버 서비스 주소
 # 위 k8s manifest에서 생성한 nfs service의 k8s service dns를 사용했다.
 server: 'nfs-service.nfs-system.svc.cluster.local'
 path: '/services' # 공유 경로

# StorageClass 설정
storageClass:
 # StorageClass 이름은 본인이 원하는대로 사용하면 된다
 storageClassName: 'nfs-client'

 accessModes: 'ReadWriteMany'
 # PVC 할당 시 Storage에 저장 될 경로 패턴을 의미한다.
 # 예시의 경우 ./pvc/<네임스페이스 명>/<PVC 명>으로 저장된다.
 pathPattern: '.pvc/${.PVC.namespace}/${.PVC.name}'

보다 구체적인 Values 설정은 다음의 링크를 참조하길 바란다.

Helm Chart 배포

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helm install nfs-subdir-external-provisioner nfs-subdir-external-provisioner/nfs-subdir-external-provisioner \
 --namespace nfs-system \
 --values values.yaml \
 --wait

# 설치 상태 확인
helm list -n nfs-system
helm status nfs-subdir-external-provisioner -n nfs-system

검증 및 테스트

리소스 상태 확인

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# Pod 상태 확인
kubectl get pods -n nfs-system

# Service 확인
kubectl get svc -n nfs-system

# PVC 상태 확인
kubectl get pvc -n nfs-system

# StorageClass 확인
kubectl get storageclass

마치며

이제 다른 네임스페이스에서 PVC를 생성해보자.

FileBrowser와 ingress까지 설정했다면 웹상으로 접근해서 확인할 수 있다.

ingress가 별도로 없다면 다음 명령어로 포트포워딩해서 localhost:8080으로 접근해보자.

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kubectl port-forward --address localhost -n nfs-system svc/nfs-service 8080:8080

PVC가 지정된 경로 (.pvc/namespace/pvc-name)에 생성됨을 알 수 있다.

추후 계획

현재 k8s 클러스터에 Vault가 배포되어 있는데, Node의 수가 2개뿐이라 HA (High-Availability) 구성이 안 되고 있다. (최소 3개 이상 필요)

NFS Provisioner는 외부에 존재하는 NFS Storage를 사용할 수도 있으므로, NAS용 컴퓨터 한 대를 구매해서 NFS 서버를 구축한 뒤 NFS Provisioner의 Source로 활용할 예정이다.

이는 또 다른 클러스터인 On-Premise에도 적용될 예정이다. On-Premise 클러스터는 Longhorn을 설치해서 PVC를 제공하고 있는데, 이래저래 마음에 안 드는 구석이 많아 심플하게 외부 NAS로 통합하려고 한다.

Longhorn에 대해서는 조만간 포스팅할 예정이다.

On-Premise k8s에 Metallb 설치

Mon, 29 Sep 2025 00:00:00 +0900

들어가기 앞서

회사와 무관하게 개인적으로 관리하는 k8s 클러스터는 다음과 같다.
- 클라우드: OKE(EKS/GKE와 유사)처럼 기본 L4/L7 Load Balancer 제공
- 온프레미스: 집에서 운영하는 싱글 노드로 시작한 k8s, 리소스 집약적 워크로드 배치(Jellyfin, 7 Days To Die, Ollama, QBittorrent 등)
Jellyfin같은 앱은 클라우드에 설치하기엔 자원 소모량이 너무 크다.
- 내부망 대역: 93.5.22.0/24
- 초기 Worker Node: 93.5.22.44
- 공유기 포트포워딩: 외부 80/443 → 93.5.22.44:80/443, 클러스터 내 Nginx Ingress Controller가 도메인 기반 라우팅
로드밸런서란?
- 트래픽을 여러 노드/파드로 분산하고, 가상 IP(VIP)를 통해 단일 진입점을 제공
- 하드웨어 전용 장비도 있으나, 온프레미스 k8s에서는 소프트웨어 방식이 일반적
- Bare Metal 환경에서는 Metallb가 사실상 표준 솔루션
Metallb 핵심 개념
- 데몬셋 speaker가 호스트 네트워크로 동작하며 외부 IP를 네트워크에 광고
- LoadBalancer 서비스의 External IP 전파에 표준 프로토콜 사용: ARP(IPv4), NDP(IPv6), BGP
- 두 가지 모드
  - L2(ARP/NDP): 같은 서브넷에서 VIP를 광고 — 가정/소규모 환경에 적합
  - BGP: 라우터와 경로를 교환 — 데이터센터/고급 네트워크에 적합
- 관련 개념
  - GARP(Gratuitous ARP): 자신의 IP-MAC 정보를 네트워크에 알리는 ARP, VIP 전환 시 필수
  - Strict ARP: 노드가 소유하지 않은 IP에 응답하지 않도록 제한, L2 모드와 IPVS에서 안전성 향상

