백엔드 서비스 기반 외부 부하 분산기 만들기

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이 페이지에서는 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 빌드하는 외부 LoadBalancer 서비스를 배포하는 방법을 설명합니다. 이 페이지를 읽기 전 다음 내용을 숙지해야 합니다.

백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기

클러스터 관리자는 클러스터 외부의 클라이언트가 서비스의 포드로 패킷을 전송할 수 있도록 외부 LoadBalancer 서비스를 만들 수 있습니다. 다음 다이어그램은 2개의 외부 LoadBalancer 서비스(store-v1-lb-svc 및 store-v2-lb-svc)에 대해 생성된 2개의 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 보여줍니다. 두 부하 분산기 모두 클러스터의 노드에 패킷을 배포하며 노드에서는 패킷을 제공 포드로 라우팅합니다.

이 가이드에서는 다음 단계에 따라 store-v1-lb-svc라는 이름의 외부 LoadBalancer 서비스를 설정하는 방법을 보여줍니다.

HttpLoadBalancing 부가기능이 사용 설정된 클러스터를 만듭니다.
cloud.google.com/l4-rbs 주석이 포함된 서비스를 만듭니다. 이 주석은 GKE에서 리전 백엔드 서비스를 사용하는 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 만들도록 지시합니다.
부하 분산기가 store-v1-lb-svc 서비스의 포드에 패킷을 전송하는지 확인합니다. 또한 GKE가 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기의 구성요소를 만들었는지 확인합니다.
- 전달 규칙
- 리전별 백엔드 서비스
- 인스턴스 그룹
- 상태 점검
- VPC 방화벽 규칙
store-v1-lb-svc 외부 LoadBalancer 서비스를 삭제합니다.

시작하기 전에

시작하기 전에 다음 태스크를 수행했는지 확인합니다.

Google Kubernetes Engine API를 사용 설정합니다.

Google Kubernetes Engine API 사용 설정

이 태스크에 Google Cloud CLI를 사용하려면 gcloud CLI를 설치한 후 초기화합니다. 이전에 gcloud CLI를 설치한 경우 gcloud components update를 실행하여 최신 버전을 가져옵니다.
참고: 기존 gcloud CLI 설치의 경우 compute/region 및 compute/zone 속성을 설정해야 합니다. 기본 위치를 설정하면 gcloud CLI에서 One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location과 같은 오류를 방지할 수 있습니다.

클러스터 설정

클러스터 만들기

gcloud CLI를 사용하여 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 생성을 지원하는 새 클러스터를 만듭니다.

gcloud container clusters create-auto CLUSTER_NAME \
    --release-channel=RELEASE_CHANNEL \
    --cluster-version=VERSION \
    --location=COMPUTE_LOCATION

다음을 바꿉니다.

CLUSTER_NAME: 새 클러스터의 이름
RELEASE_CHANNEL: 클러스터의 GKE 출시 채널 이름
VERSION: 클러스터의 GKE 버전으로 1.24.9 이상이어야 함
COMPUTE_LOCATION: 클러스터의 Compute Engine 리전

새 클러스터에는 기본적으로 HttpLoadBalancing 부가기능이 사용 설정되어 있습니다. 이 부가기능은 컨트롤 플레인이 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 만들고 관리하는 데 필요합니다.

기존 클러스터 업그레이드

gcloud CLI를 사용하여 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기의 생성을 지원할 수 있도록 기존 클러스터를 업데이트합니다.

컨트롤 플레인을 GKE 버전 1.24.9 이상으로 업그레이드합니다.
```
gcloud container clusters upgrade CLUSTER_NAME \
    --cluster-version=VERSION \
    --master \
    --location=COMPUTE_LOCATION
```
다음을 바꿉니다.
- CLUSTER_NAME: 클러스터 이름
- VERSION: GKE 버전 1.24.9 이상이어야 함. 버전은 클러스터의 출시 채널에서 유효한 부 버전이어야 합니다. 자세한 내용은 컨트롤 플레인 수동 업그레이드를 참조하세요.
- COMPUTE_LOCATION: 새 클러스터의 Compute Engine 위치

외부 LoadBalancer 서비스 만들기

다음 샘플 배포를 store-deployment.yaml로 저장합니다.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: store
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: store
  template:
    metadata:
      labels:
        app: store
    spec:
      containers:
      - image: gcr.io/google_containers/echoserver:1.10
        imagePullPolicy: Always
        name: echoserver
        ports:
          - name: http
            containerPort: 8080
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /healthz
            port: 8080
            scheme: HTTP

클러스터에 매니페스트를 적용합니다.
```
kubectl apply -f store-deployment.yaml
```

배포에 두 개의 제공 포드가 있는지 확인합니다.

kubectl get pods

출력은 다음과 비슷합니다.

