개요

Kubernetes에서 Pod에 접근하기 위한 네트워크 추상화 계층인 Service는 유형에 따라 동작이 완전히 달라진다. 이 글에서는 Deployment + ClusterIP Service와 StatefulSet + Headless Service 두 가지 구조를 비교해 정리한다.

핵심 개념 요약

1. Deployment + 일반 Service (ClusterIP)

클러스터 내부 Client
        ↓
Service (ClusterIP: 10.96.9.10)  ← 라벨 매칭
        ↓ 로드밸런싱
  Pod A | Pod B | Pod C

특징

• Deployment는 Pod를 관리할 때 이름보다 역할이 중요하다.
  • Pod가 죽으면 새로운 이름으로 재생성되어도 무방하다 (A/B/C로 단순 구분)
• Service는 ClusterIP(가상 IP) 를 가지며, selector 라벨로 대상 Pod를 찾는다.
• 클라이언트는 개별 Pod IP를 몰라도 되고, Service IP 하나로 통신한다.
• 내부 kube-proxy가 트래픽을 살아있는 Pod들에 분산시킨다.

언제 쓰나

• 상태가 없는(Stateless) 애플리케이션 (웹 서버, API 서버 등)
• Pod가 어떤 것이어도 상관없고, 요청만 처리하면 되는 경우

예시 YAML

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
  # type 생략 시 기본값 = ClusterIP

2. StatefulSet + Headless Service

클러스터 내부 Client
        ↓ DNS 조회 후 Pod에 직접 접근
postgres-0.default.svc.cluster.local
postgres-1.default.svc.cluster.local
postgres-2.default.svc.cluster.local
        ↓
  postgres-0 | postgres-1 | postgres-2
  (Container: PostgreSQL)

특징

• StatefulSet은 Pod에 고정 이름과 정체성을 부여한다.
  • Pod 이름이 postgres-0, postgres-1, postgres-2처럼 순서 있게 붙는다.
  • Pod가 재시작되어도 같은 이름으로 복구된다.
• Headless Service는 clusterIP: None으로 설정한다.
  • 가상 IP가 없으므로 트래픽 분산(로드밸런싱) 기능이 없다.
  • 대신 DNS 조회 시 각 Pod의 IP를 직접 반환한다.
• 클라이언트는 <pod-name>.<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local 형태의 DNS로 특정 Pod를 직접 지정해 접근할 수 있다.

언제 쓰나

• 상태가 있는(Stateful) 애플리케이션 (DB, 메시지 큐, 분산 캐시 등)
• Pod마다 역할이 다른 경우 (Primary / Replica 구분 등)
• 특정 Pod를 명시적으로 지정해야 하는 경우

예시 YAML

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgres
spec:
  clusterIP: None # ← Headless의 핵심
  selector:
    app: postgres
  ports:
    - port: 5432

일반 Service vs Headless Service 비교

핵심 정리

• 일반 Service + Deployment: Pod가 누구든 상관없이 같은 역할만 하면 된다. Service가 트래픽을 알아서 분산한다.
• Headless Service + StatefulSet: Pod 하나하나가 고정 이름과 정체성을 가진다. 클라이언트가 DNS로 특정 Pod를 직접 찾아간다.
• Headless는 clusterIP: None 한 줄로 만들어지지만, 동작 방식이 완전히 달라진다.
• DB처럼 Primary/Replica 구분이 필요하거나, 데이터가 Pod에 종속된 경우에는 StatefulSet + Headless를 써야 한다.