혼합 프로토콜 외부 부하 분산기 만들기

Autopilot Standard

프리뷰

이 기능에는 서비스별 약관이 적용됩니다. 정식 버전(GA) 이전 기능은 '있는 그대로' 제공되며 지원이 제한될 수 있습니다. 자세한 내용은 출시 단계 설명을 참조하세요.

이 문서에서는 TCP 및 UDP 트래픽 모두에 혼합 프로토콜 외부 LoadBalancer 서비스를 사용하여 Google Kubernetes Engine (GKE) 클러스터에서 실행되는 애플리케이션을 인터넷에 노출하는 방법을 보여줍니다.

외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기에 대해 자세히 알아보려면 백엔드 서비스 기반 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 참고하세요.

개요

수동으로 조정된 공유 IP 주소를 사용하여 두 개의 별도 GKE LoadBalancer 서비스를 사용하면 TCP 및 UDP 프로토콜을 모두 사용하는 애플리케이션을 노출할 수 있습니다. 하지만 이 접근 방식은 단일 애플리케이션에 대해 여러 서비스를 관리해야 하므로 비효율적이며 구성 오류나 IP 주소 할당량 소진과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

혼합 프로토콜 LoadBalancer 서비스를 사용하면 단일 서비스를 사용하여 TCP와 UDP의 트래픽을 모두 관리할 수 있습니다. 단일 서비스를 사용하면 두 프로토콜 모두에 단일 IPv4 주소와 통합된 전달 규칙 집합을 사용할 수 있으므로 구성이 간소화됩니다. 이 기능은 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기에서 지원됩니다.

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 설치했으면 gcloud components update 명령어를 실행하여 최신 버전을 가져옵니다. 이전 gcloud CLI 버전에서는 이 문서의 명령어를 실행하지 못할 수 있습니다.
  참고: 기존 gcloud CLI 설치의 경우 compute/region 속성을 설정해야 합니다. 주로 영역 클러스터를 사용하는 경우에는 대신 compute/zone을 설정합니다. 기본 위치를 설정하면 gcloud CLI에서 One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location과 같은 오류를 방지할 수 있습니다. 클러스터의 위치가 설정한 기본값과 다른 경우 특정 명령어에서 위치를 지정해야 할 수 있습니다.

• 기존 Autopilot 또는 Standard 클러스터가 있는지 확인합니다. 새 클러스터를 만들려면 Autopilot 클러스터 만들기를 참조하세요.

요구사항

혼합 프로토콜을 사용하는 외부 LoadBalancer 서비스를 만들려면 클러스터가 다음 요구사항을 충족해야 합니다.

• 혼합 프로토콜 부하 분산은 버전 1.34.1-gke.2190000 이상의 새로 생성된 클러스터에서만 사용할 수 있습니다.
• 클러스터에 HttpLoadBalancing 부가기능이 사용 설정되어 있어야 합니다.
• 새 외부 LoadBalancer 서비스의 경우 부하 분산기를 구현하려면 서비스 매니페스트에서 spec.loadBalancerClass 필드를 networking.gke.io/l4-regional-external로 설정합니다. 기존 서비스의 경우 매니페스트에 이미 cloud.google.com/l4-rbs: "enabled" 주석이 있으므로 주석을 그대로 두면 됩니다.

제한사항

• 혼합 프로토콜 부하 분산기는 IPv4 주소만 지원합니다.

• 다음 종료자와 함께 서비스 매니페스트에서 혼합 프로토콜을 사용할 수 없습니다.

  • gke.networking.io/l4-ilb-v1
  • gke.networking.io/l4-netlb-v1

  매니페스트에 이러한 파이널라이저가 있는 경우 위의 요구사항에 따라 서비스를 삭제하고 다시 만들어야 합니다.

가격 책정

Google Cloud 는 전달 규칙별로 외부 IP 주소 및 전송된 데이터에 대해 요금을 청구합니다. 다음 표에서는 지정된 구성에 사용되는 전달 규칙 및 외부 IP 주소의 수를 설명합니다. 자세한 내용은 VPC 네트워크 가격 책정을 참고하세요.

유형	전송 계층	인터넷 계층	전달 규칙 수	외부 IP 주소 수
외부	단일 (TCP 또는 UDP)	IPv4	1	1
		IPv6	1	1
		IPv4 및 IPv6(DualStack)	2	2
	혼합 (TCP 및 UDP 모두)	IPv4	2	1

워크로드 배포

이 섹션에서는 TCP 및 UDP 포트 모두에서 수신하는 샘플 워크로드를 배포하는 방법을 보여줍니다. 혼합 프로토콜 LoadBalancer 서비스를 사용하든 두 개의 개별 단일 프로토콜 LoadBalancer 서비스를 사용하든 배포 구성은 동일합니다.

1. 다음 매니페스트는 TCP 및 UDP 트래픽 모두에 대해 포트 8080에서 수신 대기하는 샘플 애플리케이션용입니다. 다음 매니페스트를 mixed-app-deployment.yaml로 저장합니다.

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: mixed-app-deployment
   spec:
     replicas: 3
     selector:
       matchLabels:
         app: mixed-app
     template:
       metadata:
         labels:
           app: mixed-app
       spec:
         containers:
         - image: gcr.io/kubernetes-e2e-test-images/agnhost:2.6
           name: agnhost
           args: ["serve-hostname", "--port=8080", "--tcp=true", "--udp=true", "--http=false"]
           ports:
             - name: tcp8080
               protocol: TCP
               containerPort: 8080
             - name: udp8080
               protocol: UDP
               containerPort: 8080
   

2. 매니페스트를 클러스터에 적용합니다.

   kubectl apply -f mixed-app-deployment.yaml
   

혼합 프로토콜 부하 분산기 만들기

배포를 TCP 및 UDP 트래픽에 모두 노출하는 LoadBalancer 유형의 서비스를 만듭니다.

1. 다음 매니페스트를 mixed-protocol-lb.yaml로 저장합니다.

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: mixed-protocol-lb
   spec:
     loadBalancerClass: "networking.gke.io/l4-regional-external"
     type: LoadBalancer
     selector:
       app: mixed-app
     ports:
     - name: tcp-port
       protocol: TCP
       port: 8080
     - name: udp-port
       protocol: UDP
       port: 8080
   

   위의 서비스에는 포트 8080에 있는 TCP용 포트 하나와 UDP용 포트 하나 등 두 개의 포트가 있습니다.

2. 매니페스트를 클러스터에 적용합니다.

   kubectl apply --server-side -f mixed-protocol-lb.yaml
   

참고: cloud.google.com/l4-rbs: "enabled" 주석으로 서비스를 만든 경우 기존 서비스 컨트롤러인 mixed-protocol is not supported for LoadBalancer에서 경고 이벤트가 표시될 수 있습니다. 혼합 프로토콜을 지원하는 새 컨트롤러가 부하 분산기를 올바르게 프로비저닝하므로 이 메시지는 무시해도 됩니다.

혼합 프로토콜 부하 분산기 확인

서비스를 만든 후 GKE에서 부하 분산기를 성공적으로 만들었는지 확인합니다.

1. 서비스를 검사합니다.

   kubectl describe service mixed-protocol-lb
   

   출력에 부하 분산기의 외부 IP 주소와 TCP 및 UDP의 전달 규칙이 표시됩니다. 출력에서 다음 세부정보를 확인합니다.

   • status.loadBalancer.ingress.ip 필드가 채워집니다.
   • 외부 부하 분산기에 다음 주석이 있는지 확인합니다.
     • service.kubernetes.io/tcp-forwarding-rule
     • service.kubernetes.io/udp-forwarding-rule
   • Events 섹션에 오류 메시지가 포함되어 있지 않습니다.

혼합 프로토콜 부하 분산기 업데이트

서비스 매니페스트를 수정하여 혼합 프로토콜 부하 분산기의 포트를 업데이트할 수 있습니다. 서비스를 수정하려면 다음 명령어를 실행합니다.

kubectl edit service SERVICE_NAME

SERVICE_NAME을 서비스 이름으로 바꿉니다.

포트 업데이트

혼합 프로토콜 부하 분산기의 포트를 업데이트하려면 서비스 매니페스트의 ports 섹션을 수정하세요. 포트를 추가, 삭제 또는 수정할 수 있습니다.

