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CKA 연습 02 — 노드 라벨·테인트, nodeSelector & tolerations

•CKA
KubernetesCKASchedulingTaintsTolerationsLabels

특정 노드로 워크로드를 강제 스케줄링하기 위해 라벨과 테인트를 적용하고, Deployment에 nodeSelector와 tolerations를 설정합니다.

1) 실전 CKA 문제

  • 네임스페이스 cka-02 생성
  • 임의의 워커 노드 1대에 라벨 env=prod 추가
  • 같은 노드에 테인트 dedicated=ml:NoSchedule 적용
  • cka-02에 Deployment ml-api(이미지 nginx:1.25-alpine, replicas 2, 컨테이너 포트 8080) 생성
    • nodeSelector: env=prod
    • tolerations: key dedicated, value ml, effect NoSchedule
    • 요청/제한: 100m/128Mi, 200m/256Mi
  • ClusterIP Service ml-svc(80→8080)
  • 검증: 두 파드가 선택한 노드 1대에만 스케줄되는지 확인

2) 답변 (수험생 자연어)

cka-02 네임스페이스를 생성한다. 노드 중 하나에 env=prod 라벨을 추가하고 dedicated=ml:NoSchedule 테인트를 설정한다. nginx:1.25-alpine 이미지를 사용한 ml-api 파드를 Deployment로 생성하는데 복제 갯수는 2로 하고 포트는 8080으로 설정한다. 해당 Pod가 env=prod 라벨이 붙은 노드에 생성될 수 있게 설정해주고 리소스 제한을 요청/제한 용량에 맞게 설정해준다. 서비스는 ClusterIP로 설정하고 k apply .. 적용 후 두 개의 파드가 같은 노드에 생성되어 있는지 확인한다.

3) 채점 & 피드백

  • 핵심 포인트 커버: 네임스페이스, 라벨/테인트, Deployment, 리소스, Service, 검증 흐름까지 대체로 충족.
  • 보완 요청
    • 테인트가 있는 노드에 스케줄하려면 tolerations를 반드시 Pod에 명시해야 함(자연어에서 암시적).
    • nginx는 기본 80 리슨 → 컨테이너 포트를 8080으로 쓰려면 리슨 포트 변경(혹은 Service targetPort를 80으로 유지) 필요.
    • 한 노드에만 배치하려면 해당 라벨을 그 노드에만 부여했는지 확인(다수 노드에 env=prod가 있으면 분산됨).
  • 합격선: Pass(경미 보완 필요)

4) 모범답안 (YAML + 해설)

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: cka-02
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: ml-api
  namespace: cka-02
  labels:
    app: ml-api
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: ml-api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: ml-api
    spec:
      nodeSelector:
        env: prod
      tolerations:
      - key: "dedicated"
        operator: "Equal"
        value: "ml"
        effect: "NoSchedule"
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.25-alpine
        ports:
        - containerPort: 8080
        command: ["/bin/sh","-c"]
        args:
          - |
            sed -i 's/listen\s\+80;/listen 8080;/' /etc/nginx/conf.d/default.conf
            exec nginx -g 'daemon off;'
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "128Mi"
          limits:
            cpu: "200m"
            memory: "256Mi"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: ml-svc
  namespace: cka-02
spec:
  selector:
    app: ml-api
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
    protocol: TCP
  type: ClusterIP

노드 준비 명령(참고) 

# 대상 노드 선택
NODE=<워커노드명>
kubectl label node ${NODE} env=prod --overwrite
kubectl taint nodes ${NODE} dedicated=ml:NoSchedule --overwrite
kubectl get nodes --show-labels | grep ${NODE}
kubectl describe node ${NODE} | sed -n '/Taints/,$p'

해설

  • nodeSelector + 테인트/톨러레이션: 라벨로 “어디에” 스케줄할지 제한하고, 테인트/톨러레이션으로 “누가 들어올 수 있는지”를 통제합니다.
  • 8080 리슨: nginx 기본은 80 → 시작 커맨드에서 conf를 수정해 8080으로 노출하거나, Service targetPort를 80으로 유지하는 두 가지 방법이 있습니다.
  • 단일 노드 배치: env=prod 라벨이 오직 1개 노드에만 있어야 2 파드가 같은 노드로 스케줄됩니다.

검증

kubectl apply -f cka-02-solution.yaml
kubectl -n cka-02 get pod -o wide             # NODE 컬럼이 두 파드 모두 동일한지 확인
kubectl -n cka-02 get svc ml-svc
kubectl get endpoints -n cka-02 ml-svc
kubectl describe deploy -n cka-02 ml-api | egrep -i 'tolerations|nodeSelector'

5) 자주 하는 실수 & 회피법

  • 테인트만 걸고 톨러레이션 누락 → 해당 노드에 스케줄 실패. Pod spec에 tolerations 추가.
  • selector/라벨 불일치 → Service Endpoints 0. kubectl get endpoints 즉시 확인.
  • 컨테이너 포트/리슨 포트 혼동 → 8080 리슨 미설정 시 연결 실패. conf 변경 또는 targetPort=80.
  • 다수 노드에 동일 라벨 → 파드가 분산. 라벨을 단일 노드에만 부여.

6) 실전 팁

  • 명령형→YAML: DO='--dry-run=client -o yaml'로 스켈레톤을 빠르게 만들고 보정.
  • 배치 강제 대안: 간단히는 nodeSelector, 세밀제어는 nodeAffinity/antiAffinity 활용.
  • 검증은 항상 NODE 컬럼과 Endpoints 존재부터 본다.

7) 개념 정리 (공식 링크 + 한 줄)

8) 마무리 체크

  • 왜 테인트만 있으면 파드 스케줄이 막히는가? 그리고 이를 뚫는 필수 스펙은 무엇인가?
  • 8080로 노출하려면 두 가지 방법 중 어떤 걸 선택했는지 말해보자.
  • 두 파드가 같은 노드에 올라가게 만든 결정적 조건은?