k8s 이용해서 웹 서버 구축하기 - 5부. MariaDB 배포 및 연동

개요

MariaDB 를 이용하여, K8s 에 DB를 구축해볼 것이다. 그 전에 아래 공식문서를 먼저 살펴보도록 하자.

This is the first in a series of blogs explaining how to use MariaDB in Kubernetes (K8s), as well as explaining some important concepts of K8s and of MariaDB. This blog explains how to start MariaDB as a stateless application in K8s using the CLI and explores different commands you can run on your CLI.

https://mariadb.org/start-mariadb-in-k8s/

Namespace 생성


(yaml)
kubectl create ns mariadb

ConfigMap 생성

DB 의 기본적인 환경변수는 ConfigMap 으로 관리한다.

단, 보안이 필요한 정보는 아래와 같이 secret 으로 관리해야 한다.


(yaml)
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mariadb-configmap
  namespace: mariadb
  labels:
    app: mariadb
    # version: "5.7" # 사용할 버전을 직접 입력해도 좋다. 
data:
  service-master.cnf: |
    [mysqld]
    bind-address = 0.0.0.0
    character-set-server=utf8mb4
    collation-server=utf8mb4_bin
		default-storage-engine=INNODB
    max_allowed_packet=256M
    innodb_log_file_size=2GB
    transaction-isolation=READ-COMMITTED
    max_connections = 600
    read_buffer_size = 1048576
    net_read_timeout = 360
    net_write_timeout = 360

작성한 파일을 이용하여 configmap 을 생성한다.


(yaml)
kubectl create -f mariadb-configmap.yaml

Secret 생성

DB 의 접속 정보 (이름, 유저네임, 아이디, 비밀번호 등) 와 같은 보안이슈가 있는 값은 secret 으로 생성하고 관리하는 것이 좋다. 이 값은 나중에 deployment 를 정의할 때 사용할 것이다.

먼저, 아래 내용을 env 파일 등으로 작성해두자.


(plain text)
MYSQL_HOST=%
MYSQL_PORT=3306
MYSQL_ROOT_PASSWORD=root_password
MYSQL_DATABASE=database
MYSQL_USER=user
MYSQL_PASSWORD=user_password

작성한 env 파일을 이용하여 secret 을 생성할 것이다.


(bash)
kubectl create secret generic mariadb-secret --from-env-file env -n mariadb

💡

사용한 파일은 지워도 무방하다. 파일을 작성하기 싫다면, secret 을 생성할 때 --from-literal 키워드를 이용하거나 값을 직접 입력할 수 있다.

PV (PersistentVolume) 생성

PV 는 클러스터 리소스이며, 스토리지 자원이다. PV 에 저장된 데이터는 클러스터의 종료, 삭제와 무관하게 별도로 관리되는 자원이므로 항상 데이터를 유지하고자 할 때 사용할 수 있다.


(yaml)
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mariadb-pv
	namespace: mariadb
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 80Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"

정의한 파일을 실행하여, PV 를 생성한다.


(bash)
kubectl apply -f mariadb-pv.yaml

PVC (PersistentVolumeClaim) 생성

PVC 는 사용자의 스토리지에 대한 요청을 처리하는 자원이다. PVC 는 PV 리소스를 사용하며, Deployment 와 연결된다.


(yaml)
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mariadb-pvc
	namespace: mariadb
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 80Gi

정의한 파일을 실행하여, PVC 를 생성한다.


(bash)
kubectl apply -f mariadb-pvc.yaml

Deployment 생성

MariaDB 이미지를 이용하고, 이전에 생성했던 secret, pvc 를 함께 정의한다.


(yaml)
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mariadb
	namespace: mariadb
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mariadb
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mariadb
    spec:
      containers:
        - image: mariadb:latest
          name: mariadb
          envFrom:
            - secretRef:
                name: mariadb-secret
          ports:
            - containerPort: 3306
              name: mariadb
          volumeMounts:
            - name: mariadb-volume
              mountPath: /var/lib/mysql
						- name: mariadb-config-volume
							mountPath: /etc/mysql/conf.d
      volumes:
        - name: mariadb-volume
          persistentVolumeClaim:
            claimName: mariadb-pvc
				- name: mariadb-config-volume
					configMap:
						name: mariadb-configmap

정의한 파일을 실행하여, deployment 를 생성한다.


(bash)
kubectl apply -f mariadb-deployment.yaml

Service 생성

MariaDB pod 은 생성되었으나, pod 외부에서 접근하기위해 Service 도 함께 정의한다.


(yaml)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mariadb-service
	namespace: mariadb
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      name: mariadb
      port: 3306
      targetPort: 3306
  selector:
    app: mariadb

정의한 파일을 실행하여, service 를 생성한다.


