배경지식
☁️ 클라우드 컴퓨팅의 시작
클라우드 등장 이전에는 전산실 등에 컴퓨터를 배치하고 인터넷을 연결하여 서비스를 제공했다.
서버가 요청에 대한 수용 능력이 한계에 도달하면,
- 같은 공간에 더 많은 컴퓨터를 제공하여 한 대가 해결할 수 있는 요청을 여러 대가 나누는 방식
- 컴퓨터 한 대의 성능을 높이는 방식
위와 같은 방식을 사용할 수 있었지만, 이런 방식은 몇 가지 문제점들을 가지고 있었음.
- 주기적인 관리가 필요하며, 이를 위한 인력 및 비용이 필요하다.
관리해야하는 컴퓨터 및 전자기기 수가 많아지는 만큼 투입 인력, 비용이 증가.
- 공간의 한계로 컴퓨터를 더는 배치할 수 없는 경우
이런 문제들을 해결하기 위해 컴퓨팅 능력을 늘려 컴퓨터 성능 높이고, 부피는 줄여 좀 더 많은 컴퓨터를 같은 공간에 배치할 수도 있었고,
일부 거대 기업들은 데이터 센터라는 거대한 건물을 세우기 시작했는데, 이때부터 데이터 센터의 유휴 자원을 대여하는 서비스가 등장. ⇒ 클라우드 컴퓨팅의 시작
☁️ 클라우드 서비스
클라우드 서비스는 서버의 자원과 공간, 네트워크 환경을 제공하며, 필요할 때마다 컴퓨팅 능력을 유연하게 조절할 수 있는 서비스이다. 사용한 만큼의 요금만 지불하면 되고, 다른 컴퓨터로 즉시 이동이 가능하다.
데이터 센터에서는 서버의 자원과 공간, 및 네트워크 환경을 제공하는데,이러한 환경을 "온프레미스"라고 부름.
현대의 클라우드 컴퓨팅은 앞서 설명한 데이터 센터와 비슷한 역할을 하지만, 물리적인 컴퓨터가 아닌, 가상 컴퓨터를 대여한다는 점이 다르다.
최근의 가상화 기술을 사용하는 클라우드 서비스는 기존의 온프레미스 형식과는 달리 다음과 같은 장점이 있음.
- 필요할 때마다 컴퓨팅 능력을 유연하게 조절할 수 있다.
- 고정적인 비용이 들어가는 온프레미스와는 달리 사용한 만큼의 요금만 지불.
- 컴퓨터의 스냅샷("이미지"라고 부릅니다) 을 이용해 다른 컴퓨터로 즉시 이주(migration)가 가능.
단점도 존재하는데,
- 운영 환경 자체가 클라우드 제공자에게 종속되어 버리므로, 클라우드 서비스에 문제가 생기면 내가 배포하고 관리하는 환경에도 영향을 받게 된다.
- 운영환경이 특정 클라우드 사업자(vendor)에게 종속된다는 얘기는, 백엔드 구성 자체가 특정 회사의 기술로만 구성해야만 하는 경우가 발생할 수도 있다는 이야기가 됨.
따라서 AWS와 같은 대표적인 클라우드 사업자가 제공하는 기술을 익히는 것도 중요하지만, 그만큼 이 인프라 자체에 대한 이해가 더욱 중요하다고 할 수 있겠다.
☁️ 클라우드가 제공하는 서비스 종류
- SaaS = Software as a Service : 클라우드 제공자가 당장 사용 가능한 소프트웨어를 제공하는 경우
- PaaS = Platform as a Service : 클라우드 제공자가 데이터베이스, 개발 플랫폼까지 제공하는 경우
- IaaS = Infrastructure as a Service : 클라우드 제공자가 가상 컴퓨터까지 제공하는 경우
아래로 갈수록 제공하는 서비스가 더 많다고 생각하면 된다.
오늘 사용해본 AWS는 laaS에 가까움.
✋ Deploy (배포)
배포는 내가 개발한 서비스를 사용자들이 이용할 수 있도록 하는 일련의 과정을 말한다.
기본적으로 4단계를 거쳐 개발한 서비스를 배포하는데
- Development
: 각자 컴퓨터에서 코드 작성, 테스트 하는 과정
개발 단계이기 때문에 실제 데이터가 아닌 더미 데이터 사용해 테스트
- Integration
: 코드를 합치는 과정으로 코드 간 conflict가 있지 않은지 확인하는 과정
- Staging
: 실제 출시 단계인 Production 단계와 가장 유사한 환경에서 테스트 진행
실제 데이터 복사해 문제가 있지 않은지 등 다양한 환경에서 테스트 진행하며, 서비스와관련된 부사 혹은 인원의 확인 과정을 거침. (ex: 작성된 코드가 마케팅팀 혹은 디자인팀이 예상했던 결과인지 확인을 거치는 과정)
- Production
: 개발된 서비스 출시하는 단계로 사용자가 접속할 수 있는 Production 환경에서 코드를 구동하고 서비스를 제공함. 실제 데이터 가지고 서비스가 운영되므로 문제가 생기면 안 되는 단계.
