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Helm과 Argo의 개념과 통합 활용법?!

강예원 2024.03.08

애플리케이션을 클라우드 네이티브 환경에서 효율적으로 관리하고 운영할 수 있는 플랫폼인 쿠버네티스(kubernetes)를 활용하는 기업들이 점점 더 늘어나고 있습니다.

이에 따라 효율적인 애플리케이션 관리를 통해 패키징 배포, 관리를 자동화하고 일관된 상태를 유지하는 것이 중요해지고 있습니다. 이번 글을 통해서는 애플리케이션 개발 및 도구 중 최근 많이 사용되는 Helm과 Argo에 대해서 자세히 알아보겠습니다.

ㅣHelm의 등장

쿠버네티스를 활용한 애플리케이션 배포에 가장 기본이 되는 단위는 yaml 파일로, 주로 쿠버네티스 object(리소스)들을 정의하고 다루는데 활용됩니다.

쿠버네티스를 통해 애플리케이션을 배포하다 보면 비슷한 틀과 내용을 공유하고, 내부 값(configuration)만 일부 변경하는 작업을 하게 되는데요, 이 과정에서 애플리케이션마다 모두 yaml 파일을 만들어야 하나 보니 매우 번거로웠습니다.

위 이미지를 보면, A 애플리케이션은 정적 파일인 yaml을 오브젝트별(Service, Pod, ConfigMap)로 만들어서 생성하고 배포합니다. 그러다가 프로젝트의 확장에 따른 기능 추가로 인해 B와 C 애플리케이션으로 쪼개어 각각의 yaml 파일을 복사해서 사용합니다.

하지만, 팀 단위로 인프라가 확장될 경우는 어떻게 할까요? 개별 오브젝트에 대한 yaml 개별적으로 관리할 수 있을까요? 만약, 개별적으로 관리한다면 파일의 갯수와 코드량의 증가로 인해 개발자들은 매우 혼잡하게 될 것입니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 쿠버네티스에서 애플리케이션을 배포하기 위해 사용되는 대표적인 패키징 툴인 Helm이 등장하게 됐습니다.

Helm을 활용하면 컨테이너 배포뿐 아니라 애플리케이션을 배포하기 위해 필요한 쿠버네티스 리소스를Node의 npm, Ubuntu의 APT, Mac의 Homebrew처럼 모두 패키지 형태로 배포할 수 있습니다.

ㅣHelm의 역사

Helm은 v1부터 v3에 이르기까지 아래와 같은 변화의 과정을 거쳐왔습니다.

Helm v1

◾ [2015년 11월] DEIS의 내부 프로젝트로 시작되어 KubeCon에서 발표

◾ [2017년 04월] MS에서 DEIS를 인수

Helm v2

◾ [2016년 01월] Google 프로젝트에 합류

◾ [2016년 ~ 2018년] Helm v2 고도화, 2.15.0 릴리스 발표에서 v2 향후 계획 세부사항 공유

Helm v3

◾ [2018년 06월] CNCF 프로젝트에 합류, MS, 삼성 SDS, IBM 및 Blood Orange의 구성원 등이 참여

◾ [2019년 11월] 릴리스 발표

v2에서 v3로 고도화되면서 가장 눈에 띄는 변화는 Tiller(클러스터 내에서 Helm 패키지 및 배포 상태를 관리하는 서버 구성요소)의 제거입니다.

Helm v2에서는 클러스터에 Tiller를 설치하여, API Server와 REST*1 통신을 하고, Client와 gRPC*2 통신을 진행했었는데요, Helm v3부터는 Tiller가 제거되면서 Client에서 바로 REST 통신을 통해 API Server로 요청하는 방식으로 변경되었습니다.

그 외에도 Helm v3으로 업그레이드되면서 보안 취약점이 줄어들었으며, 설치 및 관리 과정이 단순화되었습니다. 또한 사용자에게 보다 더 안전하고 효율적인 배포 및 관리 환경을 제공할 수 있게 되었습니다.

*1 REST (Representational State Transfer) : 웹 기반 애플리케이션에서 자원을 관리하기 위한 아키텍처 스타일, 데이터를 고유한 URL로 표현하고 HTTP 메서드(GET, POST, PUT, DELETE 등)를 사용하여 해당 자원에 대한 행위를 정의함

*2 gRPC (google Remote Procedure Call) : 구글에서 개발한 오픈소스 프레임워크, 원격지에 있는 다른 시스템 또는 서버에 있는 함수를 호출하는 방식

ㅣHelm의 주요 개념

Helm은 애플리케이션을 배포해 주는 툴이라고 앞서 살펴봤는데요, Helm과 같이 사용되는 주요 개념들을 살펴보겠습니다.

