CKA Lightning Lab

개요

CKA(Certified Kubernetes Administrator) 시험에서 자주 출제되는 필수 Kubernetes 관리 작업들을 다룹니다. 클러스터 업그레이드, 트러블슈팅, 배포, 시크릿, ETCD 백업 등의 실전 문제와 해결방법을 포함합니다.

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문제 1: Kubernetes 클러스터 업그레이드

문제

Upgrade the current version of kubernetes from 1.33.0 to 1.34.0 exactly using the kubeadm utility. Make sure that the upgrade is carried out one node at a time starting with the controlplane node. To minimize downtime, the deployment gold-nginx should be rescheduled on an alternate node before upgrading each node.

Upgrade controlplane node first and drain node node01 before upgrading it. Pods for gold-nginx should run on the controlplane node subsequently.

공식 문서:

• kubeadm 클러스터 업그레이드

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풀이

1단계: Control Plane 노드 업그레이드

# Kubernetes 저장소를 v1.34로 변경
sudo vi /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
# 다음으로 수정: deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.34/deb/ /

# 패키지 목록 업데이트 및 kubeadm 버전 확인
sudo apt update
apt-cache madison kubeadm   # 1.34.0-1.1 확인

# kubeadm 업그레이드
sudo apt-mark unhold kubeadm
sudo apt install -y kubeadm=1.34.0-1.1
sudo apt-mark hold kubeadm

# 업그레이드 계획 확인
sudo kubeadm upgrade plan v1.34.0

# 업그레이드 적용
sudo kubeadm upgrade apply v1.34.0

# controlplane 노드 drain
kubectl drain controlplane --ignore-daemonsets

# kubelet 및 kubectl 업그레이드
sudo apt-mark unhold kubelet kubectl
sudo apt install -y kubelet=1.34.0-1.1 kubectl=1.34.0-1.1
sudo apt-mark hold kubelet kubectl

# kubelet 재시작
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

# controlplane 노드 다시 스케줄 가능 상태로 변경
kubectl uncordon controlplane

# 워커 노드 업그레이드 전 drain
kubectl drain node01 --ignore-daemonsets

2단계: Worker 노드 (node01) 업그레이드

# node01로 SSH 접속
ssh node01

# Kubernetes 저장소를 v1.34로 변경
sudo vi /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
# 다음으로 수정: deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.34/deb/ /

# 패키지 목록 업데이트 및 kubeadm 버전 확인
sudo apt update
apt-cache madison kubeadm   # 1.34.0-1.1 확인

# kubeadm 업그레이드
sudo apt-mark unhold kubeadm
sudo apt install -y kubeadm=1.34.0-1.1
sudo apt-mark hold kubeadm

# 노드 업그레이드
sudo kubeadm upgrade node

# kubelet 및 kubectl 업그레이드
sudo apt-mark unhold kubelet kubectl
sudo apt install -y kubelet=1.34.0-1.1 kubectl=1.34.0-1.1
sudo apt-mark hold kubelet kubectl

# kubelet 재시작
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart kubelet

# node01에서 나가기
exit

# controlplane에서 node01을 다시 스케줄 가능 상태로 변경
kubectl uncordon node01

검증

kubectl get nodes
# 두 노드 모두 v1.34.0으로 표시되어야 함

kubectl get pods -o wide
# gold-nginx 파드가 controlplane에서 실행되어야 함

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문제 2: 디플로이먼트 정보 출력

문제

Print the names of all deployments in the admin2406 namespace in the following format:

DEPLOYMENT   CONTAINER_IMAGE   READY_REPLICAS   NAMESPACE
<deployment name>   <container image used>   <ready replica count>   <Namespace>

The data should be sorted by the increasing order of the deployment name.

Example:

DEPLOYMENT   CONTAINER_IMAGE   READY_REPLICAS   NAMESPACE
deploy0   nginx:alpine   1   admin2406

Write the result to the file /opt/admin2406_data.

공식 문서:

• kubectl Custom Columns
• kubectl Cheat Sheet

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풀이

kubectl -n admin2406 get deployments \
  --sort-by=.metadata.name \
  -o custom-columns='DEPLOYMENT:.metadata.name,CONTAINER_IMAGE:.spec.template.spec.containers[0].image,READY_REPLICAS:.status.readyReplicas,NAMESPACE:.metadata.namespace' \
  > /opt/admin2406_data

검증

cat /opt/admin2406_data

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문제 3: Kubeconfig 트러블슈팅

문제

A kubeconfig file called admin.kubeconfig has been created in /root/CKA. There is something wrong with the configuration. Troubleshoot and fix it.

