Kubernetes 네트워킹

마지막 업데이트: 2026년 2월 22일

개요

Kubernetes 네트워킹은 컨테이너화된 애플리케이션 간의 통신을 가능하게 하는 핵심 인프라 계층입니다. 이 섹션에서는 Kubernetes 네트워킹의 기본 개념부터 고급 CNI(Container Network Interface) 솔루션, 그리고 AWS EKS 환경에서의 네트워킹 패턴까지 다룹니다.

Kubernetes 네트워킹 모델

Kubernetes는 다음과 같은 네트워킹 요구사항을 기반으로 설계되었습니다:

모든 Pod는 NAT 없이 다른 모든 Pod와 통신할 수 있어야 함
모든 노드는 NAT 없이 모든 Pod와 통신할 수 있어야 함
Pod가 자신을 보는 IP와 다른 Pod가 그 Pod를 보는 IP가 동일해야 함

Pod 네트워킹

Pod 네트워킹은 Kubernetes 네트워킹의 가장 기본적인 계층입니다. 각 Pod는 고유한 IP 주소를 가지며, 클러스터 내의 다른 모든 Pod와 직접 통신할 수 있습니다.

Pod 네트워킹 구현 방식

방식	설명	예시 CNI
Overlay 네트워크	기존 네트워크 위에 가상 네트워크 구성	Flannel (VXLAN), Calico (IPIP), Weave Net
언더레이 네트워크	물리 네트워크에 직접 라우팅	AWS VPC CNI, Calico (BGP), Cilium (Native Routing)
하이브리드	환경에 따라 오버레이/언더레이 선택	Cilium, Calico

Service 네트워킹

Service는 Pod 집합에 대한 안정적인 네트워크 엔드포인트를 제공합니다.

Service 유형별 특징

yaml

# ClusterIP Service 예시
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
  namespace: default
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
---
# NodePort Service 예시
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nodeport-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
      nodePort: 30080  # 30000-32767 범위
---
# LoadBalancer Service 예시
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-loadbalancer-service
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-type: "nlb"
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 443
      targetPort: 8443

Ingress 네트워킹

Ingress는 HTTP/HTTPS 트래픽을 클러스터 내부 Service로 라우팅하는 규칙을 정의합니다.

yaml

# Ingress 예시
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "alb"
    alb.ingress.kubernetes.io/scheme: "internet-facing"
spec:
  rules:
    - host: api.example.com
      http:
        paths:
          - path: /v1
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: api-v1
                port:
                  number: 80
          - path: /v2
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: api-v2
                port:
                  number: 80
    - host: web.example.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: web-frontend
                port:
                  number: 80

CNI (Container Network Interface)

CNI는 컨테이너 네트워크 연결을 위한 표준 인터페이스입니다. Kubernetes는 CNI 플러그인을 통해 Pod 네트워킹을 구현합니다.

CNI 동작 방식

CNI 플러그인 구성 요소

CNI 비교 매트릭스

주요 CNI 솔루션 비교

기능	Cilium	Calico	Flannel	AWS VPC CNI	Weave Net
기반 기술	eBPF	iptables/eBPF	VXLAN/host-gw	AWS ENI	VXLAN
Network Policy	✅ 고급 (L3-L7)	✅ 고급 (L3-L4)	❌	✅ 기본 (L3-L4)	✅ 기본
암호화	✅ WireGuard/IPsec	✅ WireGuard/IPsec	❌	❌	✅ 내장
Service Mesh	✅ 내장	❌	❌	❌	❌
Observability	✅ Hubble	⚠️ 제한적	❌	❌	❌
BGP 지원	✅	✅	❌	❌	❌
멀티클러스터	✅ ClusterMesh	✅ Federation	❌	❌	✅
Windows 지원	⚠️ 베타	✅	✅	✅	✅
성능	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐
복잡도	중간-높음	중간	낮음	낮음	낮음
커뮤니티	활발	매우 활발	활발	AWS 지원	보통

