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kubeadm 클러스터 업그레이드

이 페이지는 kubeadm으로 생성된 쿠버네티스 클러스터를 1.30.x 버전에서 1.31.x 버전으로, 1.31.x 버전에서 1.31.y(여기서 y > x) 버전으로 업그레이드하는 방법을 설명한다. 업그레이드가 지원되지 않는 경우 마이너 버전을 건너뛴다. 더 자세한 정보는 버전 차이(skew) 정책을 참고한다.

이전 버전의 kubeadm을 사용하여 생성된 클러스터 업그레이드에 대한 정보를 보려면, 이 페이지 대신 다음의 페이지들을 참고한다.

추상적인 업그레이드 작업 절차는 다음과 같다.

  1. 기본 컨트롤 플레인 노드를 업그레이드한다.
  2. 추가 컨트롤 플레인 노드를 업그레이드한다.
  3. 워커(worker) 노드를 업그레이드한다.

시작하기 전에

  • 릴리스 노트를 주의 깊게 읽어야 한다.
  • 클러스터는 정적 컨트롤 플레인 및 etcd 파드 또는 외부 etcd를 사용해야 한다.
  • 데이터베이스에 저장된 앱-레벨 상태와 같은 중요한 컴포넌트를 반드시 백업한다. kubeadm upgrade 는 워크로드에 영향을 미치지 않고, 쿠버네티스 내부의 컴포넌트만 다루지만, 백업은 항상 모범 사례일 정도로 중요하다.
  • 스왑을 비활성화해야 한다.

추가 정보

  • 아래의 지침은 업그레이드 과정 중 언제 각 노드를 드레인해야 하는지를 제시한다. kubelet에 대해 마이너 버전 업그레이드를 하는 경우, 먼저 업그레이드할 노드(들)을 드레인해야 한다. 컨트롤 플레인 노드의 경우, CoreDNS 파드 또는 다른 중요한 워크로드를 실행 중일 수 있다. 더 많은 정보는 노드 드레인하기를 참조한다.
  • 컨테이너 사양 해시 값이 변경되므로, 업그레이드 후 모든 컨테이너가 다시 시작된다.
  • kubelet이 업그레이드된 이후 kubelet 서비스가 성공적으로 재시작되었는지 확인하려면, systemctl status kubelet 명령을 실행하거나, journalctl -xeu kubelet 명령을 실행하여 서비스 로그를 확인할 수 있다.
  • 클러스터를 재구성하기 위해 kubeadm upgrade 시에 kubeadm 구성 API 종류를 명시하여 --config 플래그를 사용하는 것은 추천하지 않으며 예상치 못한 결과를 초래할 수 있다. 대신 kubeadm 클러스터 재구성하기를 참조한다.

업그레이드할 버전 결정

OS 패키지 관리자를 사용하여 쿠버네티스의 최신 패치 릴리스 버전(1.31)을 찾는다.

apt update
apt-cache madison kubeadm
# 목록에서 최신 버전(1.31)을 찾는다
# 1.31.x-00과 같아야 한다. 여기서 x는 최신 패치이다.


yum list --showduplicates kubeadm --disableexcludes=kubernetes
# 목록에서 최신 버전(1.31)을 찾는다
# 1.31.x-0과 같아야 한다. 여기서 x는 최신 패치이다.

컨트롤 플레인 노드 업그레이드

컨트롤 플레인 노드의 업그레이드 절차는 한 번에 한 노드씩 실행해야 한다. 먼저 업그레이드할 컨트롤 플레인 노드를 선택한다. /etc/kubernetes/admin.conf 파일이 있어야 한다.

"kubeadm upgrade" 호출

첫 번째 컨트롤 플레인 노드의 경우

  • kubeadm 업그레이드

     # 1.31.x-00에서 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다.
 apt-mark unhold kubeadm && \
 apt-get update && apt-get install -y kubeadm=1.31.x-00 && \
 apt-mark hold kubeadm


    # 1.31.x-0에서 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다.
yum install -y kubeadm-1.31.x-0 --disableexcludes=kubernetes

  • 다운로드하려는 버전이 잘 받아졌는지 확인한다.

    kubeadm version

  • 업그레이드 계획을 확인한다.

    kubeadm upgrade plan

    이 명령은 클러스터를 업그레이드할 수 있는지를 확인하고, 업그레이드할 수 있는 버전을 가져온다. 또한 컴포넌트 구성 버전 상태가 있는 표를 보여준다.

