Kubernetes-Class-Master

실습 환경 선택

이 저장소는 다음 세 가지 환경에서 실습할 수 있도록 구성되어 있습니다.

환경	폴더 / 방법	권장 사양
VirtualBox (로컬 VM)	virtualbox/	RAM 8GB+, 4코어+
VMware (로컬 VM)	vmware/	RAM 8GB+, 4코어+
GitHub Codespaces (클라우드)	이 저장소 → Code → Codespaces	4 CPU / 16GB (자동 구성)

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VirtualBox 다운로드 및 설치

공식 다운로드: https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

[설치 단계 요약]

① OS 에 맞는 패키지 다운로드 (Windows .exe / macOS .dmg / Linux .deb/.rpm)
       ↓
② 설치 마법사 실행 (관리자/sudo 권한 필요)
       ↓
③ Extension Pack 설치 (USB 3.0, RDP 지원용)
   → 같은 페이지의 "VirtualBox Extension Pack" 다운로드 후 설치
       ↓
④ 설치 확인: VBoxManage --version

OS	직접 다운로드
Windows 10/11	https://download.virtualbox.org/virtualbox/7.1.4/VirtualBox-7.1.4-165100-Win.exe
macOS Intel	https://download.virtualbox.org/virtualbox/7.1.4/VirtualBox-7.1.4-165100-OSX.dmg
macOS Apple Silicon	https://download.virtualbox.org/virtualbox/7.1.4/VirtualBox-7.1.4-165100-macOSArm64.dmg
Ubuntu 24.04	https://download.virtualbox.org/virtualbox/7.1.4/virtualbox-7.1_7.1.4-165100~Ubuntu~noble_amd64.deb

→ VirtualBox 상세 K8s 설정: virtualbox/README.md

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VMware 다운로드 및 설치

공식 다운로드 (Broadcom 계정 필요)

• Workstation Pro (Windows/Linux): https://support.broadcom.com/group/ecx/productdownloads?subfamily=VMware+Workstation+Pro
• Fusion Pro (macOS): https://support.broadcom.com/group/ecx/productdownloads?subfamily=VMware+Fusion

참고: VMware Workstation Pro / Fusion Pro 는 2024년부터 개인 사용자에게 무료 제공됩니다.

[설치 단계 요약]

① Broadcom 계정 생성 또는 로그인 (https://profile.broadcom.com/web/registration)
       ↓
② 제품 페이지에서 최신 버전 설치 파일 다운로드
       ↓
③ Windows: .exe 실행 → 설치 마법사 진행 (Enhanced Keyboard Driver 포함 권장)
   macOS:  .dmg 열기 → Applications 이동 → 시스템 보안 승인
   Linux:  chmod +x *.bundle && sudo ./VMware-Workstation-Full-*.bundle
       ↓
④ 첫 실행 시 "Use for free" (개인 무료 라이선스) 선택
       ↓
⑤ 설치 확인: vmrun list

→ VMware 상세 K8s 설정: vmware/README.md

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GitHub Codespaces 실습 (4 CPU / 16 GB)

이 저장소는 GitHub Codespaces 에서 4 CPU / 16 GB 머신으로
Kubernetes Control Plane 단일 노드를 자동 구성합니다.

[Codespaces 시작 방법]

① GitHub 저장소 페이지 → "Code" 버튼 클릭
       ↓
② "Codespaces" 탭 → "..." 메뉴 → "New with options..."
       ↓
③ Machine type: "4-core" (4 CPU / 16 GB RAM) 선택
       ↓
④ "Create codespace" 클릭
       ↓
⑤ 컨테이너 빌드 완료 후 자동으로 k8s 단일 노드 클러스터 생성
       ↓
⑥ 아래 명령어로 클러스터 확인

# Codespaces 터미널에서 실행
kubectl config current-context   # kind-lecture
kubectl get nodes                 # control-plane Ready
kubectl get ns lecture            # lecture 네임스페이스

Codespaces 자동 구성 내용

항목	값
머신 타입	4 CPU / 16 GB RAM
Kubernetes 배포 방식	kind (Docker-in-Docker)
클러스터 구성	Control Plane 단일 노드
설치 도구	kubectl, helm, kind
기본 네임스페이스	lecture

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학습 동선

• 통합 강의 폴더: lecture01 ~ lecture15
• 각 강의는 해당 폴더의 README.md를 기준으로 진행
• 이론/실습 자료와 이미지가 lecture 폴더별로 함께 정리됨

