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Step 25 — 실습 문제 (problems)

지금까지 배운 것만으로 3계층 앱 shop 을 직접 배포하세요. 먼저 아무것도 보지 말고 스스로 매니페스트를 작성해 보고, 막히면 강의 본문 과 solutions.md 를 참고합니다.

요구사항 명세

  • 네임스페이스: 모든 리소스는 step25 에.
  • 이미지는 아래 3개만 사용(노드에 캐시됨):
    • frontend: paulbouwer/hello-kubernetes:1.10.1 (8080 포트, MESSAGE env 로 배너 커스터마이즈)
    • backend: registry.k8s.io/e2e-test-images/agnhost:2.47 (args: ["netexec","--http-port=8080"], /healthz /hostname /echo?msg= 제공)
    • datastore: postgres:16-alpine (5432, POSTGRES_DB/USER/PASSWORD env, pg_isready 로 헬스체크)
  • 레이블 규칙: 모든 파드에 app: shop 과 tier: {frontend|backend|datastore}.

채점 기준 (총 100점)

#항목배점통과 조건
M1네임스페이스5step25 존재
M2ConfigMap/Secret10app-config(MESSAGE, POSTGRES_DB/USER, BACKEND_URL) + db-secret(POSTGRES_PASSWORD)
M3datastore StatefulSet+PVC15postgres-0 Running, PVC data-postgres-0 Bound, 헤드리스 Service
M4backend Deployment+Service10replicas=2, ClusterIP 8080, /healthz 프로브
M5frontend Deployment+Service10replicas=2, ClusterIP 8080, MESSAGE 를 ConfigMap 에서 주입
M6계층 통신10프론트 파드에서 backend...:8080/hostname 응답
M7프로브·리소스10세 계층 모두 requests/limits + 적절한 프로브(느린 기동은 startupProbe)
M8데이터 영속10테이블 생성 후 postgres-0 삭제·재생성해도 데이터 유지
M9외부 노출5curl localhost:30080 이 프론트 페이지 응답
M10HPA (또는 수동 스케일)5HPA backend(2~6, cpu 60%) 또는 kubectl scale 로 4로 확장
M11무중단 롤링 업데이트5MESSAGE v2 배포 중 요청이 전부 200
M12정리5kubectl delete ns step25 로 전부 제거

단계별 미션

M1. 네임스페이스

step25 네임스페이스를 선언형(YAML)으로 만드세요.

M2. 설정과 비밀

  • ConfigMap app-config: MESSAGE, POSTGRES_DB=shopdb, POSTGRES_USER=appuser, BACKEND_URL(백엔드 Service DNS).
  • Secret db-secret: POSTGRES_PASSWORD.

M3. 데이터스토어 (StatefulSet + PVC)

postgres StatefulSet(replicas=1)과 헤드리스 Service(clusterIP: None)를 만드세요.

  • POSTGRES_DB/USER 는 ConfigMap 에서, POSTGRES_PASSWORD 는 Secret 에서 주입.
  • volumeClaimTemplates 로 1Gi PVC 를 /var/lib/postgresql/data 에 마운트.
  • 힌트: PV 루트의 lost+found 때문에 initdb 가 실패하지 않도록 PGDATA 를 하위 디렉터리로.
  • pg_isready 를 readiness/liveness 프로브로.

M4. 백엔드 (Deployment + Service)

agnhost netexec Deployment(replicas=2)와 ClusterIP Service(8080)를 만드세요.

  • /healthz 를 readiness/liveness httpGet 프로브로.
  • Secret 의 DB 비밀번호를 env 로 주입(백엔드가 DB 를 참조한다고 가정).
  • resources.requests.cpu 를 반드시 지정(뒤의 HPA 를 위해).

M5. 프론트엔드 (Deployment + Service + NodePort)

hello-kubernetes Deployment(replicas=2)와 ClusterIP Service, 그리고 NodePort(30080) Service 를 만드세요.

  • MESSAGE 를 ConfigMap 에서 주입.
  • 주의: 이 이미지는 기동에 ~13초 걸리고 메모리를 128Mi 넘게 씁니다. 이걸 고려한 프로브·리소스를 설계하세요.

M6. 계층 통신 확인

프론트 파드에서 backend.step25.svc.cluster.local:8080/hostname 을 호출해 응답을 확인하세요.

M7. 견고함 점검

세 계층 모두 requests/limits 가 있고, 프로브가 앱 성격에 맞는지(HTTP vs exec) 점검하세요. frontend 가 CrashLoop 에 빠진다면 왜인지 진단하세요(Step 24 활용).

M8. 영속성 검증

psql 로 테이블 생성 → 행 삽입 → postgres-0 삭제 → 재생성 후 행 수 확인

데이터가 유지되면 통과.

M9. 외부 접근

curl http://localhost:30080/ 로 프론트 페이지와 배너 문구를 확인하세요.

M10. 자동 확장

HPA backend(minReplicas=2, maxReplicas=6, cpu 60%)를 적용하세요. metrics-server 가 없으면 kubectl scale deploy/backend --replicas=4 로 대체하고 그 사실을 적으세요. (도전) busybox 로 부하를 걸어 스케일업을 관찰.

M11. 무중단 배포

MESSAGE 를 v2 로 바꾸고 롤링 업데이트하세요. 롤아웃 동안 curl 을 반복해 전부 200 인지 확인하세요. maxUnavailable/maxSurge 를 어떻게 설정해야 무중단인가요?

M12. 정리

kubectl delete namespace step25 로 모두 제거하고, kubectl get ns 에 step25 가 없는지 확인하세요.

힌트

  • 순서: 설정 → 데이터스토어 → 백엔드 → 프론트. 하지만 k8s 는 재시도하므로 순서가 틀려도 결국 수렴합니다.
  • kubectl apply -f <dir> 로 디렉터리 전체를 한 번에 적용할 수 있습니다.
  • 막히면 kubectl describe, kubectl get events --sort-by=.lastTimestamp, kubectl logs --previous 3종 세트.
  • frontend 가 안 뜨면 kubectl get pod ... -o jsonpath='{.status.containerStatuses[0].lastState}' 로 종료 원인(OOMKilled? exit 137?)을 보세요.

정답과 상세 해설: solutions.md