  • 업그레이드할 버전을 선택하고, 적절한 명령을 실행한다. 예를 들면 다음과 같다.

    # 이 업그레이드를 위해 선택한 패치 버전으로 x를 바꾼다.
sudo kubeadm upgrade apply v1.31.x

    명령이 완료되면 다음을 확인해야 한다.

    [upgrade/successful] SUCCESS! Your cluster was upgraded to "v1.31.x". Enjoy!

[upgrade/kubelet] Now that your control plane is upgraded, please proceed with upgrading your kubelets if you haven't already done so.

  • CNI 제공자 플러그인을 수동으로 업그레이드한다.

    CNI(컨테이너 네트워크 인터페이스) 제공자는 자체 업그레이드 지침을 따를 수 있다. 애드온 페이지에서 사용하는 CNI 제공자를 찾고 추가 업그레이드 단계가 필요한지 여부를 확인한다.

    CNI 제공자가 데몬셋(DaemonSet)으로 실행되는 경우 추가 컨트롤 플레인 노드에는 이 단계가 필요하지 않다.

다른 컨트롤 플레인 노드의 경우

첫 번째 컨트롤 플레인 노드와 동일하지만 다음을 사용한다.

sudo kubeadm upgrade node

아래 명령 대신 위의 명령을 사용한다.

sudo kubeadm upgrade apply

kubeadm upgrade plan 을 호출하고 CNI 공급자 플러그인을 업그레이드할 필요가 없다.

노드 드레인

  • 스케줄 불가능(unschedulable)으로 표시하고 워크로드를 축출하여 유지 보수할 노드를 준비한다.

    # <node-to-drain>을 드레인하는 노드의 이름으로 바꾼다.
kubectl drain <node-to-drain> --ignore-daemonsets

kubelet과 kubectl 업그레이드

  • 모든 컨트롤 플레인 노드에서 kubelet 및 kubectl을 업그레이드한다.

    # replace x in 1.31.x-00의 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다
apt-mark unhold kubelet kubectl && \
apt-get update && apt-get install -y kubelet=1.31.x-00 kubectl=1.31.x-00 && \
apt-mark hold kubelet kubectl


    # 1.31.x-0에서 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다
yum install -y kubelet-1.31.x-0 kubectl-1.31.x-0 --disableexcludes=kubernetes

  • kubelet을 다시 시작한다.

    sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

노드 uncordon

  • 노드를 스케줄 가능(schedulable)으로 표시하여 노드를 다시 온라인 상태로 전환한다.

    # <node-to-uncordon>을 드레인하려는 노드의 이름으로 바꾼다.
kubectl uncordon <node-to-uncordon>

워커 노드 업그레이드

워커 노드의 업그레이드 절차는 워크로드를 실행하는 데 필요한 최소 용량을 보장하면서, 한 번에 하나의 노드 또는 한 번에 몇 개의 노드로 실행해야 한다.

kubeadm 업그레이드

  • 모든 워커 노드에서 kubeadm을 업그레이드한다.

    # 1.31.x-00의 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다
apt-mark unhold kubeadm && \
apt-get update && apt-get install -y kubeadm=1.31.x-00 && \
apt-mark hold kubeadm


    # 1.31.x-0에서 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다
yum install -y kubeadm-1.31.x-0 --disableexcludes=kubernetes

"kubeadm upgrade" 호출

  • 워커 노드의 경우 로컬 kubelet 구성을 업그레이드한다.

    sudo kubeadm upgrade node

노드 드레인

  • 스케줄 불가능(unschedulable)으로 표시하고 워크로드를 축출하여 유지 보수할 노드를 준비한다.

    # <node-to-drain>을 드레인하려는 노드 이름으로 바꾼다.
kubectl drain <node-to-drain> --ignore-daemonsets

kubelet과 kubectl 업그레이드

  • kubelet 및 kubectl을 업그레이드한다.

    # 1.31.x-00의 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다
apt-mark unhold kubelet kubectl && \
apt-get update && apt-get install -y kubelet=1.31.x-00 kubectl=1.31.x-00 && \
apt-mark hold kubelet kubectl


    # 1.31.x-0에서 x를 최신 패치 버전으로 바꾼다
yum install -y kubelet-1.31.x-0 kubectl-1.31.x-0 --disableexcludes=kubernetes

  • kubelet을 다시 시작한다.

    sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

노드에 적용된 cordon 해제

  • 스케줄 가능(schedulable)으로 표시하여 노드를 다시 온라인 상태로 만든다.
# <node-to-uncordon>을 노드의 이름으로 바꾼다.
kubectl uncordon <node-to-uncordon>

클러스터 상태 확인

모든 노드에서 kubelet을 업그레이드한 후 kubectl이 클러스터에 접근할 수 있는 곳에서 다음의 명령을 실행하여 모든 노드를 다시 사용할 수 있는지 확인한다.

kubectl get nodes

모든 노드에 대해 STATUS 열에 Ready 가 표시되어야 하고, 버전 번호가 업데이트되어 있어야 한다.

장애 상태에서의 복구

예를 들어 kubeadm upgrade 를 실행하는 중에 예기치 못한 종료로 인해 업그레이드가 실패하고 롤백하지 않는다면, kubeadm upgrade 를 다시 실행할 수 있다. 이 명령은 멱등성을 보장하며 결국 실제 상태가 선언한 의도한 상태인지 확인한다.

잘못된 상태에서 복구하기 위해, 클러스터가 실행 중인 버전을 변경하지 않고 kubeadm upgrade apply --force 를 실행할 수도 있다.

업그레이드하는 동안 kubeadm은 /etc/kubernetes/tmp 아래에 다음과 같은 백업 폴더를 작성한다.

  • kubeadm-backup-etcd-<date>-<time>
  • kubeadm-backup-manifests-<date>-<time>

kubeadm-backup-etcd 는 컨트롤 플레인 노드에 대한 로컬 etcd 멤버 데이터의 백업을 포함한다. etcd 업그레이드가 실패하고 자동 롤백이 작동하지 않으면, 이 폴더의 내용을 /var/lib/etcd 에서 수동으로 복원할 수 있다. 외부 etcd를 사용하는 경우 이 백업 폴더는 비어있다.

kubeadm-backup-manifests 는 컨트롤 플레인 노드에 대한 정적 파드 매니페스트 파일의 백업을 포함한다. 업그레이드가 실패하고 자동 롤백이 작동하지 않으면, 이 폴더의 내용을 /etc/kubernetes/manifests 에서 수동으로 복원할 수 있다. 어떤 이유로 특정 컴포넌트의 업그레이드 전 매니페스트 파일과 업그레이드 후 매니페스트 파일 간에 차이가 없는 경우, 백업 파일은 기록되지 않는다.

작동 원리

kubeadm upgrade apply 는 다음을 수행한다.

  • 클러스터가 업그레이드 가능한 상태인지 확인한다.
    • API 서버에 접근할 수 있다
    • 모든 노드가 Ready 상태에 있다
    • 컨트롤 플레인이 정상적으로 동작한다
  • 버전 차이(skew) 정책을 적용한다.
  • 컨트롤 플레인 이미지가 사용 가능한지 또는 머신으로 가져올 수 있는지 확인한다.
  • 컴포넌트 구성에 버전 업그레이드가 필요한 경우 대체 구성을 생성하거나 사용자가 제공한 것으로 덮어 쓰기한다.
  • 컨트롤 플레인 컴포넌트 또는 롤백 중 하나라도 나타나지 않으면 업그레이드한다.
  • 새로운 CoreDNS 와 kube-proxy 매니페스트를 적용하고 필요한 모든 RBAC 규칙이 생성되도록 한다.
  • API 서버의 새 인증서와 키 파일을 작성하고 180일 후에 만료될 경우 이전 파일을 백업한다.

kubeadm upgrade node 는 추가 컨트롤 플레인 노드에서 다음을 수행한다.

  • 클러스터에서 kubeadm ClusterConfiguration 을 가져온다.
  • 선택적으로 kube-apiserver 인증서를 백업한다.
  • 컨트롤 플레인 컴포넌트에 대한 정적 파드 매니페스트를 업그레이드한다.
  • 이 노드의 kubelet 구성을 업그레이드한다.

kubeadm upgrade node 는 워커 노드에서 다음을 수행한다.

  • 클러스터에서 kubeadm ClusterConfiguration 을 가져온다.
  • 이 노드의 kubelet 구성을 업그레이드한다.
최종 수정 June 20, 2024 at 12:44 PM PST: Sync changest from andygol/k8s-website (36d05bc8a1)