[CKA] 기출문제 정리

 

ㅇ [kubernetes] 쿠버네티스 관련 글 목차

ㅁ 들어가며

CKA는 기출문제만 잘 연습하면 합격할 수 있다.
그래서 기출문제를 정리하였다.

 

  CKA 공부를 3가지 타입으로 공부를 하고 블로그에 정리하였습니다.

1. 개념정리

   ㄴ 쿠버네티스가 기동하기 위한 아키텍처는 무엇인지? 쿠버네티스가 관리하는 resource들은 무엇인가?

 

2. Udemy 실습 문제 정리

   ㄴ 자꾸 까먹고, 시험 전에 섬머리 형태로 기억하여 공부 효율성을 높이려 했음.

 

3. 기출문제 정리

   ㄴ CKA는 주관식이기 때문에 기출문제를 찾아볼 생각을 하지 못했다.

   ㄴ CKA 기출문제로 검색해보니,
          시험 후기들의 기출문제가 생각보다 많고,
          그리고 중요한 것은 기출문제가 거의 똑같았다.

 

ㅁ 시험 시 팁

 ㅇ 명령어 타이프 시간을 줄이기 위해 줄임 명령어를 사용함

# (기본설정) kubectl을 k로 줄여주어서 타자 시간을 멀어줌. 
alias k=kubectl                         # 시험환경에 이미 설정됨.

# (설정필요) sample yaml 얻거나 yaml 문법 정상 테스트 시 자주 사용
export do="--dry-run=client -o yaml"    # k create deploy nginx --image=nginx $do

# (설정필요) pod 삭제 시 즉시 수행됨
export now="--force --grace-period 0"   # k delete pod x $now

 ㅇ pod가 삭제될 때에 graceful shutdown 정책이 기본 정해져, container의 프로세스 종료를 위한 지연이 발생한다.

 ㅇ kill -15면 어플리케이션 종료 명령어이듯, 위의 force delete는 kill -9 즉시 종료에 해당하는 방법이다.

 

ㅁ  Cluster 관련

ㅇ Cluster Upgrade (Controlplane Node만 진행)

 ㄴ [CKA] Udemy 실습문제풀이 - Cluster Maintenance

# master upgrade
1. master node drain
2. master node의 kubeadm upgrade 
3. master node의 kubelet, kubectl upgrade 및 daemon restart
4. master node의 uncordon

# work upgrade
1. work node drain
2. work node ssh 접속
3. work node의 kubeadm upgrade 
3. work node의 kubelet, kubectl upgrade 및 daemon restart
4. work node의 uncordon

ㅇ ETCD snapshot save & restore

 ㄴ 빠지지 않고 나오는 고득점 문제.

 ㄴ 공식문서에서 명령어 복사 후 문제에 주어진 옵션 값 복붙으로 명령문 완성 후 실행

 ㄴ [CKA] 기출문제 - ETCD Backup and Restore

 

ㅁ 트러블 슈팅 관련

ㅇ 특정 Node가 NotReady 상태인데 Ready가 되도록 TroubleShooting(고배점 문제)

# 문제 노드 확인
$ k get no 

# ssh 접속
ssh wk8s-node-0

# 루트 권한 설정
$ sudo -i

# kubelet 서비스 상태 확인
$ systemctl status kubelet
... inactive 상태 확인

# 재기동
$ systemctl restart kubelet 

# 상태확인
$ systemctl status kubelet
... active 상태 확인

 

ㅁ Resource 관련

ㅇ PVC 생성 후 Pod와 PVC 연동 (PV는 이미 존재), PVC 용량 수정

 ㄴ 스토리지 클래스의 allowVolumeExpansion 필드가 true로 설정된 경우에만 PVC를 확장할 수 있다.

 ㄴ 공식문서:

    - 스토리지로 퍼시스턴트볼륨(PersistentVolume)을 사용하도록 파드 설정하기

    - 퍼시스턴트 볼륨 클레임 확장

# 문제에서 storageclasses를 지정해 주지 않으면 기본을 사용한다.
$ k get sc
NAME                 PROVISIONER                RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
standard (default)   k8s.io/minikube-hostpath   Delete          Immediate           true                   17d

# 확장가능 확인, AllowVolumeExpansion:  True
$  k describe sc standard
Name:            standard
IsDefaultClass:  Yes
Annotations:     kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration={"apiVersion":"storage.k8s.io/v1","kind":"StorageClass","metadata":{"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"},"labels":{"addonmanager.kubernetes.io/mode":"EnsureExists"},"name":"standard"},"provisioner":"k8s.io/minikube-hostpath"}
,storageclass.kubernetes.io/is-default-class=true
Provisioner:           k8s.io/minikube-hostpath
Parameters:            <none>
MountOptions:          <none>
ReclaimPolicy:         Delete
VolumeBindingMode:     Immediate
Events:                <none>

# 기본 storageClass 수정
# allowVolumeExpansion: true  
$ k edit sc standard
..............
allowVolumeExpansion: true <=== 추가

# PV 생성, 공식문서 참조(pods/storage/pv-volume.yaml)
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: task-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: standard <=== 기본으로 수정
  capacity:
    storage: 10Mi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"
    
$ k apply -f pv.yaml
persistentvolume/task-pv-volume created

# PVC 생성, 공식문서 참조(pods/storage/pv-claim.yaml)
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: task-pv-claim
spec:
  storageClassName: standard <=== 기본으로 수정
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Mi <== 수정함

$ k apply -f pvc.yaml
persistentvolumeclaim/task-pv-claim created

# 확인
$ k get pv,pvc
NAME                              CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                   STORAGECLASS   REASON   AGE
persistentvolume/task-pv-volume   10Mi       RWO            Retain           Bound    default/task-pv-claim   manual                  30s

NAME                                  STATUS   VOLUME           CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
persistentvolumeclaim/task-pv-claim   Bound    task-pv-volume   10Mi       RWO            manual         26s

# POD 생성, 공식문서 참조(pods/storage/pv-pod.yaml)
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: task-pv-pod
spec:
  volumes:
    - name: task-pv-storage
      persistentVolumeClaim:
        claimName: task-pv-claim
  containers:
    - name: task-pv-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
          name: "http-server"
      volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: task-pv-storage

$ k apply -f pv-pod.yaml
pod/task-pv-pod created

# pvc 10Mi -> 90Mi 용량 변경
$ k edit pvc task-pv-claim
...........
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 90Mi  <== 변경
  storageClassName: manual
  volumeMode: Filesystem
  volumeName: task-pv-volume
...........
persistentvolumeclaim/task-pv-claim edited


# 변경 이벤트 확인
#
$ k describe pvc task-pv-claim
..............
  Warning  ExternalExpanding      3m11s  volume_expand                                                           waiting for an external controller to expand this PVC

ㅇ sidecar multi containers로 sidecar의 log 확인하기

  ㄴ 기존 container에 volume emptyDir 설정하여 /var/log를 공유하여 sidecar로 로그 확인

  ㄴ 공식문서: 로깅 에이전트가 있는 사이드카 컨테이너

  ㄴ 동영상: [따배씨] 05. Side-car Container Pod 실행하기

# 테스트를 위한 사전 pod.yaml 작성 및 실행
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: eshop-cart-app
spec:
  containers:
  - image: busybox
    name: cart-app
    command:
    - /bin/sh
    - -c    
    - 'i=1;while :;do  echo -e "$i: Price: $((RANDOM % 10000 + 1))" >> /var/log/cart-app.log;
      i=$((i+1)); sleep 2; done'
    volumeMounts:
    - name: varlog
      mountPath: /var/log
  volumes:
  - emptyDir: {}
    name: varlog

# 로그확인 시 로그가 보이지 않는다.
$ k logs eshop-cart-app

# 공식문서  > 로깅 에이전트와 함께 사이드카 컨테이너 사용 
   > admin/logging/two-files-counter-pod-streaming-sidecar.yaml에서 복사
.......
  - name: count-log-1
    image: busybox:1.28
    args: [/bin/sh, -c, 'tail -n+1 -F /var/log/1.log']
    volumeMounts:
    - name: varlog
      mountPath: /var/log
.......