다음 예에서는 스트리밍용 UDP 포트와 게임 서버 메타데이터용 TCP 포트를 추가합니다.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mixed-protocol-lb
spec:
  loadBalancerClass: "networking.gke.io/l4-regional-external"
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: mixed-app
  ports:
  - name: tcp-port
    protocol: TCP
    port: 8080
  - name: streaming
    protocol: UDP
    port: 10100
  - name: gameserver-metadata
    protocol: TCP
    port: 10400
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443

단일 프로토콜 부하 분산기를 혼합 프로토콜로 업데이트

단일 프로토콜 부하 분산기를 혼합 프로토콜 부하 분산기로 변경하려면 TCP 및 UDP 프로토콜의 포트를 모두 포함하도록 서비스를 수정합니다.

다음 예시에서는 기존 TCP 전용 부하 분산기에 DNS용 UDP 포트를 추가합니다.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: already-existing-single-protocol-lb
spec:
  loadBalancerClass: "networking.gke.io/l4-regional-external"
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: mixed-app
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443
  - name: dns
    protocol: UDP
    port: 53

혼합 프로토콜 부하 분산기를 단일 프로토콜로 업데이트

혼합 프로토콜 부하 분산기를 단일 프로토콜 부하 분산기로 변경하려면 프로토콜 중 하나의 모든 포트를 삭제하세요.

다음 예시에서는 DNS의 UDP 포트를 삭제하여 부하 분산기를 TCP 전용으로 변환합니다.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: already-existing-mixed-protocol-lb
spec:
  loadBalancerClass: "networking.gke.io/l4-regional-external"
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: mixed-app
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443

혼합 프로토콜 LoadBalancer 삭제

mixed-protocol-lb 외부 LoadBalancer 서비스를 삭제하려면 다음 명령어를 실행합니다.

kubectl delete service mixed-protocol-lb

GKE는 서비스를 위해 생성된 모든 부하 분산기 리소스를 자동으로 삭제합니다.

문제 해결

이 섹션에서는 혼합 프로토콜 LoadBalancer 서비스의 일반적인 문제를 해결하는 방법을 설명합니다.

오류 이벤트 확인

문제 해결의 첫 번째 단계는 서비스와 연결된 이벤트를 확인하는 것입니다.

1. 서비스의 세부정보를 가져옵니다.

   kubectl describe service mixed-protocol-lb
   

2. 출력 끝에 있는 Events 섹션에서 오류 메시지가 있는지 검토합니다.

오류: LoadBalancer에서 혼합 프로토콜이 지원되지 않음

cloud.google.com/l4-rbs: "enabled" 주석으로 서비스를 만든 경우 혼합 프로토콜 부하 분산기(mixed-protocol is not supported for LoadBalancer)를 만든 후 원래 서비스 컨트롤러에서 경고 이벤트가 표시될 수 있습니다.

혼합 프로토콜을 지원하는 새 컨트롤러가 부하 분산기를 올바르게 프로비저닝하므로 이 메시지는 무시해도 됩니다.

업데이트 후 포트 정의가 누락됨

증상:

TCP와 UDP에 동일한 포트 (예: 포트 8080)를 사용하는 서비스를 업데이트하면 업데이트된 서비스에서 포트 정의 중 하나가 누락됩니다.

원인:

이는 Kubernetes의 알려진 문제입니다. 동일한 포트에서 여러 프로토콜로 서비스를 업데이트하면 클라이언트 측 패치 계산에서 포트 목록을 잘못 병합하여 포트 정의 중 하나가 삭제될 수 있습니다. 이 문제는 kubectl apply 및 병합 패치가 있는 Go 클라이언트와 같은 클라이언트 측 패치를 사용하는 클라이언트에 영향을 미칩니다.

해결책:

이 문제의 해결 방법은 클라이언트에 따라 다릅니다.

• kubectl의 경우: kubectl apply와 함께 --server-side 플래그를 사용합니다.

  kubectl apply --server-side -f YOUR_SERVICE_MANIFEST.yaml
  

  YOUR_SERVICE_MANIFEST을 서비스 매니페스트 이름으로 바꿉니다.

• go-client의 경우: 병합 패치를 사용하지 마세요. 대신 업데이트 호출을 사용하여 서비스를 대체하세요. 이를 위해서는 전체 서비스 객체 사양이 포함된 HTTP PUT 요청이 필요합니다.

다음 단계

• 서비스를 사용하여 애플리케이션을 노출하는 방법을 자세히 알아보세요.
• LoadBalancer 서비스에 대해 알아봅니다.