상세 기능 비교

네트워킹 모드

CNI	Overlay	Native Routing	BGP	Direct Routing
Cilium	VXLAN, Geneve	✅	✅	✅
Calico	VXLAN, IPIP	✅	✅	✅
Flannel	VXLAN	host-gw	❌	❌
AWS VPC CNI	❌	VPC Native	❌	✅
Weave Net	VXLAN	❌	❌	❌

Network Policy 기능

기능	Cilium	Calico	AWS VPC CNI
Ingress Policy	✅	✅	✅
Egress Policy	✅	✅	✅
L7 Policy (HTTP)	✅	❌	❌
DNS-based Policy	✅	✅	❌
FQDN Policy	✅	✅	❌
Host Policy	✅	✅	❌
Global Policy	✅	✅	❌
Policy Tiers	✅	✅	❌

성능 벤치마크 (상대적 비교)

CNI 선택 가이드

의사결정 플로우차트

사용 사례별 권장 CNI

1. AWS EKS 프로덕션 환경

권장: AWS VPC CNI + Calico (Network Policy)

yaml

# eksctl 클러스터 구성 예시
apiVersion: eksctl.io/v1alpha5
kind: ClusterConfig
metadata:
  name: production-cluster
  region: ap-northeast-2
vpc:
  cidr: "10.0.0.0/16"
addons:
  - name: vpc-cni
    version: latest
    configurationValues: |
      enableNetworkPolicy: "true"
  - name: coredns
  - name: kube-proxy

2. 고급 보안 요구사항

권장: Cilium

L7 Network Policy 지원
DNS 기반 정책
프로세스/파일 수준 보안 정책
암호화된 통신 (WireGuard)

3. 온프레미스/베어메탈 환경

권장: Calico (BGP 모드)

기존 네트워크 인프라와 통합
ToR 스위치와 BGP 피어링
높은 성능 (오버레이 없음)

4. 개발/테스트 환경

권장: Flannel

간단한 설치 및 구성
낮은 리소스 사용량
충분한 기본 기능

5. Service Mesh 통합 환경

권장: Cilium (Sidecar-less Service Mesh)

Istio/Envoy 대체 가능
mTLS, 트래픽 관리
낮은 오버헤드

EKS 네트워킹 기본 사항

EKS 기본 네트워킹 아키텍처

VPC CNI 동작 방식

AWS VPC CNI는 각 Pod에 VPC의 실제 IP 주소를 할당합니다.

ENI 및 IP 제한

인스턴스 유형	최대 ENI	ENI당 IPv4	최대 Pod (권장)
t3.medium	3	6	17
t3.large	3	12	35
m5.large	3	10	29
m5.xlarge	4	15	58
m5.2xlarge	4	15	58
c5.4xlarge	8	30	234

EKS 네트워킹 고려사항

IP 주소 관리

yaml

# VPC CNI 구성 - IP 프리픽스 위임
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: amazon-vpc-cni
  namespace: kube-system
data:
  enable-prefix-delegation: "true"
  warm-prefix-target: "1"
  minimum-ip-target: "5"
  warm-ip-target: "2"

사용자 정의 네트워킹

yaml

# ENIConfig를 사용한 사용자 정의 서브넷
apiVersion: crd.k8s.amazonaws.com/v1alpha1
kind: ENIConfig
metadata:
  name: ap-northeast-2a
spec:
  securityGroups:
    - sg-0123456789abcdef0
  subnet: subnet-0123456789abcdef0
---
apiVersion: crd.k8s.amazonaws.com/v1alpha1
kind: ENIConfig
metadata:
  name: ap-northeast-2b
spec:
  securityGroups:
    - sg-0123456789abcdef0
  subnet: subnet-fedcba9876543210f

네트워킹 하위 페이지

이 섹션에서는 다음 주제들을 상세히 다룹니다:

VPC CNI

EKS 기본 CNI. 각 Pod에 VPC IP를 할당하여 네이티브 VPC 네트워킹 제공.

Cilium 딥다이브

eBPF 기반의 고성능 CNI 솔루션. L7 Network Policy, Service Mesh, 관측성(Hubble) 등 고급 기능 제공.