# 시험환경에서
# 기존 콘테이너에서 yaml 복사, 문제번호+log.yaml
$ k get po eshop-cart-app -o yaml > 9-log.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: eshop-cart-app
spec:
  containers:
  - image: busybox
    name: cart-app
    command:
    - /bin/sh
    - -c    
    - 'i=1;while :;do  echo -e "$i: Price: $((RANDOM % 10000 + 1))" >> /var/log/cart-app.log;
      i=$((i+1)); sleep 2; done'
    volumeMounts:
    - name: varlog
      mountPath: /var/log
  - name: count-log-1      
    image: busybox:1.28
    args: [/bin/sh, -c, 'tail -n+1 -F /var/log/cart-app.log'] 
    volumeMounts:
    - name: varlog
      mountPath: /var/log
  volumes:
  - emptyDir: {}
    name: varlog


# yaml 검증
$ k apply -f 9-log.yaml --dry-run=server
The Pod "eshop-cart-app" is invalid: spec.containers: Forbidden: pod updates may not add or remove containers
... 문법오류가 발생하지 않으면 pod container의 추가 수정은 불가 경고가 뜬다.

# 적용을 위한 기존 pod 제거
# delete 시 시간이 소요되어 즉시 삭제 옵션 추가 --force --grace-period 0 
$ k delete po eshop-cart-app --force --grace-period 0

# 적용
$ k apply -f 9-log.yaml

# 로그 확인
$ k logs eshop-cart-app count-log-1
1: Price: 9575
2: Price: 4341
3: Price: 406
4: Price: 8355
5: Price: 6885
6: Price: 4549

 

ㅇ Pod에 nodeSelector (disktype=ssd) 추가

# node-selector.yaml 생성
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:    
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  nodeSelector:    
    disktype: ssd

# apply
$ k apply -f node-selector.yaml

# 확인
k get po nginx -o wide

ㅇ 이미지 nginx 1.16으로 Deployment 생성 후 이미지를 nginx 1.17로 업그레이드 하기

# nginx 1.16 생성
$ k create deploy deploy01 --image nginx:1.16

# nginx 1.17 변경
$ k set image deployment/deploy01 nginx=nginx:1.17

 

ㅁ 네트워크

ㅇ Pod(port 80)생성하고 NodePort타입 Service 생성

# pod 생성
$ k run nginx-resolver --image nginx 

# pod expose
$ k expose pod nginx-resolver -name nginx-resolver-service\
 --port 80 --target-port 80 --type NodePort
 
# 확인
$ k get svc nginx-resolver-service -o yaml

ㅇ Ingress를 생성해서 이미 생성 되어 있는 서비스와 연결하고 확인

 ㄴ 테스트를 위해 외부 IP 주소를 노출하여 클러스터의 애플리케이션에 접속하기 기준으로 deployment와 service-LoadBalancer을 생성하였다.

# deployment 생성 - containerPort: 8080
$ k apply -f https://k8s.io/examples/service/load-balancer-example.yaml

# service 생성
$ k expose deployment hello-world --type=LoadBalancer --name=my-service

# service 확인
$ k get svc my-service
NAME         TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)          AGE
my-service   LoadBalancer   10.96.209.198   10.96.209.198   8080:31426/TCP   33m

 

  ㄴ 문제에서 /hi로 요청이 오면 기존 서비스로 연결

 ㄴ 인그레스 리소스에서 service/networking/minimal-ingress.yaml 샘플 복사

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: minimal-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  ingressClassName: nginx-example <== 삭제
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /hi <== 수정
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: my-service <== 수정
            port:
              number: 80
              
# 적용
$  k apply -f minimal-ingress.yaml
ingress.networking.k8s.io/minimal-ingress created

# 확인
$ k describe ingress minimal-ingress
Name:             minimal-ingress
Labels:           <none>
Namespace:        default
Address:
Default backend:  <default>
Rules:
  Host        Path  Backends
  ----        ----  --------
  *
              /hi   my-service:80 (10.244.0.154:8080,10.244.0.155:8080,10.244.1.17:8080 + 2 more...)

