Kubernetes, Harbor 및 웹 서비스를 빠르게 배포하는 튜토리얼

이 튜토리얼에서는 Minikube를 사용해 로컬 Kubernetes 클러스터를 배포하고, Ansible로 자체 서명 인증서를 생성하고 관리하며, Helm로 Harbor 컨테이너 이미지 저장소를 배포하고, 보안이 적용된 데모 웹 서비스를 배포하는 빠른 시작 가이드를 제공합니다. Kubernetes, Helm, Ansible에 대한 기본 지식을 갖춘 엔지니어를 대상으로 하며, 이 도구들이 어떻게 함께 작동해 안전한 개발 환경을 구축하는지 보여 줍니다.

사전 조건

시작하기 전에 시스템이 다음 요구 사항을 충족하는지 확인하세요:

Minikube: 로컬 Kubernetes 클러스터를 실행하기 위한 도구 (Minikube 설치).
Docker: 컨테이너 이미지를 빌드하고 푸시하기 위한 도구 (Docker 설치).
kubectl: Kubernetes 명령줄 도구 (kubectl 설치).
Helm: Harbor를 배포하기 위한 도구 (Helm 설치).
Ansible: 인증서 관리를 자동화하기 위한 도구 (Ansible 설치).
Kubernetes, Helm, Ansible에 대한 기본 지식.
선택 사항: Ansible의 k8s 모듈에 사용할 Python Kubernetes 클라이언트(pip install kubernetes).

1부: Minikube로 Kubernetes 설정하기

Minikube는 로컬에서 단일 노드 Kubernetes 클러스터를 실행할 수 있는 경량 도구로, 개발 및 테스트에 매우 적합합니다.

Minikube 시작:
BASH
```
minikube start
```
단일 노드 Kubernetes 클러스터가 시작됩니다.
Ingress 플러그인 활성화: Minikube의 Ingress 플러그인은 외부 HTTP/HTTPS 트래픽을 처리하는 NGINX Ingress 컨트롤러를 제공합니다.
BASH
```
minikube addons enable ingress
```
Ingress 컨트롤러가 실행 중인지 확인합니다:
BASH
```
kubectl get pods -n ingress-nginx
```
DNS 구성: Minikube의 IP 주소를 가져옵니다:
BASH
```
minikube ip
```
/etc/hosts 파일(관리자 권한 필요)을 편집해 다음 항목을 추가합니다. <minikube ip>는 실제 IP로 바꾸세요:
```
<minikube ip> harbor.example.com demo.example.com
```
이렇게 하면 harbor.example.com 및 demo.example.com을 통해 서비스에 액세스할 수 있습니다.

2부: Ansible로 자체 서명 인증서 생성

Ansible을 사용해 자체 서명 인증서를 자동으로 생성하고 Kubernetes Secret으로 저장해 Harbor와 웹 서비스에서 사용하겠습니다. 자체 서명 인증서는 개발 환경에 적합하지만, 프로덕션 환경에서는 신뢰할 수 있는 CA 인증서를 사용해야 합니다.

Ansible 컬렉션 설치: community.crypto 및 kubernetes.core 컬렉션을 설치합니다:

BASH

ansible-galaxy collection install community.crypto
ansible-galaxy collection install kubernetes.core

인증서 디렉터리 생성:
BASH
```
mkdir certs
```
Ansible 플레이북 생성: generate_certs.yaml 파일을 만들고 다음 내용을 입력합니다:

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스크립트 실행:
BASH
```
ansible-playbook generate_certs.yaml
```
이 스크립트는 harbor.example.com 및 demo.example.com용 자체 서명 인증서를 생성하고, harbor-tls 및 demo-tls라는 Kubernetes Secret을 만듭니다.

3부: Harbor 배포

Harbor는 오픈 소스 컨테이너 이미지 저장소로, 역할 기반 접근 제어, 이미지 취약점 검사 및 이미지 서명 기능을 제공합니다. Helm을 사용해 Harbor를 배포하고 TLS를 구성하여 안전한 통신을 보장하겠습니다.

Harbor Helm 저장소 추가:

BASH

helm repo add harbor https://helm.goharbor.io
helm repo update

Helm 구성 파일 생성: values.yaml 파일을 만들고 다음 내용을 입력합니다:

CodeBlock Loading...