문제의 시작

초기에는 단일 노드(93.5.22.44)로 포워딩하면 충분했지만, 노드가 추가되면 단일 대상 포워딩만으로는 고가용성/확장성 확보 불가
이런 상황이라면 공유기는 대체 어느 Node로 포워딩을 해야하는가?
Kubernetes의 LoadBalancer 타입이 클라우드 밖에서는 기본 제공되지 않아, 외부에서 접근 가능한 VIP가 부재
결과적으로, 인입 트래픽을 안정적으로 받아 서비스로 라우팅할 수 있는 소프트웨어 로드밸런서가 필요

해결방안 — Metallb(L2 모드) 도입

같은 서브넷(93.5.22.0/24)에서 VIP를 광고하는 L2 모드로 간단하게 시작
예시 VIP: 93.5.22.100 (공유기 포트포워딩은 이 VIP로 설정)

설치(Helm)

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helm repo add metallb https://metallb.github.io/metallb
helm repo update
kubectl create namespace metallb-system
helm upgrade --install metallb metallb/metallb -n metallb-system --wait

설치 후 CRD 확인:

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kubectl get crd | grep metallb.io

다음과 같이 출력되면 정상이다.

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bfdprofiles.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
bgpadvertisements.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
bgppeers.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
communities.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
ipaddresspools.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
l2advertisements.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
servicebgpstatuses.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z
servicel2statuses.metallb.io 2025-08-03T16:07:22Z

이중 IPAddressPool과 L2Advertisement CRD를 Manifest로 생성 해줘야 한다.
- IPAddressPool: Metallb이 할당할 수 있는 IP 주소(VIP) 풀이다.
- L2Advertisement: Layer2 광고 정의. L2 모드에서 Metallb이 IP 주소를 어떻게 광고하는가를 설정한다.

IP 풀/광고 리소스 생성

ipaddresspool.yaml:

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apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: IPAddressPool
metadata:
 name: workstation-ip-pool
 namespace: metallb-system
spec:
 addresses:
 - 93.5.22.100

Note: addresses는 범위로 지정할 수도 있다. 예를들면 192.168.0.100-192.168.0.104

적용:

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kubectl apply -f ipaddresspool.yaml

l2advertisement.yaml:

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apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: L2Advertisement
metadata:
 name: workstation-l2adv
 namespace: metallb-system
spec:
 ipAddressPools:
 - workstation-ip-pool

적용:

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kubectl apply -f l2advertisement.yaml

동작 확인 체크리스트

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# 컨트롤러/스피커 파드 상태
kubectl get pods -n metallb-system -o wide

# 풀/광고 리소스 상태
kubectl get ipaddresspools.metallb.io,l2advertisements.metallb.io -n metallb-system

# LoadBalancer 서비스의 외부 IP 할당 여부
kubectl get svc -A | grep LoadBalancer || true

공유기 포트포워딩

외부 80/443 → VIP 93.5.22.100:80/443로 설정

참고(안전한 네트워킹을 위해)

Strict ARP를 활성화하면, 노드가 소유하지 않은 IP에 응답하지 않아 ARP 오류를 방지
kube-proxy IPVS 모드 사용 시에도 Strict ARP는 중요
BGP 모드는 외부 라우터와의 동적 라우팅이 필요할 때 선택
추가로 Nginx Ingress Controller가 VIP로 들어온 요청을 각 서비스로 라우팅하도록 설정했다

마무리

온프레미스 k8s에서 Metallb는 외부 트래픽을 받는 가장 간단하고 표준적인 방법이다. 같은 서브넷에서는 L2 모드만으로도 VIP를 안전하게 광고하여, 노드 수가 늘어나도 일관된 진입점을 유지할 수 있다.

VPN + qBittorrent 설치

Mon, 29 Sep 2025 00:00:00 +0900

⚠ 주의 : 본 포스트에서는 k8s에 VPN으로 우회되는 Torrent 서버 구성에 대한 정보를 담고 있습니다.

부적절한 컨텐츠는 VPN이고 뭐고 절대 받지 맙시다! 👮

문제의 시작

Jellyfin으로 지인들과 편하게 미디어를 함께 보고 싶어졌다. _{귀칼이 그렇게 재밌다길래}
미디어 콘텐츠를 구하는 가장 좋은 방법은 Torrent이다.
하지만 이를 위해 메인 PC를 하루종일 켜두고 싶지는 않다.
보안을 위해 VPN은 쓰되, 메인 PC 전체 트래픽을 VPN에 묶고 싶지는 않다.

