FastAPI 강좌 7강: Kubernetes를 활용한 애플리케이션 배포

Kubernetes를 활용한 애플리케이션 배포

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강의 목표:

• Kubernetes 클러스터에 FastAPI 애플리케이션을 배포하는 방법을 학습한다.
• Kubernetes를 사용하여 애플리케이션을 스케일링하고, YAML 파일을 작성하여 배포하는 실습을 진행한다.

  

  Kubernetes를 사용하여 FastAPI 애플리케이션을 배포하고 스케일링하는 과정

 

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강의 세부 내용:

1. Kubernetes란?

• Kubernetes: 컨테이너화된 애플리케이션을 자동으로 배포, 스케일링, 운영하는 오픈소스 플랫폼입니다.
• Kubernetes는 애플리케이션의 가용성을 보장하고, 대규모 트래픽을 처리할 수 있도록 확장성을 제공합니다.
• 클러스터: Kubernetes는 클러스터 환경에서 애플리케이션을 실행합니다. 클러스터는 여러 개의 노드(서버)로 구성됩니다.

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2. FastAPI 애플리케이션을 위한 Kubernetes 배포 구조

• Pod: Kubernetes에서 가장 작은 배포 단위로, 하나 이상의 컨테이너가 함께 실행됩니다.
• Service: 클러스터 내에서 Pod에 접근할 수 있는 네트워크 경로를 제공합니다.
• Deployment: 애플리케이션을 여러 Pod로 실행하고, 필요한 경우 스케일링(확장)을 지원합니다.

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3. Kubernetes 환경 설정

필수 조건:

1. Docker로 컨테이너 이미지 생성: FastAPI 애플리케이션을 먼저 Docker 이미지로 생성해 둬야 합니다.

   docker build -t my_fastapi_app .
   docker push my_fastapi_app:latest  # Docker Hub에 푸시

2. Kubernetes 클러스터 설정:
   • 클라우드 서비스(Kubernetes on AWS EKS, Google Kubernetes Engine 등)를 사용하거나, 로컬에서 Minikube를 이용해 Kubernetes 클러스터를 설정할 수 있습니다.
   • Minikube 설치:

     minikube start

 

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4. Kubernetes 배포 YAML 파일 작성

예제 1: FastAPI 애플리케이션을 위한 Deployment와 Service 파일 작성

1. Deployment 파일 (deployment.yaml): FastAPI 애플리케이션을 여러 Pod로 배포하는 구성입니다.

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: fastapi-deployment
   spec:
     replicas: 3  # 애플리케이션을 3개의 Pod로 실행
     selector:
       matchLabels:
         app: fastapi
     template:
       metadata:
         labels:
           app: fastapi
       spec:
         containers:
         - name: fastapi
           image: my_fastapi_app:latest  # Docker 이미지
           ports:
           - containerPort: 8000

   
   설명:
   • replicas: Pod의 복제본 수를 지정합니다.
   • image: Docker 이미지를 사용해 컨테이너를 생성합니다.
2. Service 파일 (service.yaml): FastAPI 애플리케이션을 외부에서 접근할 수 있도록 Service를 설정합니다.

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: fastapi-service
   spec:
     selector:
       app: fastapi
     ports:
       - protocol: TCP
         port: 80  # 외부 요청 포트
         targetPort: 8000  # FastAPI 애플리케이션 내부 포트
     type: LoadBalancer  # 외부 접근을 허용

   
   설명:
   • type: LoadBalancer: 클러스터 외부에서 애플리케이션에 접근할 수 있도록 LoadBalancer를 사용합니다.
   • port: 외부에서 접근하는 포트를 지정합니다(예: 80).
   • targetPort: FastAPI 애플리케이션의 포트입니다(예: 8000).

 

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5. Kubernetes 클러스터에 배포

Step 1: Kubernetes 배포 파일 적용

1. Deployment와 Service 적용:
   • kubectl 명령어를 사용해 YAML 파일을 적용하여 애플리케이션을 클러스터에 배포합니다.

     kubectl apply -f deployment.yaml
     kubectl apply -f service.yaml

    
2. 배포 상태 확인:
   • 배포된 Pod와 Service의 상태를 확인합니다.

     kubectl get deployments
     kubectl get services
     kubectl get pods

    

Step 2: FastAPI 애플리케이션 접근

• Service의 IP 주소나 외부 로드 밸런서의 주소를 확인하여 애플리케이션에 접근합니다.

  minikube service fastapi-service --url

• 브라우저에서 FastAPI 애플리케이션에 접근하여 응답을 확인합니다:

  {
      "message": "Hello, Kubernetes!"
  }

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6. Kubernetes에서 FastAPI 애플리케이션 스케일링

Step 3: 애플리케이션 스케일링

1. 애플리케이션 복제본 수 변경: Kubernetes에서 애플리케이션의 복제본 수를 동적으로 변경할 수 있습니다.

   kubectl scale deployment fastapi-deployment --replicas=5

2. 스케일링 확인: Pod가 5개로 확장되었는지 확인합니다.

   kubectl get pods

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마무리 및 추가 학습

• 이번 강의에서는 Kubernetes 클러스터에 FastAPI 애플리케이션을 배포하고 스케일링하는 방법을 학습했습니다.
• 배포와 서비스 구성을 YAML 파일로 작성하고, 실제로 클러스터에서 애플리케이션을 실행해 보았습니다.
• 다음 강의에서는 Kubernetes의 고급 기능과 모니터링 도구를 다룹니다.