◾ Helm Chart: 쿠버네티스 리소스를 하나로 묶은 패키지입니다. 이는 yaml 파일의 묶음(패키지)으로, 이 묶음 public 혹은 private registry에 push 해두고, helm 명령어를 통해 Helm Chart를 설치하여 쿠버네티스 리소스를 배포하는 역할을 합니다.

◾ Repository: Helm Chart 들의 저장소

◾ Release: kubernetes Cluster에서 구동되는 차트 인스턴스이며, Chart는 여러 번 설치되고 새로운 인스턴스는 Release로 관리됩니다.

ㅣHelm의 주요 기능

Helm의 두 가지 주요 기능을 살펴보겠습니다.

[1] Helm Chart를 통한 손쉬운 배포

Helm을 사용하면 어떻게 되는지 그림으로 살펴보겠습니다.

개발 클러스터가 있고 앱 2개를 배포한다고 가정했을 때, Helm Chart Template을 만들면 변수 처리를 통해 yaml 파일을 하나하나 수정할 필요 없습니다. kubectl 명령어를 통해 yaml 파일의 동적 값을 치환하여 템플릿 형태로 편리하게 배포할 수 있다는 장점이 있습니다.

[2] Helm Package를 이용한 오픈소스 설치 및 배포

Helm을 통해서 쿠버네티스에서 가동할 수 있는 아래와 같은 다양한 오픈소스들의 제품들을 쉽게 설치/배포할 수 있습니다.

위제품들 외에도 Helm Chart는 총 14,376개의 패키지와 281,373개의 릴리스를 오픈소스로 제공합니다. 이를 통해 사용자들은 자신의 요구에 맞는 가장 적합한 솔루션을 선택하여 개발할 수 있습니다. 또한 많은 사용자들이 검증하고 사용함에 따라 안정성 있는 운영도 가능하죠.

다양한 Helm Chart 패키지는 커스터마이징이 가능한 경우가 많은데요, 사용자는 필요에 따라 구성을 조정하고 수정해서 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

다음으로는 Helm 못지않게 많이 활용되는 ArgoCD에 대해서 살펴보겠습니다.

ㅣ ArgoCD란?!

기존의 kubernetes 애플리케이션을 배포하고 관리하는 방식은 수동적이었습니다. yaml 파일을 직접 편집하고, kubectl로 변경사항을 클러스터에 적용하는 수동 배포 방식은 실수를 많이 유발했죠.

또한 여러 개발자나 팀이 각자의 방식대로 배포 및 관리를 수행하는 경우, 클러스터 상태의 일관성이 저하되었는데요. 이로 인해 개발 및 운영팀 간의 협업이 어렵고 생산성이 감소되는 문제가 발생하기도 했습니다.

이러한 기존 접근 방식에 대한 대안으로 GitOps가 탄생했는데요, GitOps는 Git 저장소를 사용하는 소프트웨어 배포 접근 방식입니다. GitOps는 인프라와 소프트웨어를 함께 관리함으로써, Git 버전 관리 시스템과 운영환경 간의 일관성을 유지할 수 있도록 합니다.

ArgoCD는 GitOps를 구현하기 위한 도구 중 하나로 kubernetes 애플리케이션의 자동 배포를 위한 오픈소스 도구입니다. kubernetes 클러스터에 배포된 애플리케이션의 CI/CD 파이프라인에서 CD 부분을 담당하며, Git 저장소에서 변경사항을 감지하여 자동으로 kubernetes 클러스터에 애플리케이션을 배포할 수 있습니다.

kubernetes 애플리케이션 배포 과정을 살펴보겠습니다.

① 사용자가 개발한 내용을 Git 저장소에 Push(이때, kubernetes 배포 방식인 Helm 배포 방식의 구조로 Git 저장소에 Push 할 수 있습니다.)

