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Kubernetes , k8s 도 뭔지 모르겠는데 k3s 는 무엇인가요?

k3s는 경량 Kubernetes 배포판으로, 엣지 컴퓨팅과 저사양 환경에서도 가볍고 효율적으로 운영될 수 있습니다.

2025년 02월 06일

k3s 이름에는 어떤 의미가 있을까?

Kubernetes는 강력하지만, 엣지 컴퓨팅이나 IoT, 저사양 서버 환경에서는 사용하기 어려운 경우가 많습니다. 이를 해결하기 위해 Rancher Labs가 개발한 k3s는 Kubernetes의 핵심 기능을 유지하면서도 가볍고 빠른 경량 배포판으로 출시되었습니다.

그렇다면 k3s라는 이름은 어디에서 유래했을까요?
Kubernetes (k8s)처럼, k3s도 ‘k’와 ‘s’ 사이의 문자를 줄여 만든 이름으로, k8s의 절반 크기를 목표로 한다는 의미를 담고 있습니다.

즉, k3s는 단순한 이름이 아니라 더 가볍고 효율적인 Kubernetes를 상징하는 의미 있는 명칭입니다.

k3s 개념과 특징

k3s는 Rancher Labs에서 개발한 경량 Kubernetes 배포판으로, Kubernetes의 핵심 기능은 유지하면서도 불필요한 요소를 제거하고 최적화된 구조를 갖추고 있습니다.

또한, CNCF 인증을 받은 공식적인 Kubernetes 배포판으로, 기존 Kubernetes와의 호환성을 유지하면서도 더욱 가볍고 빠르게 사용할 수 있습니다.

경량화된 실행 환경

k3s 바이너리 크기는 약 100MB로, 표준 Kubernetes 배포판보다 훨씬 작다.
k3s 서버와 에이전트는 단일 바이너리로 제공되어 배포와 설치가 간소화된다.
불필요한 플러그인 및 드라이버가 제거되어 리소스 소비가 감소한다.

간소화된 설치 및 구성

단일 명령어로 클러스터를 빠르게 설치할 수 있다.
내장된 SQLite 데이터베이스를 기본 데이터 저장소로 사용하며, 외부의 MySQL, PostgreSQL과 같은 RDBMS로 확장이 가능하다.

엣지 및 IoT 환경 최적화

메모리와 CPU 요구 사항이 낮아, 저성능 디바이스(Raspberry Pi, ARM 기반 디바이스)에서도 실행이 가능하다.
작은 네트워크 대역폭으로 동작할 수 있는 경량 설계

추가적인 컨테이너 런타임 지원

Containerd를 기본 컨테이너 런타임으로 사용하며, CRI-O와 같은 다른 런타임도 지원한다.

내장된 서비스 및 로깅

클러스터에 기본적으로 필요한 필수 도구(ex: CoreDNS, Traefik 등)를 포함한다.
로깅은 기본적으로 containerd와 통합된 로깅 기능을 사용한다

CNI, CSI, CRI 표준 지원

CNI(Container Network Interface), CSI(Container Storage Interface), CRI(Container Runtime Interface)를 모두 지원하여 Kubernetes의 핵심 확장성을 유지한다.

HA (High Availability)

내장된 High Availability 모드를 지원하며, 외부 데이터베이스를 사용할 경우 다중 서버 설정이 가능하다.

CLI 중심 관리

사용자가 명령줄 인터페이스를 통해 손쉽게 클러스터를 관리할 수 있다.
k3s CLI는 간단하며, Kubernetes의 kubectl 명령어와 호환된다.

보안 및 경량화된 이미지

k3s는 자체적으로 CIS Benchmarks를 지원하는 보안 검증을 제공한다.
경량화된 컨테이너 이미지를 통해 보안성과 성능을 모두 확보한다.

k3s 노드 구성

k3s의 서버 노드는 k3s server 명령을 실행하는 호스트로 정의되며, 컨트롤 플레인과 데이터 스토어 구성 요소는 k3s에 의해 자동으로 관리됩니다.
k3s 에이전트 노드는 데이터 스토어나 컨트롤 플레인 구성 요소 없이 k3s agent 명령을 실행하는 호스트로 정의됩니다.
서버와 에이전트 노드 모두 kubelet, 컨테이너 런타임, CNI를 실행하여 원활한 Kubernetes 환경을 제공합니다.

k3s와 k8s의 차이점

항목	k3s	k8s(Kubernetes)
설계 목적	경량화 및 소규모 환경(엣지, IoT, 테스트) 최적화	대규모 엔터프라이즈 환경 및 멀티 클러스터 관리 최적화
설치 및 배포	단일 바이너리로 구성되어 빠르고 간단한 설치 가능	설치가 복잡하며 kubeadm, kops, kube-spray 등 추가 도구 사용 필요
리소스 요구사항	최소 리소스 요구사항 (512MB RAM, 1 CPU)	더 높은 리소스 요구사항 (2GB RAM, 다중 CPU 권장)
구성 요소	모든 Kubernetes 핵심 구성 요소 포함 + 경량화된 추가 기능	API 서버, 컨트롤러 매니저, etcd, 스케줄러 등 모든 구성 요소 포함
기본 데이터베이스	SQLite (기본 제공) 옵션으로 etcd 또는 MySQL 사용 가능	etcd (분산형 키-값 저장소로 강력한 일관성 및 고가용성 제공)
운영 체제 지원	Linux (ARM/ARM64/AMD64) 일부 Windows 지원(제한적)	Linux 및 Windows 완전 지원
고가용성(HA)	간소화된 HA 구성 (SQLite + 내부 클러스터 싱크)	완전한 Multi-Master 및 etcd 분산 클러스터 지원
네트워킹	Flannel 기본 제공 (다른 CNI 플러그인 지원 가능)	Flannel, Calico, Cilium 등 다양한 CNI 플러그인 완전 지원
스토리지	Local Path Provisioner 기본 제공 간단한 동적 스토리지 프로비저닝 가능	CSI(컨테이너 스토리지 인터페이스) 기반으로 고급 스토리지 옵션 지원
보안	RBAC, 네트워크 정책 지원 Pod Security Policies(PSS) 지원	모든 보안 기능 포함 (Pod Security Admission, 네트워크 정책, RBAC, Secrets 등)
멀티 클러스터 관리	내장된 멀티 클러스터 관리 도구 없음 추가 도구 필요 (예: Rancher)	Anthos, OpenShift, Fleet 등과의 통합으로 강력한 멀티 클러스터 관리 제공
DevOps 통합	Helm, Operators 등 Kubernetes DevOps 도구와 완전히 호환	모든 DevOps 도구와 완전 호환 (Jenkins, ArgoCD, Tekton 등)
확장성	100개 이하의 노드로 적합 (대규모 클러스터는 성능 저하 가능)	수천 개의 노드 및 수백만 개의 Pod까지 안정적으로 지원
업데이트 및 유지보수	업그레이드 및 패치가 간단 (단일 바이너리 대체로 가능)	업그레이드 절차가 더 복잡하며 추가 도구(kubeadm 등) 필요
운영 체제 호환성	경량 Linux 배포판 및 컨테이너 기반 OS에 최적화 (예: Alpine Linux)	대부분의 Linux 배포판 및 Windows OS에서 완전 지원
추가 기능	기본적으로 경량화된 기능 제공 일부 고급 기능은 비활성화	모든 Kubernetes 기능 제공 (예: Horizontal/Vertical Pod Autoscaler, Custom Controllers 등)
커뮤니티 지원	Rancher Labs 커뮤니티 중심 지원	CNCF(Cloud Native Computing Foundation)에서 관리 및 전 세계 커뮤니티 지원
사용 사례	엣지 컴퓨팅, IoT 디바이스 관리, 개발/테스트 환경, 소규모 클러스터 운영	대규모 애플리케이션 배포, 클라우드 네이티브 환경, 고가용성 및 멀티 클러스터 관리
라이선스 및 비용	오픈 소스, 무료	오픈 소스, 무료

마무리

최근 Kubernetes의 활용이 더욱 확대되면서, 리소스 효율성과 경량화가 중요한 요소로 떠오르고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 k3s는 엣지 컴퓨팅, IoT, 개발 및 테스트 환경에 최적화된 솔루션으로 자리 잡고 있으며, 기존 Kubernetes보다 더 가볍고 간편한 운영을 가능하게 합니다.

앞으로도 경량 Kubernetes 환경에 대한 관심은 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, k3s가 어떤 방식으로 발전해 나갈지 주목할 만합니다.
더 가벼운 Kubernetes 솔루션을 찾고 있다면, k3s를 직접 활용해 보시는 것은 어떨까요?