8/2 (화) [Cloud] 운영 환경 구성 1️⃣

 

 

 

 

 

 

 

만든 웹 서비스를 배포하지 않는다면... 더 이상 의미를 가질 수 없다.

따라서 웹 개발자라면 배포에 대한 기본 지식을 탑재하고 있고 혼자서 간단한 배포정도는 할 줄 알아야 한다.!

 

요즘엔 서버실을 직접 구축하기 보다 비용, 시간 면에서 유리한 배포를 위한 클라우드 서비스를 이용한다.

가장 일반적으로 사용하는 클라우드 서비스는 Amazon Web Service(AWS) 이다.

많은 국내외 기업에서 배포를 위해 AWS를 사용하기 때문에 취업시장에서 AWS를 잘 다룰 수록 유리하다.

 

AWS 배포를 배우려면..

1. 3 Tier Architecture 구성을 이해하고 있어야 한다.
2. Linux 운영체제에서 개발 환경을 처음부터 구축할 수 있어야 한다.

 

 

 

❑ AWS

 

 

✓ 클라우드 서비스 업체의 장점

 

• 신속한 인프라 구축
• 유연한 인프라 관리
• 예상치 못한 트래픽 폭주 대응
• 손쉬운 글로벌 서비스
• 강력한 보안과 장애 없는 서비스
• 합리적인 요금제

 

 

이제 클라우드를 통해 클릭 몇번, 또는 코드 몇줄로 거대한 서버실에 해당하는 네트워크를 구축할 수 있게 되었다. 

자체 서버실을 유지, 운영, 구축하기 위한 초기비용이 들었다면 클라우드 서비스를 이용하는 지금은 사용한 만큼만 비용을 지불하는 온디맨드(On-Demand) 방식의 요금제가 도입되어 보다 합리적으로 서비스 운영이 가능하게 되었다.

 

 

 

 

❑ Cloud Computing

 

 

➤ 클라우드 등장 이전

 

기존 서버의 방식은 서버실(전산실)에 여러대의 서버 컴퓨터를 배치해서 직접 관리했다.
➡️ On-premise(온프레미스) 방식

그런데 만약 서버에 요청수가 늘어나 수용 능력이 한계에 도달하게 되면 어떻게 했을까?

직접 컴퓨터의 개수를 늘리거나 컴퓨터 성능을 업그레이드 했다.

 

기존 방식의 한계

주기적인 유지 관리가 필요하다.

공간의 한계가 있다.

 

그래서 일부 기업에서는 데이터 센터라는 건물을 세우기 시작했다.

이때부터 데이터 센터의 유휴(사용 x)자원을 대여하는 서비스가 등장했다.

 

 

➤ Cloud 등장

 

물리적인 컴퓨터가 아닌 가상 컴퓨터를 대여한다.

가상화(Vitualization)기술의 발전으로 가상 컴퓨터를 제공한다.

 

 

 

▶️ Cloud의 장점

 

🍎 서버의 자원과 공간, 네트워크 환경을 제공한다.

🍎 필요할 때마다 컴퓨팅 능력을 유연하게 조절 가능하다.

🍎 사용한 만큼의 요금만 지급하면 된다.

🍎 다른 컴퓨터로 즉시 이주(migration)가 가능하다.

 

 

▶️ Cloud의 단점

 

클라우드 서비스에 종속되어 클라우드 서비스에 문제가 생기면 내 서비스에도 영향을 미친다.

 

 

➤ Cloud 서비스 형태

 

 

 

▶️ IaaS(Infrastructure-as-a-Service, 서비스로서의 인프라)

 

• 종량제 서비스
• 제공업체에서 storage 관리와 액세스, vitualization, 서버, 네트워크 등 인프라 서비스를 클라우드로 제공
• 장점 : 개발 및 테스트 환경의 구축 및 제거가 빠르고 유연하다.
• 단점 : 제공업체의 보안 문제 가능성, 제공업체가 여러 클라이언트와 인프라 리소스를 공유해야 하는 멀티 테넌시(Multitenancy) 시스템 및 서비스 신뢰성
• 예시 : AWS, Microsoft Azure, Google Cloud

 

✅ Multitenancy(멀티 태넌시) : 단일 소프트웨어 인스턴스로 서로 다른 여러 사용자 그룹에 서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어 아키텍처

 

 

▶️ PaaS(Platform-as-a-Service, 서비스로서의 플랫폼)

 