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
store-cdb9bb4d6-s25vw      1/1     Running   0          10s
store-cdb9bb4d6-vck6s      1/1     Running   0          10s

다음 서비스 매니페스트를 store-v1-lb-svc.yaml로 저장합니다.
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: store-v1-lb-svc
  annotations:
    cloud.google.com/l4-rbs: "enabled"
spec:
  type: LoadBalancer
  externalTrafficPolicy: Cluster
  selector:
    app: store
  ports:
  - name: tcp-port
    protocol: TCP
    port: 8080
    targetPort: 8080
```
이 외부 LoadBalancer 서비스는 기본 externalTrafficPolicy인 Cluster를 사용합니다. externalTrafficPolicy에서 노드 그룹화를 정의하는 방법, 부하 분산기 상태 점검을 통과하는 노드, 패킷 처리에 대한 자세한 내용은 LoadBalancer 서비스 개념을 참조하세요.

IPv4/IPv6 이중 스택 클러스터를 사용하는 경우 spec.ipFamilyPolicy 및 ipFamilies를 추가하여 GKE가 서비스에 IP 주소를 할당하는 방법을 정의합니다. ipFamilyPolicy 및 ipFamilies 사양을 사용할 때 다음 조건을 고려하세요.
- 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 만들면 GKE는 IPv4/IPv6 듀얼 스택 클러스터에서 생성된 새 서비스에 cloud.google.com/l4-rbs 주석을 자동으로 추가합니다. 하지만 기존 서비스 매니페스트에 cloud.google.com/l4-rbs: "enabled" 주석을 추가하면 클러스터에 이미 있는 LoadBalancer 서비스는 IPv4에만 해당하는 대상 풀 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 계속 사용합니다. 자세한 내용은 노드 그룹화를 참조하세요.
- GKE는 단일 스택(IPv4 또는 IPv6만) 또는 이중 스택 LoadBalancer 서비스를 할당할 수 있습니다. 이중 스택 LoadBalancer 서비스는 두 개의 개별 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 전달 규칙으로 구현됩니다. 하나는 IPv4를 통해 TCP 트래픽을 처리하는 규칙이고 다른 하나는 IPv6를 통해 TCP 트래픽을 처리합니다. 자세한 내용은 서비스를 참조하세요.
클러스터에 매니페스트를 적용합니다.
```
kubectl apply -f store-v1-lb-svc.yaml
```
서비스가 실행 중인지 확인합니다.
```
kubectl get svc store-v1-lb-svc
```
출력은 다음과 비슷합니다.
```
NAME               TYPE           CLUSTER-IP        EXTERNAL-IP     PORT(S)          AGE
store-v1-lb-svc   LoadBalancer   10.44.196.160     35.193.28.231   8080:32466/TCP   11m
```
GKE가 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기에 EXTERNAL_IP를 할당했습니다.

참고: GKE가 외부 IP 주소를 할당하여 부하 분산기가 애플리케이션을 제공할 수 있기까지 몇 분 정도 걸릴 수 있습니다.

부하 분산기 연결을 테스트합니다.

curl EXTERNAL_IP:PORT

다음을 바꿉니다.

EXTERNAL_IP: 외부 네트워크 부하 분산기에 할당된 IP 주소입니다.
PORT: 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기에 할당된 포트 번호입니다.

출력은 다음과 비슷합니다.

Hostname: store-v1-lb-svc-cdb9bb4d6-hflxd

Pod Information:
  -no pod information available-

Server values:
  server_version=nginx: 1.13.3 - lua: 10008

Request Information:
  client_address=10.128.0.50
  method=GET
  real path=/
  query=
  request_version=1.1
  request_scheme=http
  request_uri=EXTERNAL_IP

Request Headers:
  accept=*/*
  host=EXTERNAL_IP
  user-agent=curl/7.81.0

Request Body:
  -no body in request-

외부 LoadBalancer 서비스 및 구성요소 확인

LoadBalancer 서비스와 Google Cloud 리소스를 설명하는 주석 집합을 확인합니다.

kubectl describe svc store-v1-lb-svc

출력은 다음과 비슷합니다.

Name:                     store-v1-lb-svc
Namespace:                default
Labels:                   <none>
Annotations:              cloud.google.com/l4-rbs: enabled
                          service.kubernetes.io/backend-service: k8s2-c086604n-default-store-v1-lb-svc-aip4ty1x
