본 글에서는 기술적 관점에서의 비교글을 작성합니다.
Kubernetes는 컨테이너 어플리케이션의 automating deployment, scaling 및 관리를 위한 오픈 소스 시스템입니다. Kubernetes의 아키텍처는 아래와 같습니다.
Kubernetes Cluster와 관련된 구성 요소들은 아래와 같습니다.
다음은 Kubernetes와 관련된 일반적인 용어를 정리한 내용입니다.
Mesos는 Data Center에서 리소스를 동적으로 할당 하는 것을 목표로 하는 Distributed Kernel 이고, 리소스 공유 기능을 사용하는 수많은 Framework, Application Stack을 제공합니다. 각 Framework는 Scheduler와 Executor로 구성됩니다.
Marathon은 Application 및 기타 Framework를 시작할 수 있는 Meta Framework입니다. Container Workload에 대한 확장 및 Self Healing 기능을 제공하는 Orchestration Platform 역할도 담당 할 수 있습니다. 아래 그림은 Mesos + Marathon의 아키텍처 입니다.
Mesos와 Marathone의 구성요소는 아래와 같습니다.
Mesosphere Enterprise DC/OS는 Mesos Distributed Kernel을 활용하여 Container 및 대용량 데이터 관리 및 사용자 인터페이스, 모니터링 도구 및 기타 기능을 제공합니다. 아래의 그림은 DCOS의 아키텍처 입니다.
DCOS는 Package Management, Container Orchestration, Cluster Management 및 기타 구성 요소로 구성됩니다.
Application은 Pod, Deployment 및 Service의 조합을 사용하여 배포할 수 있습니다. Pod는 함께 배치된 Container Group이고 최소 배포 단위입니다. Deployment에는 여러 노드에 복제본이 존재할 수 있습니다. Service는 Container Workload의 "external face"이며 요청을 Round Robin 하기위해 DNS와 통합합니다.
Mesos + Marathon
Application은 Marathon에 의해 예약된 작업으로 Node에서 실행됩니다. Mesos의 경우에는 Application은 Marathon, Cassandra, Spark등의 Framework이며, Marathon은 Container를 Slave Node에서 실행되는 Task로 예약합니다. Marathon 1.4에서는 Kubernetes와 같은 Pod 개념을 도입하였지만 Marathon Core내의 기능은 아닙니다.
각각의 Application 계층은 Pod로 정의되며 YAML을 사용하여 배포에 대해 선언적으로 표현합니다. 스케일링은 수동/자동으로 수행 할 수 있습니다.
CLI or UI를 사용할 수 있고, JSON으로 정의하여 Docker Container의 저장소, 리소스, 인스턴스 수 및 실행할 명령을 지정할 수 있습니다. Marathon UI를 사용하여 스케일업을 수행 할 수 있고 Marathon Scheduler는 지정된 조건에 따라 Slave Node에 Container를 분배합니다.
Pod를 Node간에 배포하여 HA를 제공합니다. Load Balance 서비스는 유해한 Pod를 탐지하여 제거 합니다. 다중 Master Node와 Worker Node는 kubectl과 client의 요청에 대해 Workload를 조정할 수 있습니다. etcd를 Clustering하고 API Server도 복제할 수 있습니다.
Zookeeper를 사용하여 Mesos 및 Marathon의 HA를 지원합니다. Zookeeper는 Mesos와 Marathon의 leader를 선출하고 Clustering 상태를 유지하도록 도와줍니다.
Pods는 Service를 통해서 expose 됩니다. load balancing에 대해서는 여기를 참조하세요
Host port를 여러 Container port에 매핑하는 방식을 사용합니다
Scaling은 Deployments를 사용하여 선언적으로 정의합니다. resource metric기반의 Auto-scaling도 지원됩니다. Resource metric은 CPU, Memory 사용률과 Request, packet 및 Custom metric도 지원합니다.
Marathon은 구동중인 Container의 Instance 개수를 지속적으로 모니터링합니다. Container중 하나가 fail나면 Marathon은 다른 Slave Node로 다시 Schedule합니다. Resource metric기반의 Auto-scaling은 지원하는 component를 통해서만 사용할 수 있습니다.
