쿠버네티스 미니홈서버 구축해보기 - 9 - 기존 HAProxy 와 NodePort로 연결된 NGINX Ingress를MetalLB로 교체

[Kubernetes] Kubernetes 미니홈서버 구축해 보기 - 9 - 기존 HAProxy와 NodePort로 연결된 NGINX Ingress를 MetalLB로 교체

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[k8s] Kubernetes 미니홈서버 구축해보기 - 9 - 기존 HAProxy와 NodePort로 연결된 NGINX Ingress를 MetalLB로 교체

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이번 글을 통해 배워갈 내용

1. 개요
2. MetalLB 소개
3. 사전준비 및 확인
4. MetalLB 설치 및 확인

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1. 개요

기존 HAProxy 와 NodePort로 연결된 NGINX Ingress를
MetalLB로 교체하여 조금 더 간단하고 깔끔한 Load Balancer 환경을 구축해 보겠습니다.

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2. MetalLB 소개

MetalLB는 베어메탈 환경에서 LoadBalancer 타입의 서비스를 지원해 주는 도구입니다.
클라우드 환경에서는 기본적으로 LoadBalancer를 버튼 한 번으로 세팅이 가능하지만
On Promise 환경 및 개인 서버에서는 MetalLB로 IP(VIP)를 할당하고 트래픽을 서비스를 통해 
보내주는 역할이 가능합니다

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3. 사전준비 및 확인

3-1.
쿠버네티스 버전 1.23 이상이라면 Pod Security Admission (PSA)로 인해서 
MetalLB를 설치할 namespace에 privileged 라벨을 붙여야 할 수도 있습니다.

kubectl create ns metallb-system
kubectl get ns metallb-system --show-labels
kubectl label ns metallb-system pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged
kubectl label ns metallb-system \
  pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged \
  pod-security.kubernetes.io/audit=privileged \
  pod-security.kubernetes.io/warn=privileged
kubectl get ns metallb-system --show-labels

 

3-2
CNI 확인: 저는 Cilium을 사용 중이고, MetalLB와 잘 호환됩니다.
다른 CNI를 쓰더라도 일반적인 Kubernetes 네트워킹을 지원하면 문제없습니다.

 

3-3
만약 kube-proxy를 IPVS 모드로 사용 중이라면, strictARP를 활성화해야 합니다.

단어설명

kube-proxy는 Kubernetes 클러스터에서 서비스 트래픽을 관리하는 네트워크 프락시이고

IPVS (IP Virtual Server) 모드는 IPVS 모드는 Linux 커널의 LVS(Load Balancer) 기반으로 동작하는 고성능 네트워크 로드 밸런서입니다.

strictARP (Strict Address Resolution Protocol)는 ARP 응답을 제한하는 기능입니다.

 

IPVS 모드에서는 LoadBalancer 역할을 하는 노드가 
클러스터 외부로 직접 트래픽을 전달할 때 올바르게 동작하도록 
strictARP를 활성화해야 합니다.

 

아래 명령어로 확인하고 설정할 수 있습니다:

kubectl get configmap -n kube-system kube-proxy -o yaml | grep strictARP

 

방법 1

# 수정 (직접 보고 수정)
kubectl edit configmap -n kube-system kube-proxy

```
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: "ipvs"
ipvs:
  strictARP: true
```

 

방법 2

# 수정 (명령어로 수정)

kubectl get configmap kube-proxy -n kube-system -o yaml | \
sed -e "s/strictARP: false/strictARP: true/" | \
kubectl apply -f - -n kube-system

 

ingress 삭제 (필요시)

helm list -n ingress-controller
helm uninstall ingress-nginx -n ingress-controller
kubectl get all -n ingress-controller
kubectl delete namespace ingress-controller

 

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4. MetalLB 설치 및 확인

Layer 2 모드란?

클러스터 내에서 특정 노드(Worker Node)가 로드 밸런서의 IP를 직접 소유하는 방식입니다. 외부에서 해당 IP로 요청이 오면, MetalLB가 해당 노드의 MAC 주소를 사용하여 트래픽을 전달합니다. 추가적인 BGP 설정이 필요 없어서 가장 간단한 방식입니다.

 

BGP와 FRR 컴포넌트 제외

설정 파일 작성

cat <<EOF > metallb-values.yaml
controller:
  enabled: true
  image:
    repository: quay.io/metallb/controller
    tag: v0.14.9
speaker:
  enabled: true
  image:
    repository: quay.io/metallb/speaker
    tag: v0.14.9
  frr:
    enabled: false  # Disable BGP/FRR
EOF

 

설정 파일 적용해서 설치

helm repo add metallb https://metallb.github.io/metallb
helm repo update
helm install metallb metallb/metallb -n metallb-system -f metallb-values.yaml

 

 

IP 범위 적용

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: IPAddressPool
metadata:
  name: default
  namespace: metallb-system
spec:
  addresses:
  - 192.168.10.200-192.168.10.250
EOF

 

 MetalLB의 L2Advertisement 설정을 적용

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: L2Advertisement
metadata:
  name: default
  namespace: metallb-system
spec:
  ipAddressPools:
  - default
EOF

---

 

확인

 

kubectl get ipaddresspool -n metallb-system
kubectl get l2advertisement -n metallb-system
kubectl get configmap -n metallb-system config -o yaml
kubectl get pods -n metallb-system

 

 

테스트

kubectl run nginx-sample --image=nginx:latest --labels=app=nginx-sample -n default
kubectl get pods -n default -l app=nginx-sample -o wide
kubectl expose pod nginx-sample --port=80 --target-port=80 --type=LoadBalancer --name=nginx-sample-service -n default
kubectl get svc -n default

 

 

 

 

 

읽어주셔서 감사합니다

 

무엇인가 얻어가셨기를 바라며

 

오늘도 즐거운 코딩 하시길 바랍니다 ~ :)

 

 

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참조 및 인용

 

https://metallb.io/installation/

Installation :: MetalLB, bare metal load-balancer for Kubernetes

 

https://github.com/metallb/metallb

GitHub - metallb/metallb: A network load-balancer implementation for Kubernetes using standard routing protocols

 

https://stackoverflow.com/questions/66124430/metallb-loadbalancer-is-stuck-on-pending

Metallb LoadBalancer is stuck on pending