Kubernetes 핵심 개념 정리 - ClusterIP vs NodePort vs LoadBalancer 차이

Pod는 언제든지 죽고 새로 만들어질 수 있다.
그렇다면 Pod의 IP는 고정일까? → 아니다.

이 문제를 해결하기 위해 등장한 리소스가 바로 Service다.

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1. Service란 무엇인가?

Service는 다음을 해결한다:

• Pod IP는 동적으로 변경됨
• 여러 Pod에 트래픽을 분산해야 함
• 외부에서 접근해야 할 수도 있음

Service는

• 고정된 가상 IP(VIP)를 제공
• Pod 집합에 대한 로드밸런싱 수행

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2. Service 종류 3가지

타입	외부 접근 가능?	사용 목적
ClusterIP	❌	클러스터 내부 통신
NodePort	⭕	간단한 외부 노출
LoadBalancer	⭕	실제 운영 환경

 

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3. ClusterIP

기본 타입 (명시하지 않으면 기본값)

apiVersion: v1  
kind: Service  
metadata:  
name: my-service  
spec:  
type: ClusterIP  
selector:  
app: my-app  
ports:  
\- port: 80  
targetPort: 8080

특징

• 클러스터 내부에서만 접근 가능
• 외부에서 접근 불가
• 가장 많이 사용됨
• kube-proxy가 iptables/ipvs 기반으로 로드밸런싱

트래픽 흐름

Pod → Service(ClusterIP) → Pod

사용 예

• Spring Boot → DB
• 내부 마이크로서비스 통신

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4. NodePort

개념

모든 노드의 특정 포트를 열어 외부 접근 가능하게 만든다.

spec:  
type: NodePort  
ports:  
\- port: 80  
targetPort: 8080  
nodePort: 30007

특징

• 노드 IP + nodePort 로 접근
• 포트 범위: 30000–32767
• 모든 노드에 동일 포트 오픈됨

트래픽 흐름

Client → NodeIP:30007 → Service → Pod

단점

• 노드 IP 알아야 함
• 보안상 직접 노출 위험
• 실운영에서는 잘 안 씀

사용 예

• 로컬 테스트
• Minikube 실습

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5. LoadBalancer

클라우드 환경에서 사용

spec:  
type: LoadBalancer  
ports:  
\- port: 80  
targetPort: 8080

특징

• 클라우드 제공자(AWS, GCP 등)가 외부 로드밸런서 생성
• 외부 IP 자동 할당
• 가장 실무적인 방식

예:

• AWS → ELB 자동 생성
• GCP → Cloud Load Balancer 생성

트래픽 흐름

Client → External LoadBalancer → Node → Service → Pod

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6. 세 가지 차이 요약

구분	ClusterIP	NodePort	LoadBalancer
외부 접근	❌	⭕	⭕
사용 환경	내부 통신	테스트	운영
외부 IP 자동 생성	❌	❌	⭕
보안성	높음	낮음	높음

 

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7. 실무 관점에서의 구조

실제 운영 환경에서는 보통 이렇게 구성한다:

Client
↓
LoadBalancer
↓
Ingress Controller
↓
Service (ClusterIP)
↓
Pods

👉 대부분의 경우 LoadBalancer + Ingress + ClusterIP 조합을 사용한다.

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8. headless service는 무엇인가?

spec:
clusterIP: None

• 로드밸런싱을 하지 않음
• Pod IP를 그대로 반환
• StatefulSet에서 자주 사용

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9. CKA 시험 포인트

• Service 생성 및 수정
• NodePort 범위 이해
• headless service 생성
• selector 변경 시 동작 이해
• Service와 Endpoint 관계 이해

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10. 핵심 정리

• Pod는 ephemeral하다
• Service는 네트워크 추상화 계층이다
• ClusterIP가 기본
• NodePort는 간단 노출용
• LoadBalancer는 클라우드 운영용