Helm으로 Kubernetes 애플리케이션 관리

Helm은 Kubernetes 애플리케이션을 관리하는 데 사용되는 패키지 관리자입니다. apt, yum과 같이 운영체제에서 소프트웨어를 쉽게 설치, 업그레이드, 삭제할 수 있도록 도와주는 것처럼, Helm은 Kubernetes 클러스터에서 애플리케이션을 배포하고 관리하는 과정을 단순화합니다.

Helm이란 무엇이며 왜 중요할까요?

Kubernetes는 컨테이너 오케스트레이션 도구로서 강력하지만, 설정 파일(YAML)의 복잡성 때문에 처음 사용하는 사용자에게는 어려울 수 있습니다. Helm은 이러한 복잡성을 추상화하여 애플리케이션 배포를 훨씬 쉽게 만듭니다. Helm을 사용하면 애플리케이션을 “차트(Chart)”라는 패키지로 정의하고, 이 차트를 사용하여 Kubernetes 클러스터에 애플리케이션을 배포할 수 있습니다.

Helm의 중요성은 다음과 같은 이유로 강조됩니다.

• 배포 단순화: 복잡한 YAML 파일을 직접 작성하고 관리할 필요 없이, 미리 정의된 차트를 사용하여 애플리케이션을 배포할 수 있습니다.
• 반복 가능한 배포: 동일한 차트를 사용하여 여러 환경(개발, 스테이징, 프로덕션)에 애플리케이션을 일관되게 배포할 수 있습니다.
• 업그레이드 및 롤백: 애플리케이션을 쉽게 업그레이드하고 문제가 발생하면 이전 버전으로 롤백할 수 있습니다.
• 재사용 가능한 컴포넌트: 다른 사람들이 만든 차트를 재사용하거나, 자체 차트를 만들어 공유할 수 있습니다.
• 버전 관리: 애플리케이션의 각 배포 버전을 추적하고 관리할 수 있습니다.

Helm의 주요 개념 이해하기

Helm을 효과적으로 사용하려면 몇 가지 핵심 개념을 이해해야 합니다.

• 차트(Chart): Helm의 패키지 형식입니다. Kubernetes 리소스 정의, 템플릿, 종속성 등을 포함하는 디렉토리입니다. 차트는 애플리케이션, 서비스, 데이터베이스 등 Kubernetes에 배포할 수 있는 모든 것을 정의할 수 있습니다.
• 릴리스(Release): Helm 차트가 Kubernetes 클러스터에 배포된 인스턴스입니다. 동일한 차트를 여러 번 배포하여 여러 개의 릴리스를 만들 수 있습니다. 각 릴리스는 고유한 이름을 가지며, 서로 독립적으로 관리됩니다.
• 레포지토리(Repository): Helm 차트가 저장되어 있는 장소입니다. 공개 레포지토리를 사용하거나, 자체 레포지토리를 구축할 수 있습니다.
• 템플릿(Template): 차트 내에서 사용되는 YAML 파일입니다. 템플릿은 Go 템플릿 언어를 사용하여 작성되며, 동적으로 값을 생성할 수 있습니다.
• 값(Values): 템플릿에 전달되는 변수입니다. 값은 릴리스를 생성할 때 설정할 수 있으며, 차트의 동작을 사용자 정의하는 데 사용됩니다.

Helm 설치 및 설정 방법

Helm을 사용하기 전에 먼저 설치하고 설정해야 합니다.

Helm 설치

Helm을 설치하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 공식 Helm 문서를 참조하여 운영체제에 맞는 설치 방법을 선택하십시오.

일반적으로 다음과 같은 방법으로 설치할 수 있습니다.

• Homebrew (macOS): brew install helm
• apt (Debian/Ubuntu): 공식 Helm 웹사이트에서 안내하는 apt 저장소 추가 후 설치
• yum (CentOS/RHEL): 공식 Helm 웹사이트에서 안내하는 yum 저장소 추가 후 설치
• 바이너리 다운로드: Helm 웹사이트에서 직접 바이너리를 다운로드하여 설치

Helm 레포지토리 추가

Helm을 설치한 후에는 차트를 다운로드할 레포지토리를 추가해야 합니다. 가장 흔하게 사용되는 레포지토리는 공식 Helm Chart 레포지토리입니다.

레포지토리를 추가하려면 다음 명령어를 사용하십시오.

helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable

helm repo update

이제 `stable` 레포지토리에서 차트를 검색하고 설치할 수 있습니다.

Helm 차트 사용 방법

Helm 차트를 사용하는 방법은 크게 세 가지가 있습니다.

• 공개 차트 사용: Helm Chart 레포지토리와 같은 공개 레포지토리에서 차트를 검색하여 사용하는 방법입니다.
• 자체 차트 생성: 직접 차트를 만들어 사용하는 방법입니다.
• 기존 차트 수정: 공개 차트를 다운로드하여 필요에 맞게 수정하여 사용하는 방법입니다.