해결방안

k8s 클러스터에 qBittorrent 배포
VPN 구성을 위해 NordVPN의 서비스인 NordLynx를 적용
Ingress를 구성해서 보유한 도메인을 통해 접근 가능하도록 설정 (선택)
qBittorrent의 기본 UI는 너무 못생겼으므로 UI도 VueTorrent로 변경 (선택)

참고로 기본 UI는 이렇게 생겼다.

VueTorrent UI는 이렇게 생겼다. 이쁘다!

구성 개요

시크릿: NordLynx 개인키(nord-lynx-private-key)를 담는 Opaque 타입 시크릿.
서비스(Service): ClusterIP로 qBittorrent 웹 및 토렌트 포트 노출.
디플로이먼트(Deployment):
- 사이드카 컨테이너 ghcr.io/bubuntux/nordlynx:latest (VPN)
- 메인 컨테이너 lscr.io/linuxserver/qbittorrent:latest
- initContainer로 커널 파라미터 설정(sysctl)
- NET_ADMIN capability 부여(터널 동작용)
- fsGroup: 1000으로 퍼미션 정리
Ingress(선택): NGINX Ingress

네임스페이스 생성

늘 그렇듯 처음은 Namespace부터 만든다. 이번 포스트에서는 일관성 있게 torrent라는 이름을 사용한다.

1

kubectl create namespace torrent

NordVPN Access Token 발급

NordVPN Dashboard에 접속 후 좌상단 NordVPN을 클릭한다.

2. 하단에 Get Access Token 버튼 클릭

3. 등록된 이메일로 인증코드 전송

4. 새 토큰을 생성한다

Private Key 생성

Docker 명령어를 통해 Private Key를 생성한다.

<YOUR_ACCESS_TOKEN> 자리에 위에서 생성한 토큰 값을 넣어준다.

1

docker run --rm --cap-add=NET_ADMIN -e TOKEN=<YOUR_ACCESS_TOKEN> ghcr.io/bubuntux/nordvpn:get_private_key | grep "Private Key:" | cut -d' ' -f3 | tr -d '\n'

시크릿 생성

<YOUR_PRIVATE_KEY> 자리를 위에서 Docker Command로 생성한 Private Key 값으로 교체한다.

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kubectl -n torrent create secret generic torrent-nord-lynx-private-key \
 --from-literal=nord-lynx-private-key='<YOUR_PRIVATE_KEY>'

Service 생성

service-qbittorrent.yaml:

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: qbittorrent
 namespace: torrent
spec:
 type: ClusterIP
 selector:
 app: qbittorrent
 ports:
 - name: web
 port: 8080
 targetPort: 8080
 protocol: TCP
 - name: torrenting-tcp
 port: 6881
 targetPort: 6881
 protocol: TCP
 - name: torrenting-udp
 port: 6881
 targetPort: 6881
 protocol: UDP

적용:

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kubectl apply -f service-qbittorrent.yaml

PVC 생성

StorageClass가 별도로 없다면 비워도 상관 없다.

가급적 qbittorrent-complete는 HDD에 qbittorrent-incomplete는 SSD에 저장하는 것이 좋다.

pvc-qbittorrent.yaml:

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# qBittorrent의 설정을 저장하는 PVC
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: qbittorrent-config
 namespace: torrent
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 1Gi
 storageClassName: <your-storage-class> # 클러스터 StorageClass 명에 맞게 수정
---

# 다운로드가 완료 된 파일들이 저장될 PVC
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: qbittorrent-complete
 namespace: torrent
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 500Gi # 용량은 본인이 원하는 만큼 할당
 storageClassName: <your-storage-class> 
---

# 아직 다운로드 중인 파일들이 저장될 PVC
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: qbittorrent-incomplete
 namespace: torrent
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteOnce
 resources:
 requests:
 storage: 200Gi # 용량은 본인이 원하는 만큼 할당
 storageClassName: <your-storage-class> 

적용:

1

kubectl apply -f pvc-qbittorrent.yaml

Deployment 생성

deployment-qbittorrent.yaml:

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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: qbittorrent
 namespace: torrent
spec:
 replicas: 1
 selector:
 matchLabels:
 app: qbittorrent
 template:
 metadata:
 labels:
 app: qbittorrent
 sidecar.istio.io/inject: 'false' # Istio Sidecar와 NordLynx간의 충돌이 있다.
 spec:
 securityContext:
 fsGroup: 1000
 initContainers:
 - name: init-sysctl
 image: busybox
 command:
 - /bin/sh
 - -c
 - |
 sysctl -w net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 &&
 sysctl -w net.ipv4.conf.all.src_valid_mark=1
 securityContext:
 privileged: true
 containers:
 - name: nordlynx
 image: ghcr.io/bubuntux/nordlynx:latest
 imagePullPolicy: Always
 env:
 - name: TZ
 value: Asia/Seoul
 - name: NET_LOCAL
 value: '10.244.0.0/16' # 클러스터 Pod CIDR에 맞게 수정
 - name: ALLOW_LIST
 value: qbittorrent.torrent.svc.cluster.local
 - name: DNS
 value: '1.1.1.1,8.8.8.8'
 - name: PRIVATE_KEY
 valueFrom:
 secretKeyRef:
 name: torrent-nord-lynx-private-key
 key: nord-lynx-private-key
 - name: QUERY
 value: 'filters[servers_groups][identifier]=legacy_p2p'
 - name: COUNTRY_CODE
 value: JP # 우회를 원하는 국가 코드 기입
 securityContext:
 capabilities:
 add:
 - NET_ADMIN
 - name: web
 image: lscr.io/linuxserver/qbittorrent:latest
 imagePullPolicy: Always
 ports:
 - containerPort: 8080
 protocol: TCP
 - containerPort: 6881
 protocol: TCP
 - containerPort: 6881
 protocol: UDP
 env:
 - name: PUID
 value: '1000'
 - name: PGID
 value: '1000'
 - name: TZ
 value: Asia/Seoul
 - name: WEBUI_PORT
 value: '8080'
 - name: TORRENTING_PORT
 value: '6881'
 # VueTorrent UI 적용
 - name: DOCKER_MODS
 value: ghcr.io/gabe565/linuxserver-mod-vuetorrent
 volumeMounts:
 - name: qbittorrent-config
 mountPath: /config
 - name: qbittorrent-complete
 mountPath: /downloads
 - name: qbittorrent-incomplete
 mountPath: /downloads/incomplete
 volumes:
 # qBittorrent 설정 파일
 - name: qbittorrent-config
 persistentVolumeClaim:
 claimName: qbittorrent-config
 # 다운로드가 완료된 파일들
 - name: qbittorrent-complete
 persistentVolumeClaim:
 claimName: qbittorrent-complete
 # 다운로드 중인 파일들
 - name: qbittorrent-incomplete
 persistentVolumeClaim:
 claimName: qbittorrent-incomplete

적용:

1

kubectl apply -f deployment-qbittorrent.yaml

Ingress 생성(선택)

Ingress는 옵션이다. 실 사용에서는 Cloudflare 레코드로 도메인을 연결하고

k8s 내부에는 nginx ingress controller를 설치해서 사용하고 있다.

또한, 인증된 사용자만 접근할 수 있도록 별도로 OAuth2 Proxy로 보호받는다.

여기에 대해서는 추후 포스팅 예정.

ingress-qbittorrent.yaml:

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apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
 name: qbittorrent
 namespace: torrent
 annotations:
 nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: 'HTTP'
 nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: '/'
spec:
 ingressClassName: nginx
 rules:
 - host: torrent.your-domain.com # 실제로 연결할 도메인 선택
 http:
 paths:
 - path: /
 pathType: Prefix
 backend:
 service:
 name: qbittorrent
 port:
 number: 8080

적용:

1

kubectl apply -f ingress-qbittorrent.yaml

참고

NET_LOCAL은 클러스터 Pod CIDR에 맞춘다.
PRIVATE_KEY는 위 시크릿 참조와 일치시킨다.
initContainer는 커널 파라미터를 조정하므로 privileged가 필요하다.
NET_ADMIN capability가 없으면 VPN 터널이 정상 동작하지 않는다.
VPN 네트워크가 끊어지면 모든 토렌트 서비스가 셧다운 된다.
Service Type은 Cluster IP로 설정했는데, 이는 Nginx Ingress Controller와 연결하기 위함이다.

환경에 따라 NodePort나 LoadBalancer를 사용해서 접근 할 수 있도록 하자.

마치며

WebUI에서 로그를 검색해보면 정상적으로 VPN IP가 할당되었음을 알 수 있다.