Calico 딥다이브

가장 널리 사용되는 CNI 중 하나. 강력한 Network Policy, BGP 지원, 엔터프라이즈 기능. 소개, 아키텍처, 네트워킹 모드, BGP 심화, Network Policy, eBPF, 고급 주제, EKS 통합, 운영 가이드를 다룹니다.

VPC Lattice

AWS의 관리형 애플리케이션 네트워킹 서비스. 크로스 VPC, 크로스 계정 서비스 간 통신.

AWS Load Balancer Controller

Kubernetes Service와 Ingress를 AWS ELB(ALB/NLB)와 통합.

Gateway API

차세대 Kubernetes 인그레스 API. 표준화된 리소스 모델과 역할 기반 구성.

네트워크 트러블슈팅

일반적인 문제와 해결 방법

Pod 간 통신 실패

bash

# 1. Pod IP 확인
kubectl get pods -o wide

# 2. 네트워크 연결 테스트
kubectl exec -it <pod-name> -- ping <target-pod-ip>

# 3. DNS 해석 테스트
kubectl exec -it <pod-name> -- nslookup <service-name>

# 4. CNI 로그 확인
kubectl logs -n kube-system -l k8s-app=aws-node
kubectl logs -n kube-system -l k8s-app=cilium

Service 접근 불가

bash

# 1. Service 상태 확인
kubectl get svc <service-name> -o yaml

# 2. Endpoints 확인
kubectl get endpoints <service-name>

# 3. kube-proxy 로그 확인
kubectl logs -n kube-system -l k8s-app=kube-proxy

Network Policy 디버깅

bash

# Cilium의 경우
kubectl exec -n kube-system -it <cilium-pod> -- cilium policy get
kubectl exec -n kube-system -it <cilium-pod> -- cilium endpoint list

# Calico의 경우
kubectl get networkpolicy -A
kubectl get globalnetworkpolicy
calicoctl get policy -o yaml

네트워크 성능 테스트

yaml

# iperf3를 사용한 네트워크 성능 테스트
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: iperf-server
  labels:
    app: iperf-server
spec:
  containers:
  - name: iperf
    image: networkstatic/iperf3
    command: ["iperf3", "-s"]
    ports:
    - containerPort: 5201
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: iperf-client
spec:
  containers:
  - name: iperf
    image: networkstatic/iperf3
    command: ["sleep", "infinity"]

bash

# 테스트 실행
kubectl exec -it iperf-client -- iperf3 -c <iperf-server-ip> -t 30

모범 사례

1. IP 주소 계획

CIDR 블록을 충분히 크게 설계
Pod 네트워크와 Service 네트워크 분리
향후 확장을 고려한 서브넷 설계

2. Network Policy 적용

기본 거부 정책 적용 (Zero Trust)
필요한 트래픽만 명시적으로 허용
네임스페이스 간 격리

yaml

# 기본 거부 정책 예시
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: default-deny-all
  namespace: production
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
    - Ingress
    - Egress

3. 성능 최적화

적절한 CNI 선택 (워크로드에 맞는)
MTU 최적화
커널 파라미터 튜닝

4. 보안 강화

암호화된 통신 (WireGuard, IPsec)
mTLS 적용
정기적인 보안 감사

5. 관측성 확보

네트워크 메트릭 수집
플로우 로그 활성화
분산 추적 구현

다음 단계

VPC CNI - EKS 기본 CNI
Cilium 딥다이브 - eBPF 기반 네트워킹
Calico 딥다이브 - 엔터프라이즈 CNI
VPC Lattice - AWS 관리형 네트워킹
AWS Load Balancer Controller - ELB 통합
Gateway API - 차세대 인그레스

Traffic Management

Security

Observability

Resilience

Advanced

비교 가이드

ArgoCD

Metrics

Logging

Tracing

Alerting

Observability End-to-End 실습

Cilium 딥다이브

Calico 딥다이브

Istio 상세 퀴즈

Linkerd 상세 퀴즈

Cilium Service Mesh 상세 퀴즈

ArgoCD 상세 퀴즈

Metrics

Logging

Tracing

Alerting

Observability Labs

Kubernetes 네트워킹 ​

개요 ​