💡 쿠버네티스 네트워킹을 알아보기에 앞서 리눅스 머신에서의 스위칭 & 라우팅에 대해 알아보자.

1. 스위칭

• 컴퓨터 A와 B가 통신하기 위해서는 각 컴퓨터(호스트)에 물리, 혹은 가상 인터페이스가 필요하다.

• 각 리눅스 머신(=컴퓨터), 스위치에 IP 주소를 할당하자.

  # 스위치에 ip 주소 할당
  ip addr add 192.168.1.0/24
  
  # 컴퓨터 A
  ip addr add 192.168.1.10/24 dev eth0
  
  # 컴퓨터 B
  ip addr add 192.168.1.11/24 dev eth0

• A, B는 같은 네트워크 안에 있으므로, 스위치를 통해 서로 통신할 수 있다.
  • 컴퓨터 A(192.168.1.10)에서 컴퓨터 B(192.168.1.11)로 통신 가능
  • 컴퓨터 B(192.168.1.11)에서 컴퓨터 A(192.168.1.10)로 통신 가능

2. 라우팅

1. 다른 네트워크에 존재하는 머신과 통신

• 컴퓨터 A & B와 다른 네트워크에 컴퓨터 C & D 가 존재할 때, 컴퓨터 A, B에서 어떻게 시스템 C, D로 도달하게 될까?

  

  ⇒ 라우터가 필요!

• 라우터(Router): 다른 네트워크를 연결하는 장치

  

  • 라우터가 각 네트워크와 연결 될 수 있도록 아래의 IP를 할당
    • 192.168.1.1 (A, B와 같은 네트워크)
    • 192.168.2.1 (C, D와 같은 네트워크)

• A, B와 C,D가 통신 할 수 있도록 각 컴퓨터에 게이트웨이(Gateway)를 설정

  

  • 각 컴퓨터(A, B, C, D)에서 route 커맨드를 실행해 게이트웨이를 설정

  • 예시

    # A, B의 설정
    # 192.168.2.0 번대 네트워크로 가는 요청은 192.168.1.1 으로 보낸다.
    ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1
    
    # C, D의 설정
    # 192.168.1.0 번대 네트워크로 가는 요청은 192.168.2.1 으로 보낸다.
    ip route add 192.168.1.0/24 via 192.168.2.1

  • 설정 완료 후, route 커맨드로 설정 내역을 확인할 수 있다.

2. 인터넷과의 통신

• 시스템을 인터넷(172.217.194.0/24)에 연결하려면?

  

  • A,B - C,D 네트워크를 연결했을 경우와 마찬가지로 Gateway를 통해 목적지에 연결하는 루트 추가
  • A, B 설정: ip route add 172.217.194.0/24 via 192.168.1.1
  • C, D 설정: ip route add 172.217.194.0/24 via 192.168.2.1

3. 라우팅 테이블에 존재하지 않는 IP와의 통신

• 컴퓨터의 라우팅 테이블에 등록되지 않아 경로를 알 수 없는 IP와의 통신을 할 경우에는 어떻게 설정?

  ⇒ 디폴트 게이트웨이(Default Gateway)

• 설정 방법은 아래 둘 중 하나
  • ip route add default via 192.168.2.1
  • ip route add 0.0.0.0 via 192.168.2.1

3. 리눅스 머신을 라우터로 사용

• 라우터, 스위치 대신 리눅스 머신을 네트워크 장비처럼 사용할 수 있다.
• 라우터 설정과 동일하게 라우터가 되는 리눅스 머신에서 IP 설정
• 머신 A, B 에서 각각 Gateway IP 설정

• A와 B가 통신이 가능할까?
  • 불가능하다.
  • 리눅스에서는 기본적으로 패킷을 한 인터페이스에서 다른 인터페이스로 전달하지 않으므로, 명시적으로 정의해야하기 때문.

• 라우터 역할을 하는 머신에서 설정값을 확인해보자: cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
  • 기본 설정값은 0(포워딩하지 않음)
  • 포워딩을 허용하는 설정값은 1

• 네트워크 패킷을 전달하도록 수정: echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
  • 위의 설정은 재부팅시 초기화된다.

• 재부팅 이후에도 설정값을 유지하도록 하려면 etc/sysctl.conf 파일의 net.ipv4..ip_forward = 1 설정값을 넣어주어야 한다.

3. 유용한 리눅스 명령어들

• ip link : 호스트의 인터페이스를 나열 및 수정
• ip addr : 해당 인터페이스에 할당된 IP 주소를 확인
• ip addr add 192.168.1.10/24 dev eth0 : 인터페이스에 IP를 설정하는데에 사용
• 변경사항을 부팅 후에도 유지하려면 /etc/network/interfaces 파일을 수정해야한다.
• ip route route : 라우팅 테이블 확인
• ip route add 192.168.1.0/24 via 192.168.2.1: 라우팅 테이블에 항목 추가
• cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward : 호스트에서 IP전달이 활성화 되어있는지 확인(0은 전달 불가. 1은 전달 가능)

이번 포스팅에서는 쿠버네티스 네트워킹의 기본이 되는 스위칭, 라우팅, 그리고 리눅스 머신에서의 라우팅에 대해서 알아보았다. 다음 포스팅에서는 DNS에 대해 알아보도록 하자.