최종적으론 이렇게 나온다

ApexCaptain.IaC

Sun, 28 Sep 2025 18:05:00 +0900

GitHub

주요 목표

멀티 클러스터: OCI OKE(클라우드) + Workstation microk8s(온프레미스)
GitOps 파이프라인: ArgoCD 중심의 선언적 배포 자동화
보안·신뢰: Bastion, OAuth2 Proxy, Cert-Manager, Vault 중심 시크릿·인증 체계
관찰성: Prometheus + Grafana 모니터링 스택
개인 미디어 인프라: Jellyfin, qBittorrent, 게임 서버 등

아키텍처 개요

네트워크(OCI): VCN + Public/Private/DB Subnet, LB/Bastion, K8s 노드, 데이터 계층
클러스터 계층
- OKE(클라우드): System(NS)에 Istio, ArgoCD(개발 중), Vault(개발 중), 모니터링(개발 중), Ingress
- Workstation(microk8s): System(NS)에 Istio/모니터링/Longhorn, Application(NS)에 Dev/Media/Game/File 서비스

현재 성과(핵심)

인프라 자동화
- OKE 및 Workstation 클러스터 구성 정의, 선택적 스택 배포/병렬화, 상태 백업 스크립트 제공
보안/신뢰
- Bastion 접근 제어, OAuth2 Proxy, Cert-Manager 자동 인증서 발급
- Vault 기반 시크릿 관리 체계 설계계
운영 효율
- Prometheus/Grafana 관찰성 스택 구성, 로그 중앙화 계획
- 개인 미디어/유틸 서비스(Jellyfin, qBittorrent, SFTP, 7 Days to Die)
개발 생산성
- src/terraform/stacks 중심 스택화 구조, scripts/ 내 배포 선택/백업/터미널 도구
- Projen, ESLint/Prettier, Yarn 워크플로우 정착

진행 현황(요약)

OKE 클러스터 자동 프로비저닝
Workstation microk8s 클러스터
Istio 서비스 메시
ArgoCD(GitOps)
Vault(시크릿)
Prometheus/Grafana(모니터링)
Bastion/인증·인증서(Cert-Manager, OAuth2 Proxy)
미디어/게임/SFTP 서비스

Kubernetes on ApexCaptain의 기술 블로그

LXCFS로 우리 Pod쪽이를 똑똑하게 키우는 법

문제의 시작

Pod 리소스 제한

OOMKilled(Out of Memory)

Pod가 인식하는 리소스 한계치

해결방안

LXCFS (Linux Container File System)

Helm을 통해 배포

사전 준비

Helm 리포지토리 등록

LXCFS 설치

LXCFS 주입 대상 네임스페이스 라벨링

적용 확인

Troubleshooting

Pod에 Volume 개별 마운트 방식

노드(호스트) FUSE 마운트 손상 시 해결

Multi-Cluster 모니터링 스택 구축하기

연관 포스트

들어가기 앞서

시스템 개요

ELK 대신 Loki를 택한 이유

공통 네임스페이스 구성

Loki & Promtail

Primary에 Loki & Promtail 설치

Helm Chart 가져오기

Helm Values 정의

Helm 차트 배포

배포 상태 확인

Primary Loki 외부 진입점 설정

VirtualService 정의

VirtualService 배포

Remote에 Promtail 설치

Helm Values 정의

Helm 차트 배포

배포 상태 확인

Prometheus & Grafana

Primary에 Prometheus & Grafana 설치

Helm Chart 가져오기

Helm Values 정의

Helm 차트 배포

배포 상태 확인

Primary Prometheus 외부 진입점 설정

VirtualService 정의

VirtualService 배포

Primary에 Istiod Service Monitor 설치

ServiceMonitor 정의

ServiceMonitor 배포

Primary에 Istio Envoy Pod Monitor 설치

PodMonitor 정의

PodMonitor 배포

Remote에 Prometheus 설치

Helm Values 정의

Helm 차트 배포

배포 상태 확인

Remote에 Istio Envoy Pod Monitor 설치

PodMonitor 정의

PodMonitor 배포

Primary Grafana 외부 진입점 설정

VirtualService 정의

VirtualService 배포

Grafana 페이지 접속

Kiali

Primary에 Kiali Operator 설치

네임스페이스 생성

Helm Chart 가져오기

Helm Values 정의

Helm 차트 배포

배포 상태 확인

Remote에 Kiali용 Service Account 생성

Manifest 정의

Manifest 배포

Remote ServiceAccount를 기반으로 kubeconfig 작성

ca.crt 값 확인

token 값 확인

KubeConfig 파일 작성

Primary Kiali -> Remote Cluster에 접속 가능하도록 Secret 생성

Secret 정의

Secret 배포

Primary에 Kiali 설치

OOMKilled_{(Out of Memory)}

Primary에 `east-west gateway` 설치

Remote에 `east-west gateway` 설치