Part 23/26: Helm 차트와 Kustomize

Kubernetes 애플리케이션 배포에서 여러 YAML 파일을 관리하는 것은 번거롭다. Helm과 Kustomize는 이 문제를 해결하는 대표적인 도구이다. Helm은 패키지 관리자 방식으로, Kustomize는 오버레이 방식으로 설정을 관리한다.

Helm

Helm 개요

원문 (helm.sh): Helm is the package manager for Kubernetes. Helm Charts help you define, install, and upgrade even the most complex Kubernetes application.

번역: Helm은 Kubernetes를 위한 패키지 관리자이다. Helm Charts는 가장 복잡한 Kubernetes 애플리케이션도 정의, 설치 및 업그레이드하는 데 도움이 된다.

Helm은 Kubernetes의 패키지 관리자이다.

flowchart TB
    subgraph helm["Helm"]
        chart["Chart<br/>Kubernetes 리소스들의 패키지<br/>템플릿 + 기본값 + 메타데이터"]
        release["Release<br/>Chart의 설치된 인스턴스<br/>같은 Chart로 여러 Release 가능"]
        repo["Repository<br/>Chart 저장소"]
    end

주요 개념:

• Chart: 애플리케이션을 정의하는 패키지
• Release: Chart를 클러스터에 설치한 인스턴스
• Repository: Chart를 저장하고 공유하는 저장소

Helm 설치

# macOS
brew install helm

# Linux
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

# 버전 확인
helm version

기본 명령어

# Repository 추가
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable
helm repo update

# Chart 검색
helm search repo nginx
helm search hub nginx  # Artifact Hub 검색

# Chart 정보 확인
helm show chart bitnami/nginx
helm show values bitnami/nginx  # 설정 가능한 값

# Chart 설치
helm install my-nginx bitnami/nginx
helm install my-nginx bitnami/nginx --namespace web --create-namespace

# 커스텀 값으로 설치
helm install my-nginx bitnami/nginx -f values.yaml
helm install my-nginx bitnami/nginx --set replicaCount=3

# Release 목록
helm list
helm list -A  # 모든 namespace

# Release 상태
helm status my-nginx

# Release 업그레이드
helm upgrade my-nginx bitnami/nginx --set replicaCount=5
helm upgrade my-nginx bitnami/nginx -f new-values.yaml

# Release 롤백
helm rollback my-nginx 1  # 리비전 번호

# Release 삭제
helm uninstall my-nginx

# Release 히스토리
helm history my-nginx

Chart 구조

mychart/
├── Chart.yaml         # Chart 메타데이터
├── values.yaml        # 기본 설정값
├── charts/            # 의존성 Chart
├── templates/         # 템플릿 파일
│   ├── deployment.yaml
│   ├── service.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   ├── _helpers.tpl   # 템플릿 헬퍼
│   └── NOTES.txt      # 설치 후 메시지
└── .helmignore        # 패키징 제외 파일

Chart.yaml

apiVersion: v2
name: mychart
description: My application chart
type: application
version: 0.1.0           # Chart 버전
appVersion: "1.16.0"     # 애플리케이션 버전
dependencies:
- name: postgresql
  version: "12.x.x"
  repository: https://charts.bitnami.com/bitnami

values.yaml

# 기본 설정값
replicaCount: 1

image:
  repository: nginx
  tag: "1.24"
  pullPolicy: IfNotPresent

service:
  type: ClusterIP
  port: 80

resources:
  limits:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi
  requests:
    cpu: 50m
    memory: 64Mi

nodeSelector: {}
tolerations: []
affinity: {}

템플릿 작성

# templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: 
  labels:
spec:
  replicas: 
  selector:
    matchLabels:
  template:
    metadata:
      labels:
    spec:
      containers:
      - name: 
        image: ":"
        imagePullPolicy: 
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:

템플릿 함수

# 문자열 함수
           # 대문자
           # 소문자
           # 첫글자 대문자
           # 따옴표 추가
 # 기본값

# 조건문
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
...

# 반복문
- host: 

# 변수# YAML 변환

Chart 개발

# 새 Chart 생성
helm create mychart

# 템플릿 렌더링 (디버깅)
helm template my-release ./mychart
helm template my-release ./mychart -f custom-values.yaml

# 문법 검사
helm lint ./mychart

# 설치 전 미리보기 (dry-run)
helm install my-release ./mychart --dry-run --debug

# Chart 패키징
helm package ./mychart

# 의존성 관리
helm dependency update ./mychart

Kustomize

Kustomize 개요

원문 (kustomize.io): Kustomize traverses a Kubernetes manifest to add, remove or update configuration options without forking. It is available both as a standalone binary and as a native feature of kubectl.

번역: Kustomize는 포크 없이 구성 옵션을 추가, 제거 또는 업데이트하기 위해 Kubernetes 매니페스트를 순회한다. 독립 실행형 바이너리와 kubectl의 기본 기능으로 모두 사용할 수 있다.

Kustomize는 템플릿 없이 YAML을 커스터마이징한다.