 

ㅇ Networkpolicy를 생성해서 특정 namespace의 Pod만 특정 경로로 연결

ㄴ 참고  동영상: [따배씨] 30.Network Policy
ㄴ 공식문서 검색: The NetworkPolicy resource

# 공식문서에서 예문 복사
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: test-network-policy <== 변경
  namespace: default <== 변경
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      role: db
  policyTypes:
  - Ingress
  ingress:
  - from:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          project: myproject <== 변경
    - podSelector:
        matchLabels:
          role: frontend <== 변경
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      
# 적용
$ k apply -f ploicy.yaml

# 확인
$ k describe networkpolicy -n default test-network-policy
...PodSelector, To Port, From NamespaceSelector 체크

 

 

ㅁ 권한 관련

ㅇ ServiceAccount 생성, Role 생성, Role Binding 생성 후 확인

# serviceaccount 생성
$ k create serviceaccount john $do > sa.yaml

# apply
$ k apply -f sa.yaml

# role 생성
$ k -n development create role developer --resource=pods --verb=create 
$ k -n development create rolebinding developer-role-binding \
  --role=developer --user=john

 

ㅁ 스케줄 관련

ㅇ 특정 Node를 drain하여 해당 노드는 SchedulingDisabled상태로 변경하고 Pod를 다른 Node로 옮기기

# 특정노드 이름 조회
$ k get no --show-labels | grep k8s-node-0

# # node drain
# DaemonSet에서 관리하는 포드가 있는 경우 
# 노드를 성공적으로 비우려면 --ignore-daemonsetswith를 지정해야한다.
$ k drain --ignore-daemonsets k8s-node-0

# node 상태 확인
$ k get no -o wide

# pod의 위치확인
$ k get po -o wide

ㅇ 특정 Deployment에 대해 replicas 수정

 ㄴ 공식문서: 디플로이먼트 스케일링

$ k scale deployment/nginx-deployment --replicas=10

 

ㅁ 필터를 통한 데이터 추출

ㅇ Pod에서 log grep해서 파일로 추출

# ErrorMessage 로그필터
$ k logs podName | grep ErrorMessage > 답안경로

ㅇ Taint가 없는 Node의 개수를 파일로 저장

# 노드 확인
$ k get no => 노드 갯수 3개 확인

# k describe no | grep -i taint
Taints:             <none>  <== 없는 것은 none으로 확인

# 답안작성
echo '2' > 답안파일 경로

 

ㅇ Node의 상태가 ready 개수를 파일로 저장

 ㄴ 이런 간단한 문제들은 kubectl Quick Reference에서 검색을 해봅니다.

 ㄴ ready로 웹 검색을 하면 다음과 같은 방법 확인

# Check which nodes are ready
JSONPATH='{range .items[*]}{@.metadata.name}:{range @.status.conditions[*]}{@.type}={@.status};{end}{end}' \
 && kubectl get nodes -o jsonpath="$JSONPATH" | grep "Ready=True"

# Check which nodes are ready with custom-columns
kubectl get node -o custom-columns='NODE_NAME:.metadata.name,STATUS:.status.conditions[?(@.type=="Ready")].status'

 ㄴ 응용하여 완성

$ k get node -o custom-columns='NODE_NAME:.metadata.name,STATUS:.status.conditions[?(@.type=="Ready")].status' --no-headers| wc -l > 파일명

ㅇ 사용률이 가장 높은 Pod를 특정 label로만 조회해서 파일로 저장

# 특정 namespace에 control-plane(샘플)라벨로 필터하여 cpu로 정렬
k top po -n kube-system -l tier=control-plane --sort-by=cpu

# 답안작성
$ echo '노드이름' > 답변 파일 위치

 

 

ㅁ 함께 보면 좋은 사이트

 ㅇ CKA 준비 - Cumulus(송현준)

    ㄴ 따배씨를 보고 문제 풀이 정리함.

 ㅇ CKA 기출자료- 데인트리 라이브러리