이 구성은 Ingress를 활성화하고 harbor-tls Secret을 통해 TLS를 제공하며 Harbor 관리자 비밀번호를 설정합니다.

Harbor 설치:

BASH

helm install harbor harbor/harbor -f values.yaml

배포 확인: Harbor 구성 요소가 실행 중인지 확인합니다:
BASH
```
kubectl get pods
```
https://harbor.example.com에 접속하고(자체 서명 인증서 경고를 수락해야 할 수도 있습니다), 사용자 이름 admin과 비밀번호 mysecretpassword를 사용해 로그인합니다.

4부: 데모 웹 서비스 배포

간단한 Node.js 웹 애플리케이션을 만들어 Docker 이미지를 빌드하고 Harbor에 푸시한 다음, Kubernetes에 배포하고 Ingress를 통해 HTTPS로 액세스할 수 있도록 하겠습니다.

웹 애플리케이션 생성: demo-app 디렉터리를 만들고 다음 파일을 추가합니다:
- app.js:

CodeBlock Loading...

package.json:

CodeBlock Loading...

Dockerfile:

DOCKERFILE

FROM node:14
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3000
CMD ["node", "app.js"]

Docker 이미지 빌드 및 푸시:

Harbor 로그인:

BASH

docker login harbor.example.com -u admin -p mysecretpassword

이미지 빌드:

BASH

docker build -t harbor.example.com/library/demo-app:latest .

이미지 푸시:

BASH

docker push harbor.example.com/library/demo-app:latest

Kubernetes 리소스 생성:
- deployment.yaml 생성:

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service.yaml 생성:

YAML

apiVersion: v1 
kind: Service
metadata:
  name: demo-service
spec:
  selector:
    app: demo-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 3000

ingress.yaml 생성:

CodeBlock Loading...

Kubernetes 리소스 적용:

BASH

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

웹 서비스 액세스: 브라우저를 열고 https://demo.example.com으로 이동합니다. 자체 서명 인증서를 사용하므로 보안 경고를 수락해야 할 수도 있습니다. “Hello from demo app!”라는 메시지가 표시되어야 합니다.

- name: Generate certificates and create Secrets hosts: localhost tasks: - name: Create certs directory file: path: ./certs state: directory - name: Generate private key for Harbor community.crypto.openssl_privatekey: path: ./certs/harbor.key - name: Generate self-signed certificate for Harbor community.crypto.x509_certificate: path: ./certs/harbor.crt privatekey_path: ./certs/harbor.key provider: selfsigned subject: commonName: harbor.example.com - name: Create Kubernetes Secret for Harbor TLS kubernetes.core.k8s: state: present definition: apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: harbor-tls namespace: default type: kubernetes.io/tls data: tls.crt: "{{ lookup('file', './certs/harbor.crt') | b64encode }}" tls.key: "{{ lookup('file', './certs/harbor.key') | b64encode }}" - name: Generate private key for demo community.crypto.openssl_privatekey: path: ./certs/demo.key - name: Generate self-signed certificate for demo community.crypto.x509_certificate: path: ./certs/demo.crt privatekey_path: ./certs/demo.key provider: selfsigned subject: commonName: demo.example.com - name: Create Kubernetes Secret for demo TLS kubernetes.core.k8s: state: present definition: apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: demo-tls namespace: default type: kubernetes.io/tls data: tls.crt: "{{ lookup('file', './certs/demo.crt') | b64encode }}" tls.key: "{{ lookup('file', './certs/demo.key') | b64encode }}"

expose: type: ingress ingress: hosts: core: harbor.example.com annotations: core: kubernetes.io/ingress.class: nginx tls: enabled: true secretName: harbor-tls externalURL: https://harbor.example.com harborAdminPassword: "mysecretpassword"

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: demo-app spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: demo-app template: metadata: labels: app: demo-app spec: containers: - name: demo-app image: harbor.example.com/library/demo-app:latest ports: - containerPort: 3000

apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: demo-ingress annotations: kubernetes.io/ingress.class: nginx spec: tls: - hosts: - demo.example.com secretName: demo-tls rules: - host: demo.example.com http: paths: - path: / pathType: Prefix backend: service: name: demo-service port: number: 80