FastAPI 강좌 7강: Kubernetes를 활용한 애플리케이션 배포

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FastAPI 강좌 7강: Kubernetes를 활용한 애플리케이션 배포

atomicdev 2024. 10. 9. 10:44

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Kubernetes를 활용한 애플리케이션 배포

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

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.

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.

3. Kubernetes 환경 설정

필수 조건:

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
```
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
```

4. Kubernetes 배포 YAML 파일 작성

예제 1: FastAPI 애플리케이션을 위한 Deployment와 Service 파일 작성

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.

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).

5. Kubernetes 클러스터에 배포

Step 1: Kubernetes 배포 파일 적용

Deployment와 Service 적용:
- kubectl 명령어를 사용해 YAML 파일을 적용하여 애플리케이션을 클러스터에 배포합니다.
```
kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml
```
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!"
}
```

6. Kubernetes에서 FastAPI 애플리케이션 스케일링

Step 3: 애플리케이션 스케일링

애플리케이션 복제본 수 변경: Kubernetes에서 애플리케이션의 복제본 수를 동적으로 변경할 수 있습니다.
```
kubectl scale deployment fastapi-deployment --replicas=5
```
스케일링 확인: Pod가 5개로 확장되었는지 확인합니다.
```
kubectl get pods
```

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.

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