Kubernetes 리소스 최적화

오토스케일링으로 인스턴스 수를 조절하는 것만으로는 부족합니다. 각 Pod가 소비하는 리소스를 정밀하게 제어해야 비용과 안정성을 동시에 잡을 수 있습니다.

HPA vs VPA — 언제 무엇을 쓸까

	HPA (Horizontal)	VPA (Vertical)
동작	Pod 수를 늘림	Pod 1개의 CPU/메모리를 늘림
적합	Stateless API, 웹 서버	DB, 캐시, 단일 프로세스 앱
주의	최소 requests 설정 필수	재시작 발생 (롤링 업데이트)

일반적인 권장

Stateless 서비스는 HPA, Stateful 서비스는 VPA를 우선 적용하세요. 두 가지를 같은 Deployment에 동시에 적용하면 충돌이 발생합니다.

VPA (Vertical Pod Autoscaler) 설정

apiVersion: autoscaling.k8s.io/v1
kind: VerticalPodAutoscaler
metadata:
  name: api-vpa
spec:
  targetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: api-deployment
  updatePolicy:
    updateMode: "Auto"      # Off / Initial / Auto
  resourcePolicy:
    containerPolicies:
      - containerName: api
        minAllowed:
          cpu: "100m"
          memory: "128Mi"
        maxAllowed:
          cpu: "2"
          memory: "2Gi"

updateMode 선택 기준:

Off       → 권장값만 표시, 실제 적용 안 함 (분석 단계에서 사용)
Initial   → Pod 생성 시에만 적용, 실행 중 재시작 없음
Auto      → 실시간 조정, 재시작 발생 허용

Cluster Autoscaler

노드 수를 자동으로 조절합니다. Pod가 스케줄되지 못하면 노드를 추가하고, 유휴 노드는 제거합니다.

# AWS EKS에서 Cluster Autoscaler 배포 예시
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: cluster-autoscaler
  namespace: kube-system
spec:
  template:
    spec:
      containers:
        - name: cluster-autoscaler
          image: registry.k8s.io/autoscaling/cluster-autoscaler:v1.29.0
          command:
            - ./cluster-autoscaler
            - --cloud-provider=aws
            - --node-group-auto-discovery=asg:tag=k8s.io/cluster-autoscaler/enabled,k8s.io/cluster-autoscaler/my-cluster
            - --scale-down-delay-after-add=10m   # 추가 후 10분간 제거 보류
            - --scale-down-unneeded-time=10m      # 10분 유휴 시 제거

스케일 다운 보호

중요한 Pod는 아래 어노테이션으로 강제 퇴출을 방지하세요.

annotations:
  cluster-autoscaler.kubernetes.io/safe-to-evict: "false"

Resource Quota — 네임스페이스 단위 제한

팀별 네임스페이스에 리소스 상한을 설정해 한 팀이 클러스터 전체를 잠식하지 못하게 합니다.

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: team-quota
  namespace: team-a
spec:
  hard:
    requests.cpu: "10"        # 팀 전체 CPU 요청 합계
    requests.memory: "20Gi"
    limits.cpu: "20"
    limits.memory: "40Gi"
    pods: "50"                # 최대 Pod 수

LimitRange — Pod 기본값 설정

requests를 명시하지 않은 Pod에 기본값을 자동 적용합니다.

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: default-limits
  namespace: team-a
spec:
  limits:
    - type: Container
      default:             # limits 기본값
        cpu: "500m"
        memory: "256Mi"
      defaultRequest:      # requests 기본값
        cpu: "100m"
        memory: "128Mi"
      max:                 # 컨테이너당 최대값
        cpu: "2"
        memory: "2Gi"

PodDisruptionBudget — 가용성 보장

Cluster Autoscaler가 노드를 제거할 때 최소 가용 Pod 수를 보장합니다.

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: api-pdb
spec:
  minAvailable: 2       # 항상 최소 2개 Pod 유지
  selector:
    matchLabels:
      app: api

리소스 낭비 찾기

# requests 대비 실제 사용률이 낮은 Pod 확인
kubectl top pods --all-namespaces | sort -k3 -rn

# VPA 권장값 확인 (updateMode: Off 상태에서)
kubectl describe vpa api-vpa

실제 사용률이 requests의 30% 미만이면 right-sizing 대상입니다.

다음 단계

• 캐싱 전략 (Redis / CDN) →
• 클라우드 비용 최적화 →