강의 구성

• lecture01: 환경 구축과 Docker 이미지 준비
• lecture02: Kubernetes Architecture
• lecture03: Pods with kubectl
• lecture04: ReplicaSets with kubectl
• lecture05: Deployments with kubectl
• lecture06: Services with kubectl
• lecture07: YAML Basics와 Manifest
• lecture08: Pods with YAML와 Probe 안정성
• lecture09: ReplicaSets with YAML
• lecture10: Deployments with YAML
• lecture11: Services with YAML
• lecture12: Dashboard와 Observability
• lecture13: Auto Scaling (HPA)
• lecture14: Network, Ingress, Troubleshooting
• lecture15: Reference and Review

핵심 개념 요약

Kubernetes의 어원

• Kubernetes는 고대 그리스어 kubernētēs(조타수/항해사)에서 유래
• k8s는 K와 s 사이 8글자를 줄인 표기

VM (Virtual Machine)

• 하드웨어 가상화 기반으로 OS 단위 격리
• 장점: 격리/호환성 높음
• 단점: 자원 오버헤드 큼

Container

• OS 커널 공유 + 프로세스 단위 격리
• 장점: 가볍고 빠른 배포
• 단점: 커널 공유로 보안/격리 설계 중요

Docker

• 컨테이너 이미지 빌드/배포/실행 도구 생태계
• Dockerfile, 레지스트리, 실행/네트워크/볼륨 관리 제공

OCI (Open Container Initiative)

• 컨테이너 이미지/런타임 표준
• 목적: 도구/런타임 간 호환성 확보

Kubernetes (k8s)

• 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼
• 배포/스케일링/복구/롤링업데이트/서비스 라우팅 자동화

비교 표

구분	VM	Container	Docker	OCI	Kubernetes
성격	하드웨어 가상화	OS 수준 격리	컨테이너 도구 생태계	컨테이너 표준	오케스트레이션 플랫폼
격리	높음(OS 단위)	중간(프로세스 단위)	컨테이너 격리 기반	표준 자체는 실행 주체 아님	Pod/Namespace 기반
자원 효율	낮음	높음	높음	N/A	높음
주요 목적	레거시/강격리	경량 앱 실행	빌드/배포 편의	호환성	대규모 운영 자동화

Kubelet 정리

• kubelet은 각 노드의 에이전트로서 Pod를 실제 실행/유지
• API Server와 통신해 노드/Pod 상태 보고
• Liveness/Readiness/Startup probe 결과 반영
• metrics-server가 kubelet로부터 리소스 지표 수집

확인 명령

# kubeadm 계열 클러스터
sudo systemctl status kubelet
sudo journalctl -u kubelet -n 200 --no-pager

# k3s 계열 클러스터
sudo systemctl status k3s
sudo systemctl status k3s-agent

오케스트레이션 핵심 기능

• 배포(Deployment)
• 스케일링(HPA)
• 자동 복구(Self-Healing)
• 네트워킹(Service/Ingress)
• 구성 관리(ConfigMap/Secret)
• 롤링 업데이트 및 롤백

CSP 관리형 서비스 예시

CSP	관리형 Kubernetes	이미지 레지스트리	서버리스/관리형 컨테이너
AWS	EKS	ECR	Fargate
GCP	GKE	Artifact Registry	Cloud Run
Azure	AKS	ACR	ACI
Oracle Cloud	OKE	OCIR	Virtual Nodes

GitHub Codespaces 실습

1. GitHub에서 이 저장소를 Codespaces로 엽니다 (4 CPU / 16 GB 머신 선택).
2. 컨테이너 생성 후 postCreateCommand가 실행되어 kubectl, helm, kind를 설치합니다.
3. kind Control Plane 단일 노드 클러스터(kind-lecture)가 없으면 자동 생성됩니다.
4. 클러스터 확인:

kubectl config current-context
kubectl get nodes
kubectl get ns lecture

활용 방법

1. lecture01부터 lecture15 순서로 진행합니다.
2. 각 lecture의 README.md에서 목표/순서를 먼저 확인합니다.
3. 실습 중 막히면 해당 lecture의 트러블슈팅 섹션부터 확인합니다.
4. 최종 복습은 lecture15의 치트시트/용어집/샌드박스로 마무리합니다.