• 제공업체가 자체 인프라에서 하드웨어와 소프트웨어를 호스팅한다.
• 호스팅한 플랫폼을 사용자에게 통합 솔루션, 솔루션 스택 또는 인터넷을 통한 서비스로 제공한다.
• 인프라나 플랫폼 구축, 유지관리할 필요 없이 사용자가 자체 애플리케이션을 관리, 실행하는데 집중할 수 있게 해준다.
• 빌드 및 배포를 위한 환경이 사용자에게 제공된다.
• 예시 : AWS Elastic Beanstalk, Heroku, Red Hat OpenShift

 

 

▶️ SaaS(Software-as-a-Service, 서비스로서의 소프트웨어)

 

• 가장 포괄적인 형식의 클라우드 컴퓨팅 서비스
• 모든 애플리케이션은 제공업체가 관리하며 웹 브라우저를 통해 제공한다.
• 제공업체가 소프트웨어의 전반적인 관리 작업을 처리하며, 사용자는 대시보드 또는 API를 통해 애플리케이션에 연결한다.
• 장점 : 시간과 유지관리를 훨씬 줄일 수 있다.
• 단점 : 제어, 보안 및 성능과 관련된 비용이 소요 ➡️ 신뢰할 수 있는 제공업체 선정이 중요
• 예시 : Dropbox, Salesforce, Google Apps

 

 

※ 미들웨어(Middleware)란?

 

미들웨어는 서로 다른 애플리케이션간의 통신에 사용되는 소프트웨어를 말한다.

주로 컴퓨터 제작회사가 운영체제와 응용 소프트웨어의 중간에서 조정과 중개의 역할을 수행하도록 만든 소프트웨어이다.

데이터관리, 애플리케이션 서비스, 메시징, 인증 및 API 관리를 주로 처리한다.

클라우드 컴퓨팅에서 미들웨어는 고도로 분산된 플랫폼 전반에서 원활하고 일관되게 작동하는 애플리케이션 환경을 지원한다.

 

참고) RedHat 홈페이지 IaaS, PaaS, SaaS 비교글

 

 

 

❑ Deploy

 

 

➤ Deployment

 

전개, 배포라는 의미이다.

배포란 개발한 서비스를 이용자가 이용가능하게 하는 과정이다.

 

개발부터 배포까지는 보통 크게 4단계로 이루어져 있다.

Development ➡️ Integration ➡️ Staging ➡️ Production

 

 

▶️ Development

 

🥝 Local 컴퓨터 환경에서 개발 및 테스트

🥝 더미 데이터를 이용한 테스트

🥝 변경 사항이 있어도 문제가 되지 않음

🥝 모든 구성원이 각자의 환경에서 진행

 

 

▶️ Integration

 

🥝 각자의 환경에서 개발된 부분을 취합

🥝 코드간 Conflict가 없는지 확인하는 단계

🥝 작성한 코드가 다른 코드에 문제를 발생시키지 않는지 확인

 

 

▶️ Staging

 

🥝 Production 단계와 가장 유사한 환경에서 테스트

🥝 실제 데이터를 복사해서 테스트에 사용

🥝 모든 관계자들에게 검증하는 단계

 

 

▶️ Production

 

• 개발환경과는 구분된 환경
• 실제 데이터를 이용
• 실제로 서비스가 제공되는 단계

 

 

✅ 배포에서는 환경의 차이를 이해하고 환경설정을 코드와 분리하는 것이 중요하다.

 

 

➤ 작성한 코드가 다른 환경에서도 정상 작동할 수 있게 하려면?

 

🍅 절대경로 대신 상대경로를 사용한다.

🍅 환경에 따라 포트를 분기할 수 있도록 환경변수를 설정한다.

🍅 Docker와 같은 가상화도구를 이용해 개발 환경 자체를 통일시킨다.

 

 

 

 

 

❑ EC2

 

 

 

➤ EC2 란?

 

 

Elastic Compute Cloud

 

AWS에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스

AWS에서 원격으로 제어할 수 있는 가상의 컴퓨터를 한대 빌리는 것

 

 

Elastic = 탄력(신축성) 있는, 유연한

➡️ 비용 뿐 아니라 성능, 용량을 자유롭게 조절 가능

 

 

➤ EC2 의 장점

 

🥑 구성하는데 필요한 시간이 짧다.

🥑 AMI를 통해 다양한 운영체제 선택이 가능하다. (+ CPU, RAM, 용량까지도 손쉽게 구성 가능)

 

 

➤ 인스턴스

 

AWS에서 빌리는 컴퓨터를 Instance라 한다.

인스턴스는 1대의 컴퓨터를 의미하는 단위이다.

AWS에서 컴퓨터를 빌리는 것을 인스턴스를 생성한다고 한다.

 

 

 

➤ AMI(Amazon Machine Image)

 

AMI는 인스턴스를 시작하는데 필요한 소프트웨어 구성이 기재된 템플릿(이미지)이다.