공개 차트 사용하기

공개 차트를 사용하려면 먼저 사용할 차트를 검색해야 합니다.

helm search repo [차트 이름]

예를 들어, WordPress 차트를 검색하려면 다음 명령어를 사용하십시오.

helm search repo wordpress

차트를 찾았으면 다음 명령어를 사용하여 설치할 수 있습니다.

helm install [릴리스 이름] [차트 이름]

예를 들어, `my-wordpress`라는 이름으로 WordPress 차트를 설치하려면 다음 명령어를 사용하십시오.

helm install my-wordpress stable/wordpress

자체 차트 만들기

자체 차트를 만들려면 `helm create` 명령어를 사용하십시오.

helm create [차트 이름]

예를 들어, `my-app`이라는 이름의 차트를 만들려면 다음 명령어를 사용하십시오.

helm create my-app

이 명령어는 `my-app`이라는 디렉토리를 만들고, 기본 차트 구조를 생성합니다. 생성된 디렉토리 구조는 다음과 같습니다.

my-app/

├── Chart.yaml # 차트에 대한 메타데이터

├── templates/ # Kubernetes 리소스 정의 템플릿

│ ├── deployment.yaml

│ ├── _helpers.tpl # 템플릿 함수 정의

│ ├── ingress.yaml

│ └── service.yaml

└── values.yaml # 템플릿에 전달될 값

`templates` 디렉토리에는 Kubernetes 리소스 정의 템플릿이 포함되어 있습니다. 이러한 템플릿은 `values.yaml` 파일에 정의된 값을 사용하여 동적으로 생성됩니다. `Chart.yaml` 파일에는 차트에 대한 메타데이터(이름, 버전, 설명 등)가 포함되어 있습니다.

차트를 만들었으면 `templates` 디렉토리의 템플릿을 수정하고, `values.yaml` 파일을 업데이트하여 애플리케이션에 맞게 사용자 정의할 수 있습니다.

차트 업그레이드 및 롤백

Helm을 사용하면 애플리케이션을 쉽게 업그레이드하고 롤백할 수 있습니다.

애플리케이션을 업그레이드하려면 `helm upgrade` 명령어를 사용하십시오.

helm upgrade [릴리스 이름] [차트 이름]

예를 들어, `my-wordpress` 릴리스를 업그레이드하려면 다음 명령어를 사용하십시오.

helm upgrade my-wordpress stable/wordpress

문제가 발생하면 `helm rollback` 명령어를 사용하여 이전 버전으로 롤백할 수 있습니다.

helm rollback [릴리스 이름] [리비전 번호]

리비전 번호는 `helm history` 명령어를 사용하여 확인할 수 있습니다.

Helm 사용 시 유용한 팁과 조언

• `values.yaml` 파일 관리: `values.yaml` 파일을 사용하여 차트의 동작을 사용자 정의하십시오. 환경별로 다른 `values.yaml` 파일을 사용하여 배포를 관리할 수 있습니다.
• 템플릿 함수 사용: Go 템플릿 언어를 사용하여 템플릿을 작성할 때, 내장 함수 및 사용자 정의 함수를 활용하여 템플릿을 더욱 강력하게 만들 수 있습니다.
• 차트 버전 관리: 차트를 변경할 때마다 버전을 업데이트하십시오. 이를 통해 롤백 및 업그레이드를 쉽게 관리할 수 있습니다.
• Helm hooks 활용: Helm hooks를 사용하여 릴리스 lifecycle 이벤트(install, upgrade, rollback)에 특정 작업을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 데이터베이스 마이그레이션을 수행하거나, 알림을 보낼 수 있습니다.
• Helm linting 사용: `helm lint` 명령어를 사용하여 차트의 유효성을 검사하십시오. 이를 통해 배포 전에 오류를 발견하고 수정할 수 있습니다.

Helm 사용 시 흔한 오해와 사실 관계

• 오해: Helm은 Kubernetes를 대체한다.
  

  사실: Helm은 Kubernetes 위에 구축된 패키지 관리자입니다. Kubernetes를 사용하여 컨테이너를 오케스트레이션하고, Helm을 사용하여 애플리케이션 배포를 자동화합니다.

• 오해: Helm은 복잡하고 배우기 어렵다.
  

  사실: Helm은 처음에는 복잡해 보일 수 있지만, 기본적인 개념을 이해하고 나면 사용하기 쉽습니다. Helm은 Kubernetes 애플리케이션 배포를 단순화하는 데 도움이 됩니다.

• 오해: 모든 애플리케이션에 Helm을 사용해야 한다.
  

  사실: Helm은 복잡한 애플리케이션을 배포하는 데 유용하지만, 간단한 애플리케이션의 경우 직접 Kubernetes 리소스 정의 파일을 작성하는 것이 더 나을 수 있습니다.

비용 효율적인 Helm 활용 방법

• 미리 만들어진 차트 활용: 이미 잘 만들어진 차트를 활용하여 개발 및 유지보수 비용을 절감합니다. 공식 레포지토리 뿐만 아니라 Bitnami, incubator 등의 레포지토리도 활용해 보세요.
• 공통 차트 템플릿 제작: 회사 내에서 공통적으로 사용되는 애플리케이션 유형(예: 웹 애플리케이션, API 서버)에 대한 기본 차트 템플릿을 만들어 개발 시간을 단축하고 일관성을 유지합니다.
• CI/CD 파이프라인 연동: Helm을 CI/CD 파이프라인에 통합하여 배포 프로세스를 자동화하고 인적 오류를 줄입니다. 예를 들어, GitHub Actions, GitLab CI, Jenkins 등을 사용하여 Helm 차트를 빌드하고 배포할 수 있습니다.
• 리소스 제한 및 요청 설정: Helm 차트에서 CPU 및 메모리 리소스 제한 및 요청을 설정하여 클러스터 리소스를 효율적으로 사용하고 비용을 최적화합니다.
• 오토 스케일링 설정: 애플리케이션의 트래픽 변화에 따라 자동으로 Pod 수를 조절하는 오토 스케일링을 Helm 차트에 설정하여 리소스 사용률을 높이고 비용을 절감합니다.