(bash)
kubectl apply -f mariadb-service.yaml

💡

여기까지가 데이터 베이스를 생성하고, 클러스터 내부에서 DB 에 접근하는 방법이다. 이하 내용은 외부에서 DB 에 직접 접근하는 방식이다. 보안상 취약점이 많기 때문에, 실제 배포할 때는 추천하지 않는 방법이다.

Ingress 생성

주의! 위 MariaDB 는 namespace 가 mariadb 이다. 이를 default 와 같이 다른 namespace 의 ingress 에 연동하려 한다면 ingress 와 같은 namespace, 여기서는 default, 이 곳에 다음과 같은 서비스를 하나 더 생성해주어야 한다.

default namespace 에 external service 생성


(yaml)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
	name: mariadb-service
	namespace: default
spec:
	type: ExternalName # 자세한 사항은 아래 참고 링크를 확인하자.
	externalName: mariadb-service.mariadb.svc.cluster.local # k8s style reference
	ports:
	- port: 3306
		targetPort: 3306

서비스

파드 집합에서 실행중인 애플리케이션을 네트워크 서비스로 노출하는 추상화 방법 쿠버네티스를 사용하면 익숙하지 않은 서비스 디스커버리 메커니즘을 사용하기 위해 애플리케이션을 수정할 필요가 없다. 쿠버네티스는 파드에게 고유한 IP 주소와 파드 집합에 대한 단일 DNS 명을 부여하고, 그것들 간에 로드-밸런스를 수행할 수 있다. 동기 쿠버네티스 파드는 클러스터 목표 상태(desired state)와 일치하도록 생성되고 삭제된다.

https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/services-networking/service/#externalname

ExternalName 서비스와 연동하여 Ingress 생성


(yaml)
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: mariadb-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/force-ssl-redirect: "false"
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    # nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
spec:
  ingressClassName: nginx # created default class
  rules:
  - host: {IP}.sslip.io
    http:
      paths:
      - path: "/"
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: mariadb-service
            port:
              number: 3306

작성한 파일을 실행하여, ingress 를 생성한다.


(bash)
kubectl apply -f mariadb-ingress.yaml

Nginx Ingress 의 TCP/UDP Port Forward 를 이용

이 방법은 추천하지 않지만, 필요한 분들을 위해 따로 링크를 걸어 두겠다.

Nginx Ingress 설정하는 방법을 담은 페이지이다. 하단의 TCP/UDP 포트 추가하는 내용을 참고하면된다.

k8s 이용해서 웹 서버 구축하기 - 2부. setup nginx-ingress, ipvs, metalb

이전 글에서 k3s 를 이용하여, K8s 를 구축하였다. 이번 글에서는 Nginx 와 Nextjs 서버를 구성할 것이다. 웹 서버를 직접 확인해볼 수 도 있으며, 가장 기본적인 내용들로만 작성하겠다. K8s 에서는 ingress API 만 제공한다. 그래서 ingress controller 를 설치해서 사용해야 하는데, GKE (Google Kubernetes Engine) 과 같은 Cloud 플랫폼을 이용하는 경우는 따로 설치하지 않고 제공하는 서비스를 이용할 수 있다.

https://oznote.io/post/k8s-%EC%9D%B4%EC%9A%A9%ED%95%B4%EC%84%9C-%EC%9B%B9-%EC%84%9C%EB%B2%84-%EA%B5%AC%EC%B6%95%ED%95%98%EA%B8%B0--2%EB%B6%80-setup-nginx-ingress-ipvs-metalb#b5b1d5dddecb490f9614f1755ec8474c

팁! 한글 베이스 OS 이미지 만들어 사용하기

LC_ALL, LANG 등을 ko_KR.UTF-8 등으로 한글 Locale 을 적용하기 위해서는 OS 에서부터 설정이 되어 있어야 한다.

아래 링크는 PostgreSQL 베이스에 한글 Locale 적용하는 방법이지만, MariaDB 에서도 적용할 수 있다. 참고하여 만들어 사용하자.

PostgreSQL 한글 적용된 이미지 만들기

PostgreSQL 에서는 Ctype 이 ko_KR.UTF-8 이어야 한글이 깨지지 않는다. 하지만 이를 적용하기 위해서는 기반이 되는 OS 에 Locale 이 먼저 적용되어 있어야 한다. 특히나 Kubernetes(K8s) 나 Docker 를 이용하는 유저라면, Locale 이 적용된 이미지가 필요하다. 이를 위해 직접 만들어 보도록 하자. 그 전에 PostgreSQL 는 주로 Ubuntu 기반이나 Alpine 기반의 이미지를 많이 사용한다.

https://oznote.io/post/postgresql-%ED%95%9C%EA%B8%80-%EC%A0%81%EC%9A%A9%EB%90%9C-%EC%9D%B4%EB%AF%B8%EC%A7%80-%EB%A7%8C%EB%93%A4%EA%B8%B0