                          service.kubernetes.io/firewall-rule: k8s2-c086604n-default-store-v1-lb-svc-aip4ty1x
                          service.kubernetes.io/firewall-rule-for-hc: k8s2-c086604n-l4-shared-hc-fw
                          service.kubernetes.io/healthcheck: k8s2-c086604n-l4-shared-hc
                          service.kubernetes.io/tcp-forwarding-rule: a683373f85bfe433ba929a50ca8d72e2
Selector:                 app=store
Type:                     LoadBalancer
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.44.196.160
IPs:                      10.44.196.160
LoadBalancer Ingress:     35.193.28.231
Port:                     tcp-port  8080/TCP
TargetPort:               8080/TCP
NodePort:                 tcp-port  32466/TCP
Endpoints:                10.48.0.5:8080,10.48.2.8:8080
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:
  Type    Reason                Age                   From                     Message
  ----    ------                ----                  ----                     -------
  Normal  ADD                   2m42s                 loadbalancer-controller  default/store-v1-lb-svc
  Normal  EnsuringLoadBalancer  102s (x2 over 2m42s)  service-controller       Ensuring load balancer
  Normal  Annotations           102s                  loadbalancer-controller  map[cloud.google.com/l4-rbs:enabled kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:{"apiVersion":"v1","kind":"Service","metadata":{"annotations":
{"cloud.google.com/l4-rbs":"enabled"},"name":"store-v1-lb-svc","namespace":"default"}
,"spec":{"externalTrafficPolicy":"Cluster","ports":
[{"name":"tcp-port","port":8080,"protocol":"TCP","targetPort":8080}],
"selector":{"app":"store"},"type":"LoadBalancer"}}
] -> map[cloud.google.com/l4-rbs:enabled
kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:{"apiVersion":"v1","kind":
"Service","metadata":{"annotations":{"cloud.google.com/l4-rbs":"enabled"},
"name":"store-v1-lb-svc","namespace":"default"},"spec":{"externalTrafficPolicy"
:"Cluster","ports":[{"name":"tcp-port","port":8080,"protocol":"TCP","targetPort"
:8080}],"selector":{"app":"store"},"type":"LoadBalancer"}}
service.kubernetes.io/backend-service:k8s2-c086604n-default-store-v1-lb-svc-aip4ty1x
service.kubernetes.io/firewall-rule:k8s2-c086604n-default-store-v1-lb-svc-aip4ty1x
service.kubernetes.io/firewall-rule-for-hc:k8s2-c086604n-l4-shared-hc-fw
service.kubernetes.io/healthcheck:k8s2-c086604n-l4-shared-hc
service.kubernetes.io/tcp-forwarding-rule:a683373f85bfe433ba929a50ca8d72e2]
Normal  SyncLoadBalancerSuccessful  16s (x3 over 102s)  loadbalancer-controller  Successfully ensured L4 External LoadBalancer resources

백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 및 Google Cloud 리소스가 성공적으로 만들어졌음을 나타내는 몇 가지 필드가 있습니다.

Events 필드: LoadBalancer 서비스와 리소스가 성공적으로 생성되면 이 필드가 비어 있습니다. 오류가 발생한 경우 여기에 표시됩니다.
