Blue-Green Deployments

Blue-Green 배포는 두 개의 동일한 프로덕션 환경을 유지하면서 무중단으로 새 버전을 배포하는 전략입니다.

Blue-Green 배포란?

Blue-Green 배포 전략의 핵심 개념:

Blue: 현재 프로덕션 환경에서 실행 중인 버전
Green: 새로운 버전을 배포할 환경
즉시 전환: Service의 selector를 변경하여 트래픽을 즉시 전환
빠른 롤백: 문제 발생 시 selector를 다시 변경하여 즉시 이전 버전으로 복귀

작동 원리

배포 후:

Blue Deployment 생성

1. Blue Deployment

blue-dep.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: blue-dep
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      target: blue-dep
  template:
    metadata:
      labels:
        target: blue-dep
        app: status
        color: blue
    spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      containers:
        - name: servicedemo
          image: scubakiz/servicedemo:1.0
          ports:
            - containerPort: 80
              protocol: TCP
          imagePullPolicy: Always
          env:
            - name: IMAGE_COLOR
              value: blue
            - name: NODE_IP
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: status.hostIP
            - name: NODE_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: spec.nodeName
            - name: POD_IP
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: status.podIP
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            - name: POD_NAMESPACE
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.namespace

2. Production Service (Blue)

production-svc-blue.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: production-svc
  labels:
    color: blue
spec:
  ports:
    - name: web
      port: 8080
      targetPort: 80
  selector:
    target: blue-dep  # Blue Deployment를 선택
  type: LoadBalancer

3. Blue 환경 배포

# Blue Deployment 생성
kubectl apply -f blue-dep.yaml

# Production Service 생성 (Blue를 가리킴)
kubectl apply -f production-svc-blue.yaml

# 상태 확인
kubectl get deployments
kubectl get pods -l target=blue-dep
kubectl get services production-svc

4. 외부 IP 확인 및 테스트

# LoadBalancer IP 확인
kubectl get service production-svc

# IP가 할당될 때까지 대기
kubectl get service production-svc --watch

# 브라우저에서 접속 또는 curl 테스트
EXTERNAL_IP=$(kubectl get service production-svc -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
curl http://$EXTERNAL_IP:8080

# 반복 테스트 (Blue 이미지 확인)
while sleep 1; do curl -s http://$EXTERNAL_IP:8080 | grep -i "POD IP:"; done

Green Deployment 생성 및 전환

1. Green Deployment

green-dep.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: green-dep
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      target: green-dep
  template:
    metadata:
      labels:
        target: green-dep
        app: status
        color: green
    spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      containers:
        - name: servicedemo
          image: scubakiz/servicedemo:1.0
          ports:
            - containerPort: 80
              protocol: TCP
          imagePullPolicy: Always
          env:
            - name: IMAGE_COLOR
              value: green  # Blue와의 차이점
            - name: NODE_IP
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: status.hostIP
            - name: NODE_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: spec.nodeName
            - name: POD_IP
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: status.podIP
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            - name: POD_NAMESPACE
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.namespace

2. Green 환경 배포

# Green Deployment 생성
kubectl apply -f green-dep.yaml

# 상태 확인
kubectl get deployments
kubectl get pods -l target=green-dep

# 이 시점에서는 Green Pods가 생성되었지만 트래픽을 받지 않음

3. Service를 Green으로 전환

production-svc-green.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: production-svc
  labels:
    color: green  # 라벨 변경
spec:
  ports:
    - name: web
      port: 8080
      targetPort: 80
  selector:
    target: green-dep  # Green Deployment를 선택
  type: LoadBalancer

# Service 업데이트 (트래픽 전환)
kubectl apply -f production-svc-green.yaml

# Service 확인
kubectl describe service production-svc

4. 트래픽 전환 확인

# 기존 브라우저 세션 확인
# - 기존 세션은 계속 Blue를 보여줌 (세션 유지)

# 새 브라우저 또는 새 세션에서 접속
# - 새 세션은 Green을 보여줌

# curl로 확인
while sleep 1; do curl -s http://$EXTERNAL_IP:8080 | grep -i "color\|POD IP:"; done

세션 유지

LoadBalancer의 세션 어피니티로 인해 기존 클라이언트는 계속 동일한 Pod에 연결될 수 있습니다. 새로운 연결만 Green 환경으로 라우팅됩니다.