② ArgoCD가 Git 저장소의 변경 상태를 감지

③ Git 저장소의 변경된 내용을 kubernetes에 배포하여 반영

ㅣ ArgoCD의 주요 기능

◾ 애플리케이션을 지정된 환경에 자동으로 배포

◾ 멀티 클러스터 관리기능 제공

◾ OCI, OAuth2, LDAP 등 SSO 연동

◾ 멀티 테넌시와 자체적인 RBAC 정책 제공

◾ 애플리케이션 리소스 상태 분석

◾ 애플리케이션 자동 및 수동 동기화 기능 제공

◾ Argo가 관리하고 있는 쿠버네티스 리소스 시각화 UI 제공

◾ 자동화 및 CI 통합을 위한 CLI 제공

위 내용은 ArgoCD가 제공하는 주요 기능을 나열한 것인데요, 이 중에서도 대표적인 다섯 가지 기능에 대해서 자세히 살펴보겠습니다.

① 쿠버네티스 모니터링

ArgoCD는 쿠버네티스를 항상 추적하고 있다가 저장소의 변경사항이 감지되면, 자동으로 클러스터의 상태를 저장소의 상태와 동기화합니다. 또한 문제가 생기면 이전 상태로 롤백 할 수 있으며, 이를 통해 시스템 복구 및 문제 해결을 용이하게 합니다.

② 멀티 클러스터 관리

다중 클러스터 환경에서도 배포를 관리할 수 있어 복잡한 인프라 환경에서의 효율적인 작업을 가능하게 합니다.

③ ArgoCD 대시보드

Argo에서는 클러스터 상태를 효과적으로 관리하고 모니터링할 수 있는 대시보드를 제공합니다.

ArgoCD 대시보드를 통해 애플리케이션의 실시간 상태와 동기화 상태와 같은 전체적인 배포 파이프라인을 자동화하여 시각적으로 확인할 수 있고, 롤백 및 이력 추적 기능도 동시에 제공하고 있습니다.

④ 안전한 인증 및 권한 관리

역할 기반 액세스 제어(RBAC) 및 권한 제어기능을 통해 민감한 정보에 대한 접근을 제어할 수 있습니다.

⑤ GitOps 지원

ArgoCD는 GitOps 방법론을 따르므로 애플리케이션의 배포를 Git Repository와 동기화할 수 있습니다. 이를 통해 코드와 인프라의 일관성을 유지하고 변경사항을 추적할 수 있습니다.

ㅣ Helm과 ArgoCD의 통합 활용 프로세스

Helm과 Argo를 함께 사용하면 개발, 테스트, 배포 프로세스를 효과적으로 관리할 수 있습니다. Helm으로 애플리케이션을 패키징하고 버전을 관리하며, Argo를 활용하여 GitOps 워크플로우를 통해 지속적인 통합 및 배포를 자동화할 수 있습니다.

① develop: Helm을 사용하여 애플리케이션을 Helm Chart로 패키징 합니다. 이후 개발된 Helm Chart를 저장하기 위한 Git 저장소를 설정합니다. ArgoCD에서 저장한 저장소를 특정 배포 대상 Kubernetes 클러스터와 연결하여, Git 저장소의 변경사항을 감지하고 새로운 배포를 시작하여 클러스터에 적용합니다.

② git push: 개발자가 로컬 저장소 내용을 원격 저장소에 배포합니다.

③ Observe(GitOps): ArgoCD는 Git 저장소의 변경 사항을 감지하여, 변경사항이 발생하면 새로운 버전의 애플리케이션을 배포하여 자동화 및 일관성을 유지합니다.

④ 운영/테스트/개발

ㅣ마무리

오늘 함께 살펴본 Helm과 ArgoCD 두 가지 강력한 도구를 함께 이용한다면 CI/CD 통합, 버전 관리, 자동화 등의 이점을 활용해서 kubernetes 환경에서 애플리케이션을 더 효율적으로 관리할 수 있습니다.

한편 애플리케이션을 효과적으로 개발하는 것도 중요하지만, kubernetes 환경의 프로세스를 실시간 모니터링하고 추적하여 관리하는 것도 매우 중요합니다.

브레인즈컴퍼니의 kubernetes 모니터링 솔루션 Zenius-K8s는 다양한 CI/CD 도구를 이용하여 개발한 kubernetes 애플리케이션의 전체 클러스터 및 구성요소에 대한 상세 성능 정보를 모니터링하고, 리소스를 추적함으로써 시스템의 안정성과 성능을 높여주고 있습니다.