공식 문서:

• kubeconfig 파일을 사용한 클러스터 접근 구성
• 여러 클러스터 접근 구성

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풀이

# 현재 kubeconfig 확인
cat /root/CKA/admin.kubeconfig

# kubeconfig 테스트
kubectl --kubeconfig=/root/CKA/admin.kubeconfig get nodes

# 확인해야 할 일반적인 문제:
# 1. API 서버 주소/포트 오류
# 2. 잘못된 인증서 경로
# 3. 잘못된 컨텍스트/클러스터/사용자 이름
# 4. 인증서 데이터 형식 문제

# 잘못된 포트 수정 예시 (6443이 표준):
vi /root/CKA/admin.kubeconfig
# server: https://controlplane:4380 을 https://controlplane:6443 으로 변경

# 또는 필요시 인증서 경로 수정:
# certificate-authority-data 또는 certificate-authority가 유효한 인증서를 가리키는지 확인

# 수정 사항 검증
kubectl --kubeconfig=/root/CKA/admin.kubeconfig get nodes

일반적인 문제와 해결방법

문제	해결방법
잘못된 API 서버 포트	6443(기본값)으로 변경
잘못된 인증 기관	CA 인증서 경로 또는 데이터 확인
컨텍스트의 잘못된 클러스터 이름	컨텍스트가 기존 클러스터를 참조하는지 확인
누락되거나 유효하지 않은 클라이언트 인증서	클라이언트 인증서 및 키 확인

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문제 4: 어노테이션을 사용한 디플로이먼트 생성 및 업데이트

문제

Create a deployment, update its image, and record the change using annotations.

Requirements:

1. Create a deployment named nginx-deploy with nginx:1.16 image
2. Update the deployment to use nginx:1.17 image
3. Annotate the deployment to record the change

공식 문서:

• Deployments
• 디플로이먼트 업데이트
• 롤아웃 히스토리 확인

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풀이

1단계: 디플로이먼트 생성

kubectl create deployment nginx-deploy --image=nginx:1.16

2단계: 디플로이먼트 이미지 업데이트

kubectl set image deployment/nginx-deploy nginx=nginx:1.17

3단계: 변경사항 기록을 위한 어노테이션 추가

kubectl annotate deployment nginx-deploy \
  kubernetes.io/change-cause="Updated nginx image to 1.17"

참고: 이 어노테이션은 더 이상 사용되지 않는(deprecated) --record 플래그의 기능을 대체하며, 명확한 변경 이력을 제공합니다.

검증

# 디플로이먼트 상태 확인
kubectl get deployment nginx-deploy

# 롤아웃 히스토리 확인
kubectl rollout history deployment/nginx-deploy

# 어노테이션 확인
kubectl describe deployment nginx-deploy

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문제 5: Persistent Volume을 사용하는 MySQL 디플로이먼트 트러블슈팅

문제

A new deployment called alpha-mysql has been deployed in the alpha namespace. However, the pods are not running. Troubleshoot and fix the issue.

Requirements:

• The deployment should use the persistent volume alpha-pv mounted at /var/lib/mysql
• Should use the environment variable MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=1 for an empty root password
• Important: Do not alter the persistent volume

공식 문서:

• Persistent Volumes
• 파드에서 PersistentVolume 사용 구성

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풀이

# 디플로이먼트 상태 확인
kubectl -n alpha get deployment alpha-mysql
kubectl -n alpha get pods

# 파드 상세 정보로 에러 확인
kubectl -n alpha describe pod <pod-name>

# PVC 및 PV 상태 확인
kubectl -n alpha get pvc
kubectl get pv alpha-pv

# 일반적인 문제:
# 1. PVC가 생성되지 않았거나 바인딩되지 않음
# 2. 잘못된 스토리지 클래스
# 3. 액세스 모드 불일치
# 4. 잘못된 볼륨 마운트 경로

# 디플로이먼트 설정 확인
kubectl -n alpha get deployment alpha-mysql -o yaml > /tmp/alpha-mysql.yaml

# 디플로이먼트 수정
kubectl -n alpha edit deployment alpha-mysql

일반적인 해결방법: PVC 생성 또는 수정

# PVC가 없는 경우 생성
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-alpha-pvc
  namespace: alpha
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  volumeName: alpha-pv
  storageClassName: ""  # 사전 프로비저닝된 PV의 경우 빈 문자열 사용

kubectl apply -f pvc.yaml

디플로이먼트 볼륨 구성 수정

kubectl -n alpha edit deployment alpha-mysql

다음과 같이 디플로이먼트가 구성되어 있는지 확인:

spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: mysql
        image: mysql:5.6
        env:
        - name: MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD
          value: "1"
        volumeMounts:
        - name: mysql-data
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-alpha-pvc

