스토리지 & 데이터베이스

Narwhal 프로젝트는 안정적인 데이터 관리를 위해 블록 스토리지, 오브젝트 스토리지(S3), 그리고 고가용성(HA) 관계형 데이터베이스로 구성된 계층화된 스토리지 아키텍처를 제공합니다.

스토리지 아키텍처 (Storage)

다음은 클러스터의 기본 블록 스토리지부터 S3 오브젝트 스토리지까지 전체 스토리지 계층 구조를 나타냅니다.

1. NFS 블록 스토리지 (기반 스토리지)

클러스터의 모든 데이터는 narwhal-master-1 노드의 NFS 서버(/srv/nfs/k8s)를 기반으로 저장됩니다.

• StorageClass: nfs-csi (기본 스토리지 클래스로 설정)
• CSI 드라이버: csi-driver-nfs (v4.13.2)
• 파일시스템: XFS 기반 prjquota(프로젝트 쿼터)를 활성화하여 용량 제한을 강제합니다.

2. 스토리지 용량 제어 (nfs-quota-agent)

Kubernetes 네이티브 NFS는 PVC의 요청 용량(resources.requests.storage)을 실제로 물리적 디스크에 강제하지 못하는 한계가 있습니다. 이를 해결하기 위해 자체 개발한 NFS Quota Agent (v0.2.1)가 내장되어 있습니다.

• 용량 강제 할당: PV 생성을 감지하고 XFS 프로젝트 쿼터를 자동으로 설정하여 PVC 요청 크기만큼만 사용하도록 제한합니다.
• 주요 기능: 고아(Orphan) 디렉토리 정리, 사용량 추이 수집, 웹 UI 대시보드 통합 모니터링 기능 제공.

3. S3 호환 오브젝트 스토리지 (SeaweedFS)

분산 스토리지 시스템인 SeaweedFS (v4.34, chart 4.34.0)를 배포하여 클러스터 내부에 S3 API 호환 오브젝트 스토리지를 제공합니다. 모든 데이터는 nfs-csi 위에 저장됩니다.

• 용량 할당: Master 1Gi, Filer 5Gi, Volume 50Gi
• 접근 엔드포인트: http://seaweedfs-s3.storage.svc.cluster.local:8333 (자격증명: admin/admin)
• 활용처:
  • Velero: 전체 클러스터 백업 및 복원 저장소 (velero 버킷)
  • Loki: 로그 청크 및 인덱스 저장소 (loki 버킷)
  • Tempo: 분산 트레이싱 데이터 저장소 (tempo 버킷)
  • PostgreSQL: 데이터베이스 WAL 아카이빙 및 전체 백업 저장소

데이터베이스 계층 (CloudNativePG)

개별 애플리케이션마다 자체 데이터베이스를 프로비저닝하는 대신, CloudNative-PG (v1.29.1) 오퍼레이터를 활용하여 하나의 통합된 PostgreSQL 18.3 HA 클러스터를 운영합니다. 이를 통해 리소스 효율성을 높이고 관리 편의성을 극대화했습니다.

클러스터 구성 (narwhal-db)

통합 데이터베이스 목록

데이터베이스 접속

애플리케이션은 성능 향상과 안전성을 위해 PgBouncer 풀러를 거쳐 접속합니다.

• 풀러 엔드포인트: narwhal-db-pooler-rw.database.svc.cluster.local:5432
• 단축 서비스 명: 각 애플리케이션 네임스페이스에 ExternalName 서비스가 구성되어 있어, keycloak-db-rw:5432 같은 짧은 도메인으로도 접속할 수 있습니다.

데이터베이스 백업 전략

• CNPG Barman 백업: 매일 00:00에 전체 백업 및 지속적인 WAL 아카이빙이 SeaweedFS S3로 수행됩니다 (보존 기간: 7일, Point-in-Time Recovery 지원).
• 스냅샷 백업: 매일 02:00에 Velero가 데이터베이스 PVC 스냅샷을 백업합니다.