Rolling-update와 recreate 전략을 deployment에 모두 지원합니다.
Deployment를 사용하여 Rolling-update를 지원합니다.
liveness, readiness 두가지를 지원합니다.
HTTP, TCP 및 기타 프로토콜등 여러 프로토콜에서 Health check 기능을 사용할 수 있습니다.
두 개의 Storage API를 제공합니다.
Individual storage backends (e.g NFS, AWS EBS, Ceph, Focker에 대한 추상화 지원)
Storage resource request (다른 저장소의 리소스 요청에 대한 추상화 제공)
Block 또는 File을 지원하는 여러 유형의 Persistent volume을 제공합니다. (e.g iSCSI, NFS, FC, Amazon Web Services, Google Cloud Platform, MS Azure)
emptyDir volume은 비영구적이며 Container로 파일을 read/write할 수 있습니다.
모든 Pod가 상호간에 통신할 수 있는 flat network model입니다. (overlay로 구현됨)
이 모델에는 두 개의 CIDR이 필요합니다. 하나는 Pod가 IP 주소를 얻고 다른 하나는 Service에서 사용됩니다.
Host mode or Bridge mode로 구성 할 수 있습니다.
Service는 IP, Port와 연결된 DNS 레코드를 통해 찾을 수 있습니다.
Service는 Mesos-DNS에 의해 자동으로 DNS에 레코드에 할당됩니다. 선택적으로 명명된 VIP도 작성 할 수 있습니다. VIP를 통한 요청은 LB처리가 됩니다.
1.6 release에서 5000 node까지 확장됩니다. 여러 Cluster를 사용하면 5000 cluster 제한을 초과하여 사용할 수 있습니다.
Mesos + Marathon 조합은 확장성이 뛰어납니다. Digital Ocean에 따르면 Mesos 및 Marathon Cluster는 10000 node로 확장됩니다.
On-premise SAN 및 Public Cloud를 포함한 다양한 Storage 옵션 제공
이미 Google에서 대규모로 사용되고 있음
Container Orchestration 중에 가장 큰 규모의 커뮤니티를 가지고 있음
Amazon EBS 및 외부 저장소는 Beta version
상용 업체에 의해 Control 됨
소규모 커뮤니티
단일 공급 업체가 없기에 사용에 대한 의사 결정이 복잡해 질 수 있음 (문제 발생시 누가 책임질 것인가?)
Kubernetes는 Container Orchestration 전용으로 제작되었음
5000 node cluster까지 확장되고, 그 이상을 사용하려면 여러 개의 Cluster가 필요
단일 공급 업체를 통해 버그 수정 및 패치를 제공 받음 (문제 발생시 책임짐)
2-tier 아키텍처를 사용하면 다른 Framework를 배포할 수 있음
Apple, Bloomberg, Netflix내의 일부 조직에서는 10000개 이상의 node를 통해 대규모로 Mesos를 사용중 (참고: Mesosphere 블로그)
ELK, sysdig, cAdvisor, Heapster/Grafana/InfluxDB 와 같은 외부 도구 사용 가능
내부적으로 집계 가능한 Log를 제공하고 모니터링은 외부 도구를 사용
Auto-Scaling은 기본적으로 지원
Kubernetes와 Mesos + Marathon에 대한 관심도를 살펴보면 Kubernetes가 뉴스 기사, 웹 검색, 출판물 및 Github 대상 모든 측정 항목에서 70% 이상을 차지하고 있음을 알 수 있습니다.
Kubernetes는 Mesos + Marathon에 비해서 이점을 제공합니다.
결론,
돈이 많고, 기술 내재화 하기도 싫고, 문제 발생시 책임 소재도 따지고 싶으면 Mesos + Marathon 을 선택, 그렇지 않다면 Kubernetes로 가는 것이 현실적으로 보여집니다.
다음 포스팅에서는 Kubernetes와 Amazon ECS를 비교해보도록 하겠습니다.
참고 자료:
