[k8s] Namespace, ResourceQuota, LimitRange

Namespace

네임스페이스는 쿠버네티스 클러스터 하나를 여러 개의 논리적인 단위로 나누어서 사용하는 것입니다. 네임스페이스 덕분에 쿠버네티스 클러스터 하나를 여러 개 팀이나 사용자가 공유할 수 있습니다. 또한 클러스터 안에서 용도에 따라 실행해야 하는 앱을 구분할 때도 네임스페이스를 사용합니다. 네임스페이스별로 별도의 쿼터를 설정해서 특정 네임스페이스의 사용량을 제한할 수 도 있습니다.

쿠버네티스에서 클러스터 다음으로 분리 단위가 큰 것이 이  네임스페이스이며, 네임스페이스가 가장 먼저 검토해야 할 분리 단위 입니다. 

네임스페이스는 여러 개 팀이나, 프로젝트에 많은 사용자가 있는 환경에서 사용하기 적합하며, 사용자가 거의 없거나, 수 십명 정도가 되는 경우에는 네임스페이스를 고려할 필요가 없습니다.

쿠버네티스를 처음 설치하면 기본으로 몇 개의 네임스페이스가 생성됩니다. kubectl 명령어로 현재 생성되어 있는 네임스페이스를 확인할 수 있습니다.

$ kubectl get namespaces

 

get namepaces 결과

기본 네임스페이스 별 의미는 다음과 같습니다.

◼︎ default : 기본 네임스페이스, 쿠버네티스에서 명령을 실행할 때 별도의 네임스페이스를 지정하지 않는다면 항상 defaul 네임스페이스에 명령을 적용합니다.

◼︎ kube-system : 쿠버네티스 시스템에서 관리하는 네임스페이스, 이 네임스페이스에는 쿠버네티스 관리용 파드나 설정이 있습니다.

◼︎ kube-public : 클러스터 안 모든 사용자가 읽을 수 있는 네임스페이스, 보통 클러스터 사용량 같은 정보를 이 네임스페이스에서 관리합니다. 클러스터를 사용하는 모두가 볼 수 있기 때문입니다.

◼︎ kube-node-lease : 각 노드의 임대 오브젝트(Lease Object)들을 관리하는 네임스페이스, 쿠버네티스 1.13 이후 알파 기능으로 추가됨.

새로운 네임스페이스를 생성하고 싶은 경우 두 가지 방법이 있다.

1. YAML 파일을 이용한 Namespace 생성

예를 들어 다음과 같이 my-namespace.yaml 을 구성할 수 있다.

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: <insert-namespace-name-here>

그리고 다음과 같이 실행한다.

kubectl create -f ./my-namespace.yaml

2. kubectl을 이용한 Namespace 생성

kubectl create namespace <insert-namespace-name-here>

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ResourceQuota

리소스 쿼터는 네임스페이스별 총 리소스 사용을 제한하는 제약 조건을 제공합니다. 유형별로 네임스페이스에서 만들 수 있는 오브젝트 수와 해당 네임스페이스의 리소스가 사용할 수 있는 총 컴퓨트 리소스의 양을 제한할 수 있습니다. 여러 사용자나 팀이 정해진 수의 노드로 클러스터를 공유할 때 한 팀이 리소스를 과도하게 사용할 수 있다는 우려가 있는데, 리소스 쿼터는 이를 해결하기 위한 도구입니다.

ResourceQuota 구성 예시

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: rq-1
  namespace: nm-3
spec:
  hard:
    requests.memory: 1Gi
    limits.memory: 1Gi

리소스 쿼터는 포드가 생성될 때 이미 실행되고 있는 포드와 작성 요청을 한 포드의 Reqeuests 값을 더하여 ResourceQuota를 넘었는지 확인하고, 넘은 경우는 포드 생성이 실패됩니다.

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LimitRange

기본적으로 컨테이너는 쿠버네티스 클러스터에서 무제한 컴퓨팅 리소스로 실행됩니다. 리소스 쿼터를 사용하면 클러스터 관리자는 네임스페이스별로 리소스 사용과 생성을 제한할 수 있습니다. 네임스페이스 내에서 파드나 컨테이너는 네임스페이스의 리소스 쿼터에 정의된 만큼의 CPU와 메모리를 사용할 수 있는데, 이 때 하나의 파드 또는 컨테이너가 사용 가능한 모든 리소스를 독점할 수 있다는 우려가 있습니다. LimitRange는 이를 해결할 수 있는 도구로, 네임스페이스에서 움직이는 포드 하나하나의 리소스량의 상한을 설정합니다.

따라서 Namespace, ResoureceQuota, LimitRange의 관계를 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

LimitRange 구성 예시

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: lr-1
spec:
  limits:
  - type: Container
    min:
      memory: 0.1Gi
    max:
      memory: 0.4Gi
    maxLimitRequestRatio:
      memory: 3
    defaultRequest:
      memory: 0.1Gi
    default:
      memory: 0.2Gi

 

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Namespace, ResourceQuota, LimitRange에 대하여 알아보았습니다.

참고

https://kubernetes.io/ko/

운영 수준의 컨테이너 오케스트레이션

https://kubetm.github.io/

KubeTM Blog

http://www.yes24.com/Product/Goods/78875805

완벽한 IT 인프라 구축의 자동화를 위한 Kubernetes 쿠버네티스 - YES24