검증

kubectl -n alpha get pods
kubectl -n alpha get pvc
kubectl get pv alpha-pv

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문제 6: ETCD 백업

문제

Take the backup of ETCD at the location /opt/etcd-backup.db on the controlplane node.

공식 문서:

• etcd 클러스터 백업
• etcd 재해 복구

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풀이

# ETCD 인증서 위치 찾기 (일반적으로 static pod manifest에서)
cat /etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml | grep -E 'cert|key|ca'

# ETCD 스냅샷 생성
ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save /opt/etcd-backup.db \
  --endpoints=https://127.0.0.1:2379 \
  --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt \
  --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt \
  --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key

# 백업 검증
ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot status /opt/etcd-backup.db --write-out=table

대체 방법 (인증서가 다른 위치에 있는 경우)

# etcd 파드에서 정확한 인증서 경로 확인
kubectl -n kube-system describe pod etcd-controlplane

# 해당 경로를 사용하여 백업 명령 실행
ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot save /opt/etcd-backup.db \
  --endpoints=https://127.0.0.1:2379 \
  --cacert=<ca-cert-path> \
  --cert=<server-cert-path> \
  --key=<server-key-path>

검증

ls -lh /opt/etcd-backup.db

ETCDCTL_API=3 etcdctl snapshot status /opt/etcd-backup.db --write-out=table

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문제 7: Secret Volume이 있는 파드 생성

문제

Create a pod called secret-1401 in the admin1401 namespace using the busybox image.

Requirements:

• Container name: secret-admin
• Container should sleep for 4800 seconds
• Mount a read-only secret volume called secret-volume at /etc/secret-volume
• Use the existing secret dotfile-secret

공식 문서:

• Secrets
• Secret을 사용한 안전한 자격증명 배포
• 파드에서 Secret을 파일로 사용

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풀이

방법 1: kubectl run과 YAML 사용

# YAML 템플릿 생성
kubectl run secret-1401 -n admin1401 --image=busybox --dry-run=client -o yaml > secret-pod.yaml

secret-pod.yaml 파일 수정:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-1401
  namespace: admin1401
spec:
  containers:
  - name: secret-admin
    image: busybox
    command: ["sleep", "4800"]
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      mountPath: /etc/secret-volume
      readOnly: true
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: dotfile-secret

kubectl apply -f secret-pod.yaml

방법 2: 직접 YAML 생성

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-1401
  namespace: admin1401
spec:
  containers:
  - name: secret-admin
    image: busybox
    command: ["sleep", "4800"]
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      mountPath: /etc/secret-volume
      readOnly: true
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: dotfile-secret
EOF

검증

# 파드 상태 확인
kubectl -n admin1401 get pod secret-1401

# 볼륨 마운트 확인
kubectl -n admin1401 describe pod secret-1401

# 파드에 접속하여 마운트된 시크릿 확인
kubectl -n admin1401 exec secret-1401 -- ls -la /etc/secret-volume

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요약

이 Lightning Lab 연습 문제들은 CKA 시험의 핵심 주제를 다룹니다:

번호	주제	핵심 내용
1	클러스터 업그레이드	kubeadm을 사용한 안전한 롤링 업그레이드
2	데이터 포맷팅	kubectl 커스텀 컬럼 출력
3	트러블슈팅	Kubeconfig 검증 및 복구
4	디플로이먼트 관리	어노테이션을 사용한 디플로이먼트 생성 및 업데이트
5	스토리지	PersistentVolume 및 PersistentVolumeClaim 트러블슈팅
6	ETCD 운영	클러스터 백업 절차
7	보안	파드에서 Secret 사용

팁: 시험 환경에서 근육 기억(muscle memory)을 구축하기 위해 이러한 시나리오를 반복적으로 연습하세요.