배포에서 중요한 것은 환경의 차이(개발 환경과 Production 환경)를 이해하고 환경 설정을 코드와 분리하는 것
작성한 코드가 다른 환경에서 정상 작동할 수 있게 하려면,
- 절대경로 대신 상대경로 사용
- 환경에 따라 포트 분기할 수 있도록 환경변수 설정 : 환경 변수는 코드 변경 없이 배포 때마다 쉽게 변경할 수 있으며 설정 파일과 다르게 잘못해서 코드 저장소에 올라갈 가능성도 낮다.
- (Advanced) Docker와 같은 가상화 도구로 환경 자체를 메타 데이터로 담아서 개발 환경 자체를 통일시키는 솔루션 사용.
배포를 위한 다양한 플랫폼들
: AWS, heroku, DigitalOcean, Microsoft Azure, Firebase 등
Amazon Web Service (AWS) 뜯어보기
🟢 EC2
아마존 웹 서비스에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스로 비용, 성능, 용량면에서 탄력적인(Elastic) 클라우드 컴퓨터를 제공한다.
장점
- 구성하는 데 필요한 시간이 짧다.
- 필요한 용도에 따라 다양한 운영체제 선택 가능
: AMI라는 다양한 템플릿을 제공하고 있어 필요에 따라 손쉽게 운영체제 선택하고 구성할 수 있고, 운영체제 뿐 아니라 CPU, RAM 용량까지 구성 가능.
AMI(Amazon Machine Image)
소프트웨어 구성이 기재된 템플릿. 빌릴 PC는 사용용도에 맞게 운영체제, 런타임 등이 구성된 Setting을 선택할 수 있음.
이미지 종류로는 단순히 운영체제(윈도우, 우분투 리눅스 등)만 깔려있는 템플릿을 선택할 수도 있고, 아예 특정 런타임이 설치되어 있는 템플릿이 제공되는 경우도 있다. (우분투 + node.js, 윈도우 + JVM 등)
Instance는 선택한 AMI를 토대로 구성된다.
AWS에는 많은 양의 AMI 세팅이 준비되어 있기 때문에 손쉽게 인스턴스의 운영체제를 구성할 수 있고, 세팅되어 있는 AMI 이외에도 필요에 따라 직접 AMI를 구성할 수도 있음.
EC2는 컴퓨터를 한 대 빌리는 것이므로 컴퓨터로 할 수 있는 모든 일을 할 수 있다. 빌린 컴퓨터는 직접 사용하는 컴퓨터와 다르게 아마존이 전 세계에 만들어 놓은 데이터 센터(인프라)에 만들어져 있기 때문에 컴퓨터를 조작하기 위해 네트워크(인터넷)를 통해서 컴퓨터를 제어해야 한다는 차이점이 있음.
아마존 EC2를 통해서 할 수 있는 가장 기본적인 일은 웹서버를 설치하고 웹 서버를 통해서 사용자가 웹 브라우저를 통해 요청하는 서비스를 제공하는 것.
인스턴스는 1대의 컴퓨터를 의미하는 단위이고, AWS에서 컴퓨터를 빌리는 것을 인스턴스를 생성한다고 한다.
🟢 RDS
Relational Database Service : AWS에서 제공하는 관계형 데이터 베이스 서비스
사용하는 이유
EC2 인스턴스에 데이터베이스를 설치하여 데이터를 관리하면 데이터베이스와 관련해서 자동으로 관리를 담당하는 부분이 매우 적기 때문에, 사용자가 일일이 시간을 투자하여 데이터베이스 엔진의 설치와 버전 관리, 데이터 백업을 해야 한다.
게다가 가용성과 내구성이 확보되지 않기 때문에 데이터베이스에 저장된 데이터가 유실되거나 정상적으로 사용하지 못할 확률이 커지며, 후에 필요에 따라 데이터베이스의 규모를 확장하기 어려움.
RDS를 이용하면 데이터베이스 유지 보수와 관련된 일들을 RDS에서 전적으로 자동 관리한다. 사용자가 해야 할 일은 초기 설정을 제외하고 데이터베이스에 저장된 데이터를 관리하는 일 밖에 없기에 큰 편의성을 느낄 수 있음.
RDS 이용시 얻을 수 있는 다른 장점은 다양한 데이터베이스 엔진 선택지를 제공한다는 점을 들 수 있음. 필요한 데이터베이스 엔진을 취사선택해 이용할 수 있음.
🟢 S3
Simple Storage Service : AWS에서 제공하는 클라우드 스토리지 서비스
클라우드 스토리지
인터넷 공간에 데이터를 저장하는 저장소
접근성이 뛰어나다는 장점이 있음 - 웹 환경이라면 언제 어디서나 저장된 파일에 접근 가능.
S3 사용시 얻을 수 있는 이점
- 높은 확장성 : 데이터를 무한히 저장 가능
- 사용한 만큼만 비용을 지불하면 됨
- 강력한 내구성으로 저장된 파일 유실 가능성이 적어짐
- 높은 가용성
- 다양한 스토리지 클래스를 제공
- 정적 웹 사이트 호스팅이 가능
정적 웹 사이트 호스팅...?