강예원프리세일즈팀

고객에게 특화된 Zenius를 제공하기 위해, 비즈니스 요구에 알맞은 전략적 컨설팅을 제안합니다.

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Zenius는 여러 인프라 장비 혹은 서버의 데이터를 수집하고, 사용자가 수집한 데이터를 원하는 형태로 볼 수 있도록 보고서를 제공해주고 있습니다. 고객사의 요구사항에 따라 어느 데이터를 어떤 형태로 볼지는 달라지지만, 하나의 보고서를 만드는 프로세스와 설계는 동일하기 때문에 이 기간에 꼭 보고서가 생성되는 프로세스를 잘 이해하고 넘어가야 합니다. 개인적으로는 이 기간에 가장 많은 깨달음을 얻었습니다. 또, 이 기간엔 'OzReport'라는 다소 낯선 툴에 대해서도 배워야 하는데요. Report 교육을 받으러 본사에도 다녀오긴 하지만, 그것만으로는 심히 부족해 팀원분들에게 매우 많은 도움을 받아야 하는 기간이기도 합니다. 물론 언제나 그랬듯이 정말 친절하고 알 때까지 친절히 설명해 주신답니다! 그리고 언제나처럼 발표를 하게 되는데요. 보고서를 만들 때 꼭 알아야 하고, 실수하기 쉬운 부분들 전반에 대해 피드백을 주십니다. 이렇게 마지막 발표까지 3번의 발표를 모두 마치면 시용평가가 끝이 나게 됩니다! 그리고 이렇게 3개월을 마치고 나면 팀이 어떻게 돌아가는지, 내가 무슨 일을 해야 하고 그 일을 하기 위해서 무엇이 부족한지 그리고 그 부족함은 어떻게 채워나가야 하는지 스스로 깨닫게 되고 팀의 일원으로 자연스럽게 섞일 수 있게 되는 것 같습니다. 2. 업무 시용평가가 끝나면 본격적으로 개발 요청 업무를 맡아 진행하게 됩니다. 2차 발표에서 말했던 것처럼 [업무설명> 개발> 검토> 관리자 테스트> QA테스트> 배포]의 순서로 한 사이클이 진행됩니다. Java/Spirng, javaScript, postgreSql을 사용하고, 백/프론트를 나누지 않고 전체적으로 아울러 개발합니다. 본인이 잘 모르거나 부족한 부분이 있을 경우, 회사에 교육 신청서를 내서 인강을 지원받을 수 있습니다.(*참고로 시용평가 3개월 기간에는 의무로 3가지 인강을 듣습니다. 과제의 진행 상황이 스스로 여유롭다고 판단되면 업무 시간 중 강의를 수강하는 것도 가능합니다. 이후로는 자유롭게 필요한 인강을 선택해 신청하면 됩니다.) 업무는 모두 문서화돼 관리하고 있습니다. 조금 더 자세히 설명하자면, 먼저 회사 내부에 등록된 업무(팀에서는 일감이라도 부릅니다.) 문서를 통해 개발요건과 공수를 확인합니다. 고객사마다 패키지가 다르므로 각각의 개발환경을 세팅하게 되는데요. 이 과정에서 만약 신규 고객사라면 고객사의 테스트서버와 배포 폴더를 생성하는 등의 일을 하게 됩니다.(SVN과 Jenkins를 사용합니다.) 이러한 내용들 또한 문서화돼 있어, 신입 사원 교육과정의 일부로 차근히 알려주시기 때문에 혹시 모르는 개념이 있으시더라도 너무 걱정하실 필요 없습니다! 모든 건 다 정말 친절히 알려주시고 적응할 때까지 기다려주시니까요. 가장 중요한 건, 개발기간을 지켜야 한다는 점인데! 보시는 것처럼 주어진 업무마다 개발일정이 정해져 있는데요. 개발일정을 픽스하기 전에 먼저 기간 내에 특이사항은 없는지, 공수는 충분한지 등을 확인 차 물어봐 주세요. 이 때 뭔가 특이사항이 있거나, 공수가 모자라다고 생각된다면 사유를 말씀드리고 일정을 수정할 수 있습니다. 예를 들면, 휴가! 휴가가 있다면 피해서 일정을 잡아주세요. 