단계별 Blue-Green 배포 실습

1단계: Blue 환경 배포

# Blue Deployment와 Service 생성
kubectl apply -f blue-dep.yaml
kubectl apply -f production-svc-blue.yaml

# Pod가 Ready 상태가 될 때까지 대기
kubectl wait --for=condition=ready pod -l target=blue-dep --timeout=60s

# LoadBalancer IP 할당 대기
kubectl get service production-svc --watch
# Ctrl+C로 중지

# 외부 IP 가져오기
EXTERNAL_IP=$(kubectl get service production-svc -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
echo "Production Service URL: http://$EXTERNAL_IP:8080"

# 브라우저에서 접속하여 Blue 이미지 확인

2단계: Green 환경 준비

# Green Deployment 생성
kubectl apply -f green-dep.yaml

# Green Pod가 Ready 상태가 될 때까지 대기
kubectl wait --for=condition=ready pod -l target=green-dep --timeout=60s

# 두 Deployment 모두 실행 중 확인
kubectl get deployments
kubectl get pods -l 'target in (blue-dep,green-dep)'

3단계: 트래픽 전환 (Blue → Green)

# Service를 Green으로 전환
kubectl apply -f production-svc-green.yaml

# Service selector 확인
kubectl get service production-svc -o yaml | grep -A 2 "selector:"

# Endpoint 확인 (Green Pod IP로 변경됨)
kubectl get endpoints production-svc

4단계: 검증 및 모니터링

# 새 연결로 Green 환경 확인
curl http://$EXTERNAL_IP:8080

# 반복 테스트
for i in {1..10}; do
  curl -s http://$EXTERNAL_IP:8080 | grep -E "color|version"
  sleep 1
done

# Pod 상태 모니터링
kubectl get pods -l 'target in (blue-dep,green-dep)' --watch

5단계: Blue 환경 정리 (선택사항)

# Green이 안정적으로 동작하면 Blue 제거
kubectl delete deployment blue-dep

# 남은 리소스 확인
kubectl get deployments
kubectl get pods

롤백 (Green → Blue)

문제가 발견되면 즉시 Blue로 롤백:

# 1. Blue Deployment가 여전히 존재하는 경우
kubectl apply -f production-svc-blue.yaml

# 2. Blue Deployment를 삭제한 경우 (재생성 필요)
kubectl apply -f blue-dep.yaml
kubectl wait --for=condition=ready pod -l target=blue-dep --timeout=60s
kubectl apply -f production-svc-blue.yaml

# Service selector 확인
kubectl get service production-svc -o yaml | grep -A 2 "selector:"

Blue-Green 배포의 장단점

장점

✅ 즉시 전환: Service selector만 변경하면 즉시 전환
✅ 빠른 롤백: 문제 발생 시 즉시 이전 버전으로 복귀
✅ 테스트 용이: Green 환경을 프로덕션과 동일하게 테스트
✅ 다운타임 없음: 무중단 배포

단점

❌ 리소스 비용: 두 배의 리소스 필요 (Blue + Green)
❌ 데이터베이스: 데이터베이스 스키마 변경 시 복잡
❌ 세션 관리: 기존 세션 처리 고려 필요

실전 팁

1. 헬스 체크

Green 환경이 완전히 준비되었는지 확인:

# 모든 Pod가 Ready인지 확인
kubectl wait --for=condition=ready pod -l target=green-dep --timeout=300s

# 헬스 체크 엔드포인트 테스트
GREEN_POD=$(kubectl get pod -l target=green-dep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
kubectl exec $GREEN_POD -- curl -s http://localhost/health

2. Smoke Test

트래픽 전환 전 Green 환경 테스트:

# Port-forward로 Green 환경 직접 테스트
kubectl port-forward deployment/green-dep 8081:80 &

# 테스트
curl http://localhost:8081

# Port-forward 종료
kill %1

3. 점진적 전환 (Service Mesh 없이)

두 개의 Service를 사용하여 점진적 테스트:

# Staging Service (내부 테스트용)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: staging-svc
spec:
  selector:
    target: green-dep
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 80
  type: ClusterIP

---
# Production Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: production-svc
spec:
  selector:
    target: blue-dep
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 80
  type: LoadBalancer

자동화 스크립트

blue-green-deploy.sh
#!/bin/bash

CURRENT_COLOR=$1  # blue 또는 green
NEW_COLOR=$2      # green 또는 blue

echo "=== Blue-Green Deployment ==="
echo "Current: $CURRENT_COLOR"
echo "New: $NEW_COLOR"

# 1. 새 버전 배포
echo "1. Deploying $NEW_COLOR environment..."
kubectl apply -f ${NEW_COLOR}-dep.yaml

# 2. 헬스 체크 대기
echo "2. Waiting for $NEW_COLOR pods to be ready..."
kubectl wait --for=condition=ready pod -l target=${NEW_COLOR}-dep --timeout=300s

# 3. Smoke test
echo "3. Running smoke tests..."
NEW_POD=$(kubectl get pod -l target=${NEW_COLOR}-dep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
HEALTH_STATUS=$(kubectl exec $NEW_POD -- curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" http://localhost/health || echo "failed")

if [ "$HEALTH_STATUS" != "200" ]; then
  echo "❌ Health check failed. Aborting deployment."
  exit 1
fi

# 4. 트래픽 전환
echo "4. Switching traffic to $NEW_COLOR..."
kubectl apply -f production-svc-${NEW_COLOR}.yaml

# 5. 확인
echo "5. Verifying deployment..."
sleep 5
kubectl get service production-svc
kubectl get endpoints production-svc

# 6. 이전 버전 정리 (선택사항)
read -p "Delete $CURRENT_COLOR deployment? (y/n) " -n 1 -r
echo
if [[ $REPLY =~ ^[Yy]$ ]]; then
  kubectl delete deployment ${CURRENT_COLOR}-dep
fi

echo "✅ Deployment complete!"

사용 방법:

chmod +x blue-green-deploy.sh

# Blue → Green 전환
./blue-green-deploy.sh blue green

# Green → Blue 롤백
./blue-green-deploy.sh green blue

리소스 정리

kubectl delete deployment blue-dep green-dep
kubectl delete service production-svc

실습 과제

Blue 환경을 배포하고 LoadBalancer로 접근하세요
Green 환경을 배포하고 Service를 전환하세요
트래픽이 Green으로 전환되는 것을 확인하세요
Blue로 롤백하는 과정을 실습하세요
자동화 스크립트를 작성하여 Blue-Green 배포를 자동화하세요
데이터베이스를 사용하는 애플리케이션에서 Blue-Green 배포의 어려움을 고민하세요

다음 단계

Canary Deployments에서 점진적인 트래픽 전환 전략을 배웁니다.

Blue-Green 배포란?​

작동 원리​

Blue Deployment 생성​

1. Blue Deployment​

2. Production Service (Blue)​

3. Blue 환경 배포​

4. 외부 IP 확인 및 테스트​

Green Deployment 생성 및 전환​

1. Green Deployment​

2. Green 환경 배포​

3. Service를 Green으로 전환​

4. 트래픽 전환 확인​

단계별 Blue-Green 배포 실습​

1단계: Blue 환경 배포​

2단계: Green 환경 준비​

3단계: 트래픽 전환 (Blue → Green)​

4단계: 검증 및 모니터링​

5단계: Blue 환경 정리 (선택사항)​

롤백 (Green → Blue)​

Blue-Green 배포의 장단점​

장점​

단점​

실전 팁​

1. 헬스 체크​

2. Smoke Test​

3. 점진적 전환 (Service Mesh 없이)​

자동화 스크립트​

리소스 정리​

실습 과제​

다음 단계​