인스턴스를 시작할 때 AMI를 지정해야 한다.

동일한 구성의 인스턴스가 여러개 필요할 땐 한 AMI에서 여러 인스턴스를 시작할 수 있다.

이미지 종류로는 OS만 깔려있는 템플릿을 선택할 수도 있고, 아예 특정 런타임이 설치되어 있는 템플릿이 제공되는 경우도 있다.

ex) 우분투 + node.js, 윈도우 + JVM 등

 

 

참고) aws AMI

 

 

 

✅ AWS EC2 인스턴스를 생성한다

= AMI를 토대로 운영체제, CPU, RAM 혹은 런타임 등이 구성된 컴퓨터를 빌리는 것

 

 

 

 

 

❑ RDS(Relational Database Service)

 

 

AWS에서 제공하는 관계형 데이터베이스 서비스이다.

 

 

 

➤ EC2 인스턴스에 DB 엔진을 설치해서 사용하는 것과 무엇이 다른가?

 

 

EC2 인스턴스를 사용하면 데이터베이스와 관련해서 자동으로 관리하는 부분이 매우 적다.

사용자가 일일이 시간을 투자하여 데이터베이스 엔진의 설치와 버전관리, 데이터 백업을 해야한다.

 

거기다 가용성과 내구성이 확보되지 않기 때문에 데이터가 유실되거나 정상적으로 사용하지 못할 확률이 커진다.

또 후에 필요에 따른 데이터베이스 규모 확장도 어렵다.

 

가용성 : 시스템이 정상적으로 사용가능한 정도

 

RDS를 이용하면 데이터베이스와 관련된 유지 보수를 모두 RDS에서 전적으로 자동 관리한다.

사용자가 해야할 일은 초기 설정을 제외하고는 DB에 저장된 데이터를 관리하는 일밖에 없어서 편의성이 매우 향상된다.

 

 

▶️ RDS를 사용할 경우 AWS에서 관리하는 것들

 

🍅 데이터베이스 규모 확장

🍅 가용성, 내구성 확보

🍅 데이터 백업

🍅 데이터베이스 설치/ 관리

🍅 운영체제 설치/ 관리

🍅 기반 시설 구축

 

RDS에서는 다양한 데이터베이스 엔진 선택지를 제공하기 때문에 실무에서 필요에 맞게 엔진을 취사선택해서 이용할 수 있다.

 

 

 

 

❑ S3

 

 

➤ S3(Simple Storage Service)란?

 

 

▶️ Cloud Storage 란?

 

인터넷 공간에 데이터를 저장하는 저장소이다.

컴퓨터의 하드디스크의 역할을 하는 서비스이다.

ex) Google Drive, 네이버 MYBOX, MS Onedrive

 

클라우드 스토리지는 뛰어난 접근성을 장점으로한다.

 

S3는 AWS에서 제공하는 클라우드 스토리지 서비스이다.

 

 

 

➤ S3의 이점

 

 

▶️ 높은 확장성

 

데이터를 무한히 저장 가능하다.

사용한 만큼만 비용을 지불하면 되기 때문에 비용적인 측면에서 매우 효율적

 

 

▶️ 강력한 내구성

 

99.999999999%의 내구성을 보장

S3에 저장한 데이터가 유실될 가능성은 거의 없다.

(벼락맞을 확률이 700배는 더 높다고 한다...😅)

 

 

▶️ 높은 가용성 보장

 

스토리지에 저장된 파일들을 정상적으로 사용할 수 있는 시간이 길다.

99.99%의 스토리지 가용성을 보장한다.

(1년 동안 S3에 파일 저장시, 8.76 시간 동안만 스토리지 사용에 장애가 발생하는 정도라고 한다.)

 

 

※ aws가 높은 가용성과 높은 내구성을 가진 이유

aws는 전세계 곳곳에 격리된 리전(Region)이라는 것을 세워놓았다.

이 리전을 통해 EC2를 세계 각지의 여러 곳에서 물리적인 서버로 호스팅한다.

가용 영역(Availability Zon)이란 각 리전안에 존재하는 데이터센터(IDC)를 뜻한다.

가용 영역은 각각 개별적인 위치에 떨어져서 존재하기 때문에 한 곳의 가용 영역이 재난이나 사고로 가동이 불가능해지더라도

다른 가용 영역에 백업을 해놓은 데이터를 활용하여 문제없이 서버가 가동되게 된다.

이러한 방식 덕분에 aws가 높은 가용성과 내구성을 보장하는 것이다.

