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Use Cases
Use Case 5. Kubernetes 아키텍처 속성 과정

Use Case 5. Kubernetes 아키텍처 속성 과정

📎 참고 자료: https://lnkd.in/gseEj3wD

Kubernetes 클러스터를 구성하는 컴포넌트와 요청이 처리되는 흐름을 한 번에 훑어봅니다. (상세는 03-k8s-components 문서 참고)

1. 큰 그림 

    graph TB
    subgraph CP[Control Plane]
        API[kube-apiserver]
        ETCD[(etcd)]
        SCH[kube-scheduler]
        CM[kube-controller-manager]
        CCM[cloud-controller-manager]
    end
    subgraph N1[Worker Node]
        KL[kubelet]
        KP[kube-proxy]
        CR[Container Runtime]
        PODS[Pods]
    end
    U[kubectl / Client] --> API
    API <--> ETCD
    SCH --> API
    CM --> API
    CCM --> API
    KL --> API
    KL --> CR
    CR --> PODS
    KP --> PODS

2. 컴포넌트 역할

Control Plane

컴포넌트역할
kube-apiserver모든 통신의 중심. 인증·인가·Admission, REST API 제공. etcd 와 통신하는 유일한 컴포넌트
etcd클러스터 상태를 저장하는 분산 Key-Value 저장소 (Raft 합의)
kube-scheduler미배정 Pod 를 적절한 노드에 배치 (필터링 → 스코어링)
kube-controller-managerDeployment, ReplicaSet, Node, Job 등 컨트롤러 루프 실행
cloud-controller-manager클라우드의 LB, 노드, 라우트 연동

Worker Node

컴포넌트역할
kubelet노드 에이전트. PodSpec 대로 컨테이너를 실행·감시, 상태 보고
kube-proxyService 의 가상 IP 를 iptables/IPVS 규칙으로 구현
Container Runtimecontainerd, CRI-O 등. CRI 를 통해 kubelet 과 연동

3. kubectl apply 한 번에 일어나는 일 

    sequenceDiagram
    participant U as kubectl
    participant A as API Server
    participant E as etcd
    participant C as Controller Manager
    participant S as Scheduler
    participant K as kubelet
    U->>A: Deployment 생성
    A->>E: 저장
    C->>A: (Watch) ReplicaSet 생성
    C->>A: (Watch) Pod 생성 (nodeName 없음)
    S->>A: (Watch) Pod 에 노드 바인딩
    K->>A: (Watch) 내 노드 Pod 감지
    K->>K: 컨테이너 런타임으로 컨테이너 시작
    K->>A: Pod 상태 보고

핵심 원리는 선언적 상태(Desired State) + Watch 기반 컨트롤 루프(Reconcile) 입니다.

4. 기억할 포인트

  • 컴포넌트끼리 직접 통신하지 않고 API Server 를 통해서만 상태를 주고받습니다.
  • etcd 장애 = 클러스터 제어 불능 → 백업과 HA 구성이 필수입니다.
  • 애드온(CoreDNS, CNI, Metrics Server 등)은 Pod 형태로 클러스터 위에서 동작합니다.
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