CNI(Container Network Interface)

개요

CNI(Container Network Interface)는 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼(예: Kubernetes)에서 네트워크 리소스를 표준화된 방식으로 연결하고 관리하기 위한 오픈소스 인터페이스입니다. 컨테이너 간 네트워크 통신, IP 관리, 네트워크 플러그인 확장을 가능하게 하여 클라우드 네이티브 환경의 네트워킹 기반을 제공합니다.

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1. 개념 및 정의

구분	내용
정의	CNI는 컨테이너 런타임과 네트워크 플러그인 간 표준 인터페이스를 정의하는 명세입니다.
목적	다양한 네트워크 플러그인을 통합하여 유연한 네트워크 구성 지원
필요성	오케스트레이터와 런타임마다 상이한 네트워크 처리 방식을 통일하여 확장성과 호환성을 보장

CNI는 CNCF(Cloud Native Computing Foundation)에서 관리되며, Kubernetes 네트워크 표준의 핵심을 이룹니다.

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2. 특징

특징	설명	비교
표준화된 인터페이스	컨테이너 네트워크 설정/해제 API 제공	비표준 네트워킹 플러그인 대비 이식성 우수
플러그인 기반 구조	다양한 CNI 플러그인을 통해 기능 확장 가능	Kubernetes in-tree 플러그인 대비 유연함
경량성과 단순성	단일 실행 파일 방식으로 동작, 배포 용이	복잡한 SDN 대비 관리 편리

CNI는 다양한 네트워크 요구사항을 충족할 수 있는 모듈형 구조를 가지고 있습니다.

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
CNI 플러그인	네트워크 설정과 자원 관리 수행	Calico, Flannel, Weave Net
컨테이너 런타임	CNI 스펙 호출하여 네트워크 적용	containerd, CRI-O, Docker
설정 파일	네트워크 구성 JSON 파일	bridge, host-local, loopback

CNI는 네트워크 라이프사이클을 단순하게 정의하여, 컨테이너 생성/삭제 시 자동 적용됩니다.

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4. 기술 요소

기술 요소	설명	적용 사례
IPAM(주소 관리)	컨테이너에 고유한 IP 할당 및 관리	host-local, DHCP 기반 플러그인
Overlay Network	물리적 네트워크를 추상화한 가상 네트워크 제공	Flannel VXLAN, Calico IP-in-IP
Policy Control	네트워크 정책을 통한 보안 제어	Calico NetworkPolicy, Cilium eBPF

CNI는 네트워크 가상화와 보안 정책을 동시에 지원하는 확장 생태계를 보유합니다.

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5. 장점 및 이점

장점	상세 내용	기대 효과
네트워크 유연성	다양한 CNI 플러그인 선택 가능	아키텍처별 최적 네트워킹 구성
이식성과 확장성	플랫폼 독립적으로 활용 가능	멀티 클라우드 환경 대응
운영 단순화	표준 API 기반 네트워크 관리	DevOps 및 자동화 강화

CNI는 클라우드 네이티브 네트워킹의 표준으로 자리잡아, 멀티 플랫폼 운영을 간소화합니다.

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6. 주요 활용 사례 및 고려사항

사례	적용 내용	고려사항
Kubernetes 클러스터	Pod-to-Pod, Pod-to-Service 통신	네트워크 정책 및 보안 고려 필수
멀티 클라우드 네트워크	클라우드 간 컨테이너 네트워크 연결	Overlay 네트워크 성능 최적화 필요
보안 강화 환경	eBPF 기반 고급 정책 적용	성능/보안 트레이드오프 검토 필요

도입 시 플러그인 선택, 성능 튜닝, 네트워크 정책 관리 전략을 충분히 검토해야 합니다.

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7. 결론

CNI는 컨테이너 네트워크 연결을 표준화하여 Kubernetes와 같은 오케스트레이터의 네트워크 기반을 제공하는 핵심 기술입니다. 플러그인 기반 구조를 통해 다양한 네트워크 모델과 보안 정책을 지원하며, 멀티 클라우드 및 하이브리드 환경에서의 확장성을 보장합니다. 앞으로 eBPF 및 서비스 메시와의 결합으로 더욱 고도화될 전망입니다.