참고로 휴가는 미리 말만 한다면 언제든 자유롭게 사용할 수 있습니다. 업무 자체가 타이트하게 관리되기도 하고, 아까 말씀드린 것처럼 모든 업무가 문서화돼 관리하고 있다는 게 장점인 만큼, 개발자도 개발요청을 하면서 문서로 기록해둬야 하는 일이 많다는 얘기이기도 한데요. 그래서 저희 팀에 가장 필요한 성격 중 하나는 꼼꼼함과 정확함이 아닐까 합니다. 실제로 성준님께서도 “속도보다는 정확함이 중요하다!” 라는 말씀을 신입 사원 면담 때 해주시기도 했거든요! 그리고 이건 팀에 맞는 인재인지를 판별하는데 꽤 중요하게 작용하는 것 같다고 생각합니다. 본인이 정해진 일정 속에서 체계적으로 일하는 걸 선호하거나, 신입 사원으로서 팀에 잘 적응해 나가기 위해 항상 나를 돌봐주는(?) 누군가가 필요한 편이라면 저희 팀은 굉장히 좋은 선택이 되지 않을까 합니다. 3. 신입 사원 공유회의 마지막으로 소개하고 싶은 건 신입사원 공유회의입니다. 개인적으로 회의라기보다는 스터디에 가깝다고 생각하는데요. 신입 사원을 대상으로 1차 평가가 끝난 이후 매주 화, 목에 1시간씩 6개월 이상 동안 진행되고, 1주일에 하나씩 Zenius나 회사 업무와 관련해 알게 된 지식을 정리해 공유하고 발표하는 자리입니다. 신입 사원 공유회의라고는 하지만 신입 사원끼리만 진행하는 건 아니고 저희 이사님이신 성준님도 함께하는데요. 그렇기 때문에 사실 시용평가는 끝났지만 발표는 계속된다…의 느낌이기도 합니다.(발표를 하다 보면 내용이 길어지기도 하고, 알려주시는 것도 많아 지기 때문에 사실 1시간 내에 끝난 적은 별로 없습니다.) 부담되지 않는다면 거짓말이겠지만 실로 엄청나게 도움이 되고, 업무에 국한되지 않고 더 깊고 근본적인 지식을 많이 얻어갈 수 있는 자리입니다. 일단, 나도 모르게 더 좋은 개발자가 될 수 있도록 생각의 근간을 뜯어고치는 느낌이고, 하나의 내용에 대해서도 심도 있게 다루는 시간이기 때문에 발표는 부담스럽지만 알아가는 자체가 즐겁고 재밌습니다! 사실 신입 사원 공유회의를 하고 난 뒤에 “가장 많이 뭔가 스스로 발전했다!”라고 느끼게 되는 것 같아요. ---------------------------------- 사실 아직도 신입이고 저희 팀을 100% 안다고 할 수 없지만, 분명히 말씀드릴 수 있는 건! 인프라웹팀은 입사 당시에 많이 부족했던 제가 한 명의 개발자로서 잘 적응할 수 있을 만큼 신입 사원을 위한 프로세스가 잘 갖춰져 있다는 것입니다. 프로세스마다 코드리뷰를 통해 개발을 하면서 기본적으로 가져야 할 개념이나 마인드 그리고 고쳐야 할 습관들을 알려주시고, 나아가 공부해야 할 부분도 알려주시기 때문에 느리더라도 확실하게 발전해 나갈 수 있습니다. 그리고 이런 과정을 통해 스스로 “더 좋은 개발자로 성장할 수 있겠다”라는 확신을 가질 수 있습니다. 너무 장점만 소개해드린 건 아닌가 싶지만, 저는 정말 다니면서 단점이라고 느낄만한 부분을 아직은 찾지 못했어요! (굳이 따지자면 신입 사원 공유회의의 발표가 매주 있다는 것이 다소 부담스럽다는 점…. 하지만 이 또한 본인의 마음가짐에 따라 즐길 수 있는 부분이지 않을까요?! 실력은 확실히 느니까요!) 이 글이 예비 브레인저에게 조금이나마 도움이 되면 너무 기쁠 것 같습니다. 혹시 지원을 망설이고 계시거나 걱정하는 분이 이 글을 읽으면서 “와, 브레인즈컴퍼니 좋다! 나도 지원해야지!”라는 생각이 들면 좋겠네요. 이렇게 약 5개월 간의 신입 사원 적응기를 마무리하겠습니다! 2023.02.02