Base YAML + Overlay = 최종 YAML

특징:

• kubectl에 내장 (kubectl apply -k)
• 원본 YAML 수정 없이 오버레이
• 환경별 설정 관리에 적합

기본 구조

├── base/                    # 기본 리소스
│   ├── kustomization.yaml
│   ├── deployment.yaml
│   └── service.yaml
└── overlays/                # 환경별 오버레이
    ├── development/
    │   ├── kustomization.yaml
    │   └── replica-patch.yaml
    └── production/
        ├── kustomization.yaml
        └── replica-patch.yaml

base/kustomization.yaml

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

resources:
- deployment.yaml
- service.yaml

base/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myapp:latest
        ports:
        - containerPort: 8080

overlays/production/kustomization.yaml

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

resources:
- ../../base

namespace: production

namePrefix: prod-
nameSuffix: -v1

commonLabels:
  env: production

commonAnnotations:
  managed-by: kustomize

replicas:
- name: myapp
  count: 5

images:
- name: myapp
  newTag: "1.0.0"

patches:
- path: replica-patch.yaml

패치 방식

Strategic Merge Patch:

# overlays/production/replica-patch.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  replicas: 5
  template:
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        resources:
          limits:
            cpu: "500m"
            memory: "256Mi"

JSON Patch:

# kustomization.yaml
patches:
- target:
    kind: Deployment
    name: myapp
  patch: |-
    - op: replace
      path: /spec/replicas
      value: 5

Kustomize 사용

# 빌드 (YAML 출력)
kustomize build overlays/production/
kubectl kustomize overlays/production/

# 적용
kustomize build overlays/production/ | kubectl apply -f -
kubectl apply -k overlays/production/

# 삭제
kubectl delete -k overlays/production/

ConfigMap/Secret 생성

# kustomization.yaml
configMapGenerator:
- name: app-config
  literals:
  - LOG_LEVEL=info
  - DB_HOST=localhost
- name: app-config-file
  files:
  - config.json

secretGenerator:
- name: db-secret
  literals:
  - username=admin
  - password=secret123

generatorOptions:
  disableNameSuffixHash: true  # 해시 접미사 비활성화

이미지 변경

# kustomization.yaml
images:
- name: myapp
  newName: registry.example.com/myapp
  newTag: "2.0.0"
- name: nginx
  digest: sha256:abc123...  # digest로 지정

Helm vs Kustomize

특성	Helm	Kustomize
방식	템플릿	오버레이
복잡도	높음	낮음
학습 곡선	가파름	완만함
패키지 배포	적합	부적합
환경별 설정	가능	매우 적합
커뮤니티 Chart	풍부	해당없음
kubectl 통합	별도 설치	내장

사용 시나리오:

• Helm: 복잡한 애플리케이션, 커뮤니티 Chart 사용, 릴리스 관리 필요
• Kustomize: 환경별 설정 관리, 간단한 커스터마이징, GitOps

함께 사용하기

# Helm Chart를 Kustomize로 커스터마이징
helm template my-release bitnami/nginx > base/nginx.yaml

# kustomization.yaml에서 patches 적용

기술 면접 대비

자주 묻는 질문

Q: Helm Chart와 Release의 차이는?

A: Chart는 애플리케이션을 정의하는 패키지(템플릿과 기본값의 묶음)이다. Release는 Chart를 클러스터에 설치한 인스턴스이다. 같은 Chart로 여러 Release를 만들 수 있으며, 각 Release는 독립적으로 업그레이드하고 롤백할 수 있다.

Q: Helm 3와 Helm 2의 차이점은?

A: Helm 3에서 Tiller(클러스터 내 서버 컴포넌트)가 제거되었다. 이로써 RBAC 설정이 간소화되고 보안이 향상되었다. Release 정보는 Secret으로 저장되며, 클라이언트가 직접 API Server와 통신한다.

Q: Kustomize의 장점은?

A: 원본 YAML을 수정하지 않고 오버레이로 커스터마이징한다. 템플릿 언어를 배울 필요 없이 순수 YAML로 작업한다. kubectl에 내장되어 별도 설치가 필요 없다. 환경별 설정 관리에 매우 적합하다.

Q: Helm과 Kustomize를 함께 사용하는 이유는?

A: Helm은 복잡한 애플리케이션 패키징과 커뮤니티 Chart 활용에 좋고, Kustomize는 환경별 세밀한 커스터마이징에 좋다. Helm Chart를 렌더링한 후 Kustomize로 환경별 패치를 적용하는 방식으로 두 도구의 장점을 결합할 수 있다.

CKA 시험 대비 필수 명령어

CKA 시험에서는 주로 Kustomize가 출제된다.

# Kustomize 빌드
kubectl kustomize <directory>

# Kustomize 적용
kubectl apply -k <directory>

# Kustomize 삭제
kubectl delete -k <directory>

# Helm (기본 명령)
helm install <release> <chart>
helm upgrade <release> <chart>
helm list
helm uninstall <release>

---

참고 자료

공식 문서

• Helm Documentation
• Helm Charts
• Kustomize
• Kustomize Documentation
• Managing Kubernetes Objects Using Kustomize

다음 단계

• Kubernetes - CRD와 Operator
• Kubernetes - CKA 시험 대비