Cilium Ambient
개요
Cilium Ambient는 eBPF 기반의 서비스 메시 Cilium에서 제공하는 사이드카 없는(Service Mesh without Sidecar) 실행 모드입니다. 기존 Envoy 기반 사이드카 메커니즘이 갖는 성능 저하와 운영 복잡성을 해결하면서도, 보안, 정책 제어, 가시성 같은 서비스 메시 기능을 간결하고 고성능 방식으로 구현합니다. 쿠버네티스 환경의 네이티브 통합과 함께 eBPF의 성능을 극대화한 최신 메시 전략입니다.
1. 개념 및 정의
Cilium Ambient는 기존 Cilium CNI의 확장 기능으로, 사이드카 프록시를 제거하고 커널 수준(eBPF) 또는 사용자 공간 L7 관찰기(observer pod)를 통해 서비스 메시 기능을 구현합니다.
- 사이드카 없는 실행: Pod에 별도 프록시 컨테이너 없음
- Transparent Proxying: 커널 수준에서 자동 트래픽 리디렉션
- L7 Observer Pod: HTTP, gRPC, TLS 관찰 기능 수행
기존 Istio Ambient와 유사한 개념으로, Cilium의 eBPF 강점을 기반으로 완전한 데이터플레인 최적화를 지향합니다.
2. 특징
| 항목 | 설명 | 효과 |
| Zero Sidecar | Pod 내 프록시 없음 | 리소스 오버헤드 감소, 배포 간소화 |
| eBPF 기반 L3~L7 처리 | 커널 Hook을 통한 패킷 제어 | 초고속 메시 처리 가능 |
| 정책 기반 트래픽 제어 | L3-L7 네트워크 정책 통합 지원 | TLS, RBAC, L7 경로 제어 가능 |
| 분리된 관찰 계층 | 트래픽 미러링 기반 L7 분석 | 성능 영향 최소화하면서 가시성 확보 |
Cilium Ambient는 성능, 보안, 가시성 세 측면 모두를 강화한 혁신 구조입니다.
3. 구성 요소
| 구성 요소 | 설명 | 예시 |
| Cilium CNI | 기본 네트워크 플러그인 | Pod 간 통신 라우팅, 네트워크 정책 |
| Transparent Proxying | eBPF를 통한 트래픽 리디렉션 | IPVS 또는 XDP 수준 처리 |
| Observer Pod | L7 트래픽 수집/분석용 별도 컴포넌트 | HTTP, gRPC 로그, TLS 식별 |
| Network Policy CRD | 트래픽 제어 정책 정의 | CiliumNetworkPolicy, CiliumClusterwidePolicy |
각 구성은 Kubernetes 네이티브 방식으로 선언적 제어가 가능합니다.
4. 기술 요소
| 기술 요소 | 설명 | 관련 기술 |
| eBPF/XDP | 커널 수준 패킷 필터링/리디렉션 | Linux Kernel 5.x 이상 필요 |
| Hubble | Cilium 가시성 플랫폼 | L3~L7 트래픽 흐름 시각화 |
| Envoy-Less 메시 구성 | 사용자 공간 프록시 제거 | L7 통제는 Observer가 수행 |
| Gateway API 연동 | Kubernetes 트래픽 관제 표준 API 호환 | HTTPRoute, GRPCRoute 등 지원 |
eBPF의 성능과 쿠버네티스의 유연성을 조합한 최신 메시 구현 전략입니다.
5. 장점 및 이점
| 장점 | 설명 | 기대 효과 |
| 배포 단순화 | 사이드카 주입 생략 | CI/CD 및 클러스터 운영 효율 향상 |
| 성능 최적화 | 커널 내 트래픽 처리 | 지연 시간 최소화, 처리량 향상 |
| 보안 통합 강화 | L3~L7 보안 정책 통합 | Zero Trust 아키텍처 지원 |
| 유연한 가시성 | 선택적 트래픽 미러링 | 오버헤드 없이 흐름 분석 가능 |
Cilium Ambient는 Kubernetes 운영 최적화와 Observability 강화 모두를 달성합니다.
6. 주요 활용 사례 및 고려사항
| 사례 | 설명 | 고려사항 |
| 대규모 클라우드 네이티브 플랫폼 | 사이드카 없는 메시로 인프라 최적화 | 커널 버전, 보안 정책 설계 필수 |
| 고성능 서비스 환경 | eBPF 기반 지연 최소화 요구 환경 | Hubble 구성 및 정책 테스트 중요 |
| DevSecOps 파이프라인 통합 | GitOps 기반 메시 정책 관리 | L7 정책의 정확성 및 테스트 자동화 필요 |
Cilium Ambient는 기존 메시 대비 리소스 절감과 운영 효율에서 큰 차별성을 가집니다.
7. 결론
Cilium Ambient는 고성능, 저오버헤드, 높은 가시성을 갖춘 현대적 서비스 메시 모델로, 사이드카 없는 구조를 통해 클라우드 네이티브 운영 환경을 혁신합니다. 보안, 관측, 확장성 측면 모두에서 개선된 Cilium Ambient는 대규모 MSA 환경에서 새로운 표준으로 주목받고 있습니다.