사용 설정된 Annotations 목록: GKE에서 다음 읽기 전용 주석 목록을 서비스 매니페스트에 추가합니다. 이름이 service.kubernetes.io/로 시작하는 각 주석을 사용해 부하 분산기의 일부로 또는 부하 분산기를 지원하기 위해 생성된 Google Cloud 리소스의 이름을 나타냅니다.
service.kubernetes.io/backend-service 주석은 부하 분산기의 백엔드 서비스 이름을 나타냅니다.
service.kubernetes.io/healthcheck 주석은 백엔드 서비스에서 사용하는 부하 분산기 상태 점검의 이름을 나타냅니다.
service.kubernetes.io/tcp-forwarding-rule 또는 service.kubernetes.io/udp-forwarding-rule 주석은 부하 분산기의 전달 규칙 이름을 나타냅니다.
service.kubernetes.io/firewall-rule 주석은 클러스터 노드로의 트래픽을 허용하기 위해 만든 방화벽 규칙의 이름을 나타냅니다. 이 방화벽 규칙의 소스 범위는 spec.loadBalancerSourceRanges[]를 사용하여 맞춤설정할 수 있습니다. LoadBalancer 서비스의 방화벽 규칙에 관한 자세한 내용은 방화벽 규칙 및 소스 IP 주소 허용 목록을 참조하세요.
service.kubernetes.io/firewall-rule-for-hc 주석은 부하 분산기 상태 점검에 필요한 방화벽 규칙의 이름을 나타냅니다.

외부 LoadBalancer 서비스의 부하 분산기 리소스 및 방화벽 규칙이 생성되었는지 확인합니다.

전달 규칙을 보려면 다음 명령어를 실행합니다.
```
  gcloud compute forwarding-rules describe FWD_RULE_NAME \
    --region=REGION_NAME
```
다음을 바꿉니다.
- FWD_RULE_NAME: service.kubernetes.io/tcp-forwarding-rule 또는 service.kubernetes.io/udp-forwarding-rule 읽기 전용 주석에서 제공하는 전달 규칙 이름. 이러한 주석을 확인하려면 kubectl describe svc SERVICE_NAME을 실행하세요.
- REGION_NAME: 클러스터가 포함된 Google Cloud 리전. 영역 클러스터의 경우 클러스터에서 사용되는 영역이 리전에 포함됩니다.
백엔드 서비스를 보려면 다음 명령어를 실행합니다.
```
gcloud compute backend-services describe BACKEND_SERVICE_NAME \
  --region=REGION_NAME
```
다음을 바꿉니다.
- BACKEND_SERVICE_NAME: service.kubernetes.io/backend-service 읽기 전용 주석에서 제공하는 백엔드 서비스의 이름. 이 읽기 전용 주석을 확인하려면 kubectl describe svc SERVICE_NAME을 실행하세요.
- REGION_NAME: 클러스터가 포함된 Google Cloud 리전. 영역 클러스터의 경우 클러스터에서 사용되는 영역이 리전에 포함됩니다.
부하 분산기 상태 점검을 보려면 다음 명령어를 실행합니다.
```
gcloud compute health-checks describe HEALTH_CHECK_NAME \
  --region=REGION_NAME
```
다음을 바꿉니다.
- HEALTH_CHECK_NAME: 부하 분산기의 상태 점검 이름. 상태 점검의 이름은 service.kubernetes.io/healthcheck 읽기 전용 주석에서 제공합니다. 이 읽기 전용 주석을 확인하려면 kubectl describe svc SERVICE_NAME을 실행하세요.
- REGION_NAME: 클러스터가 포함된 Google Cloud 리전. 영역 클러스터의 경우 클러스터에서 사용되는 영역이 리전에 포함됩니다.
방화벽 규칙을 보려면 다음 명령어를 실행합니다.
```
gcloud compute firewall-rules describe FIREWALL_RULE_NAME \
gcloud compute firewall-rules describe HEALTH_CHECK_FIREWALL_RULE_NAME
```
다음을 바꿉니다.
- FIREWALL_RULE_NAME: 부하 분산기에 대한 트래픽을 허용하는 방화벽 규칙의 이름. 이 방화벽 규칙의 이름은 service.kubernetes.io/firewall-rule 읽기 전용 주석에서 제공합니다. 이 읽기 전용 주석을 확인하려면 kubectl describe svc SERVICE_NAME을 실행하세요.
- HEALTH_CHECK_FIREWALL_RULE_NAME: 부하 분산기의 백엔드(클러스터 노드)의 상태 점검을 허용하는 방화벽 규칙의 이름. 이 방화벽 규칙의 이름은 service.kubernetes.io/firewall-rule-for-hc 읽기 전용 주석에서 제공합니다. 이 읽기 전용 주석을 확인하려면 kubectl describe svc SERVICE_NAME을 실행하세요.

외부 LoadBalancer 서비스 및 구성요소 삭제

store-v1-lb-svc 외부 LoadBalancer 서비스를 삭제합니다.

kubectl delete service store-v1-lb-svc

GKE에서 다음 리소스를 삭제합니다.

부하 분산기의 전달 규칙입니다.
부하 분산기의 백엔드 서비스
부하 분산기의 상태 점검
부하 분산기와 상태 점검 트래픽에 필요한 VPC 방화벽 규칙
영역별 비관리형 인스턴스 그룹 백엔드(GKE가 이를 클러스터에서 만든 다른 부하 분산기의 백엔드로 사용할 필요가 없는 경우에만 해당)

다음 단계

LoadBalancer 서비스에 대한 일반적인 개요는 LoadBalancer 서비스 참조하기
LoadBalancer 서비스 파라미터에 대한 설명은 LoadBalancer 서비스 파라미터 참조하기
GKE의 부하 분산 문제 해결