쿠버네티스 서비스는 어떻게 작동할까요? (그리고 알아야 할 5가지 유형)

(dev.to)

Dev.to DevOps2026년 5월 5일개발자 도구

쿠버네티스 서비스는 어떻게 작동할까요? (그리고 알아야 할 5가지 유형)

이 기사는 쿠버네티스에서 Pod의 휘발성 IP 문제를 해결하는 'Service'의 작동 원리를 심층적으로 다룹니다. Service가 생성되는 과정부터 트래픽이 전달되는 데이터플레인의 메커니즘, 그리고 실무에서 반드시 알아야 할 5가지 서비스 유형을 기술적 근거와 함께 설명합니다.

이 글의 핵심 포인트

1Pod는 휘발성(Ephemeral)이므로, Service는 변하지 않는 안정적인 식별자(ClusterIP)를 제공함
2Service 생성 시 API Server가 IP를 할당하고, EndpointSlice 컨트롤러가 Pod IP를 매핑함
3트래픽 전달의 핵심은 Service 객체가 아닌 리눅스 커널의 netfilter/iptables 메커니나즘임
4Service 유형 5가지: ClusterIP(내부용), NodePort(개발용), LoadBalancer(외부 노출용), ExternalName(DNS 별칭), Headless(StatefulSet용)
5Kubernetes 1.33부터 IP 할당이 IPAddress 객체를 통해 더욱 체계적으로 관리됨

이 글에 대한 공공지능 분석

왜 중요한가

마이크로서비스 아키텍처(MSA)의 핵심은 서비스 간의 안정적인 통신입니다. Pod의 IP가 수시로 변하는 환경에서 Service의 내부 동작 원리를 이해하는 것은 단순한 지식을 넘어, 네트워크 트래픽 최적화와 장애 대응 능력을 결정짓는 필수 요소입니다.

배경과 맥락

쿠버네티스는 Pod를 '가축(Cattle)'처럼 취급하여 언제든 교체 가능한 구조를 지향합니다. 이로 인해 발생하는 네트워크 불확실성을 해결하기 위해 Service라는 추상화 계층이 존재하며, 최근 쿠버네티스 버전(1.33+)에서는 IP 할당 방식이 더욱 체계적인 API 객체 기반으로 진화하고 있습니다.

업계 영향

Service의 실제 데이터 처리는 Kubernetes 객체가 아닌 리눅스 커널(netfilter/iptables)에서 이루어진다는 점은 매우 중요합니다. 이는 네트워크 성능 병목 현상이 발생했을 때, 개발자가 쿠버네티스 설정뿐만 아니라 커널 수준의 네트워크 튜닝까지 고려해야 함을 시사합니다.

한국 시장 시사점

클라우드 네이티브 전환을 서두르는 한국의 많은 스타트업들이 과도한 LoadBalancer 사용으로 인해 예기치 못한 클라우드 비용 상승을 겪고 있습니다. 각 상황에 맞는 5가지 서비스 유형(ClusterIP, NodePort 등)을 정확히 구분하여 설계하는 역량은 비용 효율적인 인프라 운영의 핵심입니다.

이 글에 대한 큐레이터 의견

스타트업 창업자와 CTO 관점에서 볼 때, 쿠버네티스 서비스의 동작 원리를 이해하는 것은 '비용'과 '안정성'이라는 두 마리 토끼를 잡는 전략적 도구입니다. 많은 팀이 단순히 '작동하니까 쓴다'는 식으로 LoadBalancer를 남용하여 클라우드 비용을 낭비하곤 합니다. 하지만 이 기사에서 설명하듯, 내부 트래픽은 ClusterIP와 NodePort만으로도 충분히 제어 가능하며, 이를 통해 인프라 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 기회가 있습니다.

또한, 기술적 부채를 줄이기 위한 인사이트도 명확합니다. 서비스의 트래픽 흐름이 커널의 iptables 규칙에 의존한다는 점을 인지한다면, 트래픽 급증 시 발생하는 지연 시간(Latency) 문제를 해결하기 위해 단순한 애플리큐이션 수정이 아닌, 네트워크 데이터플레인 관점의 접근을 시도할 수 있습니다. 개발팀이 'Service는 메타데이터일 뿐, 실제 일은 커널이 한다'는 사실을 이해할 때, 진정한 의미의 고성능 클라우드 네이티브 아키텍처 설계가 가능해질 것입니다.

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