정적 파일은 서버 개입 없이 생성된 파일을 뜻하고 (반대로 클라가 서버에 요청 보내면 서버가 요청에 맞춰 그 자리에 생성한 파일을 동적 파일이라고 부름) 웹 호스팅은 서버의 한 공간을 임대해주는 서비스를 뜻한다.
S3에서는 버킷이 사용자들이 정적 웹 사이트를 배포할 수 있는 공간을 제공한다. 버킷이라는 저장 공간에 정적 파일을 업로드하고 버킷을 정적 웹 사이트 호스팅 용도로 구성하면 정적 웹 사이트를 배포할 수 있음.
버킷 🪣
버킷은 S3에 저장되는 파일들이 담기는 바구니로, 파일을 저장하는 최상위 디렉토리라고 할 수 있음.
S3에서 저장되는 모든 파일은 버킷 안에 저장되어야 하고, 버킷에는 무한한 양의 파일을 저장할 수 있다. 그리고 각각의 버킷은 이름을 가지고 있는데, 버킷의 이름은 버킷이 속해 있는 리전(버킷이 생성된 지역)에서 유일해야 함.
또한 버킷 정책을 생성하여 해당 버킷에 대한 다른 유저의 접근 권한을 수정할 수 있음.
S3에서 버킷에 담기는 파일을 객체라고 부르는데 S3에서 저장소에 데이터를 저장할 때 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장하기 때문.
S3에 저장되는 객체는 파일과 메타데이터로 구성되는데
파일은 위에 설명한 대로 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장하고, 파일의 값에 실제 데이터를 저장한다. S3 객체의 값으로써 저장될 수 있는 데이터의 최대 크기는 5TB.
파일의 키는 각각의 객체를 고유하게 만들어주는 식별자 역할로 파일의 키를 이용하여 원하는 객체를 검색할 수 있음.
메타데이터는 객체의 생성일, 크기, 유형과 같은 객체에 대한 정보가 담긴 데이터로 객체를 설명하는 데이터라고 이해할 수 있다.
모든 객체는 고유한 URL 주소를 가지고 있음.
URL 주소는 http://[버킷의 이름].S3.amazonaws.com/[객체의 키]의 형태를 띠고, URL 주소를 통해서도 원하는 데이터에 접근할 수 있다.
배포 전략 (Deploy Strategy)
개발한 서비스를 사용자가 이용할 수 있도록 하기 위해서는
사용자들에게 Client를 어떻게 제공할지,
Client를 받은 사용자들이 서비스를 이용하기 위한 요청을 처리할 Server를 어떻게 제공할 것인지,
Server의 데이터를 저장하고 제공할 Database는 어떻게 제공할 것인지
생각해 봐야 함.
🧩 클라이언트 배포
AWS S3 서비스를 통해 사용자들에게 Client를 제공할 수 있음.
(정적 파일로 빌드해 제공할 것이므로 S3을 이용해 클라이언트를 배포)
빌드
불필요한 데이터를 없애고, 여러 갈래로 퍼져있는 데이터들을 통합/ 압축하여 배포하기에 최적화된 상태를 만드는 것.
일반적인 의미의 빌드는, 소스코드를 실행 가능한 번들로 변환하는 컴파일 과정을 의미하지만, 웹 앱에서와같이 HTML, CSS, JS의 형태로 배포하는 경우는 배포 가능한 정적 파일(static files)의 형태로 만들어 줘야 함.
asset 자체가 정적인 경우, 있는 그대로 배포하면 됨.
React의 경우 npm run build와 같은 명령을 사용해서, 정적 파일 형태의 결과물을 만들어 낸 후 배포하면 된다.
사용하고 있는 환경에 따라 빌드 과정은 다를 수 있음.
CloudFront
사용자들이 좀 더 빠르게 파일을 받을 수 있는 방법.
해당 서비스를 이용해 사용자에게 콘텐츠를 좀 더 빨리 배포할 수 있음.
🧩 서버 배포
EC2 서비스 이용해 가상의 PC를 빌려 서버 코드를 구동할 수 있음.
🧩 데이터베이스 배포
AWS에서는 Database 특화 서비스인 RDS 서비스를 제공하고 있으며
AWS가 유지 보수 작업을 담당하는 RDS를 이용하여 즉시 데이터베이스를 사용할 수 있다.
RDS 서비스를 이용하여 EC2를 통해 배포된 Server Application의 데이터를 저장, 제공하는 데이터베이스를 배포할 수 있음.
🧩 DNS
S3, EC2를 이용해서 배포된 서비스는 IP 주소 혹은 AWS에서 제공하는 내 서비스와는 전혀 상관없는 긴 도메인 주소를 통해 접근하게 됨.
AWS에서 제공하는 Route 53 서비스를 이용하면 직관적인 도메인 주소를 통해서 서비스에 접근하도록 할 수 있다.