 

참고) EC2 Region

 

 

▶️ 다양한 스토리지 클래스 제공

 

저장소를 어떤 목적으로 활용할지에 따라 효율적으로 선택할 수 있는 스토리지 클래스가 달라진다.

대표적으로 많이 사용하는 스토리지 클래스 : Standard class, Glacier class

 

Standard Class

🍑 범용적인 목적으로 사용하기 좋다.

🍑 데이터 액세스 요청에 대한 처리 속도가 빠르다.

🍑 데이터에 자주 액세스해야 할 경우 사용

🍑 오래보관하는 목적으로는 알맞지 않다. ➡️ 보관비용이 높게 발생!

 

 

Glacier Class

🍑 장기적인 보관 목적으로 적합

🍑 데이터 액세스 속도는 느리다.

🍑 대신 데이터 보관 비용이 매우 저렴하다.

 

 

▶️ 정적 웹 사이트 호스팅이 가능

 

정적 파일: 서버의 개입 없이 생성된 파일(↔️ 동적파일: 클라이언트가 서버에 요청을 보내서 생성한 파일)

 

🍅 웹 호스팅(Web Hosting) : 서버의 한 공간을 임대해 주는 서비스를 뜻한다.

 

S3에서는 버킷이 사용자들이 정적 웹 사이트를 배포할 수 있는 공간을 제공한다.

버킷이라는 저장공간에 정적 파일을 업로드하고 버킷을 정적 웹 사이트 호스팅 용도로 구성하면 정적 웹 사이트를 배포할 수 있다.

 

버킷?

🍅 파일을 담는 바구니(최상위 디렉토리)

🍅 무한히 많은 파일 저장 가능

🍅  버킷의 이름은 각 리전(Region)에서 고유해야 함

🍅  버킷의 정책을 생성하여 액세스 권한을 부여 가능

 

객체?

🍅 버킷에 담기는 파일

🍅 객체는 파일과 메타데이터로 구성

🍅 file(파일): key-value 페어 형식으로 데이터를 저장한다. 실제 데이터를 저장한다.

🍅 key : 각각의 객체를 고유하게 만들어주는 식별자 역할

🍅 메타데이터: 객체의 정보(생성일, 크기, 유형 등)가 담긴 데이터

🍅 객체의 값으로써 저장될 수 있는 데이터 최대 크기는 5TB이다.

🍅 모든 객체는 고유한 키를 가진다.

🍅 모든 객체는 URL 주소를 가지고 있다.

🍅 URL 주소 형식: http://[버킷 이름].S3.amazonaws.com/[객체의 키]

 

 

 

 

 

❑ 3-Tier Architecture 배포 전략

 

 

➤ Client 배포

 

AWS에서 제공하는 S3 를 통해 사용자들에게 Client를 제공할 수 있다.

 

클라이언트를 정적 파일로 빌드하여 배포한다.

 

이때 빌드하는 과정이 필요하다.

 

▶️ 여기서의 빌드란?

 

🍋 불필요한 데이터를 없애고, 통합/압축하여 배포하기 최적화된 상태로 만드는 것

🍋 데이터의 용량이 줄어들고 웹 사이트 로딩 속도가 빨라진다.

🍋 HTML, CSS, JS 같은 웹 앱으로 배포하는 경우엔 배포 가능한 정적 파일의 형태로 만들어 주어야 한다.

🍋 asset 자체가 정적인 경우 그대로 배포하면 된다.

 

 

▶️ 사용자들이 더 빠르게 파일을 받게 하는 방법?

 

AWS에서 제공하는 CDN 서비스인 CloudFront를 통해서 각지의 데이터센터에 데이터를 분산시켜서 저장해 뒀다가 사용자와 가까운 지역에서 데이터를 주는 방식으로 더 빠르게 서비스를 제공할 수 있다.

 

※ 참고) CDN(콘텐츠 전송 네트워크)에 대한 설명

 

 

 

➤ Server Application 배포

 

AWS EC2 서비스를 통해 손쉽게 서버를 구성하고 제공할 수 있다.

 

 

 

➤ Database 배포

 

RDS 서비스를 통해 EC2를 통해 배포된 Server Application의 데이터를 저장, 제공하는 데이터베이스를 배포할 수 있다.

 

 

➤ DNS

 

기본으로 생성되는 IP주소는 사용자에게 불편하다.

IP 주소가 아닌 도메인 주소로 사이트에 접근할 수 있다.

AWS에서 제공하는 Route 53 서비스를 이용하면 직관적인 도메인 주소를 통해서 서비스에 접근하도록 할 수 있다.

 

 

 

 

 

감사합니다.

오개념에 대한 지적은 늘 환영입니다. 🤩