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1️⃣ 컴퓨팅 리소스 구성 개요

✅ 클라우드 설계 패턴: 3-Tier 구조

3-Tier Web Architecture

Tier	설명	위치	예시 기술
Presentation Tier	사용자 인터페이스 계층	Public Subnet	React, HTML, JS
Application Tier	비즈니스 로직 처리 계층	Private Subnet	Spring, Node.js
Data Tier	데이터 저장 계층	Private Subnet	RDS, MySQL, PostgreSQL

🔹 Presentation Tier(웹 프론트엔드):
사용자 인터페이스 제공
웹 브라우저 또는 모바일 앱에서 접근

🔹 Application Tier(비즈니스 로직):
사용자 요청 처리, 데이터 가공, 인증 등 실행
웹 서버와 DB 사이의 중간 계층 역할

🔹 Data Tier(데이터베이스 계층):
사용자 정보, 주문 내역, 종목 정보 등 저장

✅ Serverless 구조(Lambda + API GW)

• 서버 인프라를 직접 운영하지 않고, 이벤트 기반 함수 실행으로 서비스 구성
• 필요한 순간에만 코드 실행, 비용 효율적이며 확장성 우수
• 주요 구성 요소
  • API Gateway:
    외부 HTTP 요청을 받아 적절한 Lambda 함수로 전달
    엔드포인트별 경로 기반 라우팅
  • Lambda(서버리스 함수):
    특정 API 요청 또는 이벤트 발생 시 실행되는 코드 단위
    예: 사용자 로그인 처리, 종목 조회, 주문 요청 등
  • 백엔드 리소스:
    Lambda가 접근하는 데이터 저장소 또는 외부 서비스
    RDS, DynamoDB, S3, 외부 API 등

✅ 고가용성 + DR(재해복구) 구성 예시

🔹 고가용성: 장애 발생시에도 지속적으로 운영될 수 있도록 보장하는 설계 방식

• 멀티 AZ 구성
• 로드밸런서(ALB): 트래픽 분산
• Auto Scaling Group: 사용량에 따라 인스턴스 자동 증설/감축

🔹 재해복구: 전체 장애 또는 리전 단위 문제 발생 시, 빠르게 복구 가능한 환경 구성

• 멀티 리전 구성: Primary Region, Backup Region
• RDS 또는 S3 복제 구성: 비동기 또는 실시간으로 백업 리전에 데이터 복제
• Route 53 Failover: DNS 기반 헬스체크 실패 시 DR 리전으로 자동 전환

✅ 설계 시 고려할 보안 요소

• 퍼블릭, 프라이빗 Subnet 구분:
  퍼블릭: 보안 그룹을 통해 포트 제한, 외부 요청을 받아야 하는 리소스 배치(웹 서버, 로드밸런서 등)
  프라이빗: NAT Gateway 통해 Outbound 만 하용, 내부 시스템 전용 리소스 배치(DB,앱서버 등)
• 보안 그룹(SG), 네트워크 ACL(NACL) 등 방화벽 규칙 구성
• IAM Role 활용한 권한 분리 및 최소 권한 원칙 적용
• 암호화: 저장 시(At Rest), 전송 시(In Transit) 암호화 필수

✅ 설계 시 고려할 성능 요소

• Auto Scaling: 요청 증가 시 서버 자동 증가
• 데이터베이스 Read Replica: 읽기 부하 분산
• 캐싱 계층 구성: Redis, CloudFront 등으로 DB 부하 감소
• 병목 구간 분산 처리:
  비동기 처리 구조 활용(SQS, Fafka 등)
  로드 밸런서(ALB, NLB): 다수 서버에 요청 분산

✅ 설계 시 고려할 비용 요소

• 서버 사양 과다 책정 피하기
• 서버 시간대별 on/off (스케줄링)
• 서버리스(Lambda 등)로 과금 최적화
• Spot Instance 활용 (비용 70% 절감 가능)

2️⃣ 클라우드 통합 구성도 설계

✅ 통합 구성도의 정의

• 클라우드 기반 시스템에서 HW 인프라 + SW 서비스 + 데이터 흐름을 한 장의 도식으로 표현한 설계도
• 목적:
  전체 시스템 구조의 명확한 이해
  설계 원칙 및 보안 고려 사항 반영
  운영, 유지보수, 장애 대응을 위한 시각화 도구

서비스 구성도 vs 통합 구성도

구분	서비스 구성도	통합 구성도
목적	특정 서비스의 처리 흐름 표현	전체 인프라 및 SW 구조 통합
관점	논리적(비즈니스 중심)	물리적 + 논리적(인프라 중심)
표현 범위	UI, API 흐름 중심	DB, 네트워크, 보안, 백업 포함
활용 시점	개발자 중심	아키텍트 및 운영팀 중심

✅ 클라우드 기본 구성요소 정리

• VPC / Subnet: 네트워크 격리 및 보안 설계
• EC2 / VM: 컴퓨팅 리소스
• RDS / DB: 관계형/비관계형 데이터 저장소
• S3 / Blob: 정적 파일 저장소
• Load Balancer: 트래픽 분산
• Auto Scaling Group: 부하 기반 인스턴스 자동 확장
• Lambda: 서버리스 컴퓨팅
• CloudWatch / Log Analytics: 모니터링 및 로깅
• WAF / NSG / 보안그룹: 접근 제어 및 보안 설정

✅ 인프라 구성도 설계 절차

1. 요구사항 수집
2. 서비스 분할 및 역할정의
   • 프론트엔드 (Vue.js), API 서버(EC2), DB(RDS), 캐시(Redis) 등 기능별 서비스 구분
3. 네트워크 경로 및 부안 구성
   • WAF,ALB,DMZ,IAM,SSL 등 포함
4. 스토리지 및 데이터 흐름 설계
   • RDS,S3,Athena,Kafka 등을 통해 저장/분석/스트리밍 고려
5. 운영 및 모니터링 요소 포함
   • CloudWatch, SNS를 통한 시스템 상태 감시 및 알림 설정
6. 확장성 및 복구 전략 설정
   • Auto Scaling, Multi-AZ, 백업 및 DR 구성 반영

HW 인프라 구성 예시

• 웹서버: 사용자 요청을 수신하고, 프론트엔드 화면(UI)을 제공
• API 서버: 사용자 관리, 시설 운영, 데이터 분석 등 비즈니스 로직을 처리
• 캐시서버: 실시간 데이터 조회 속도를 높이기 위해 센서 데이터와 제어 결과를 임시 저장
• 관계형 DB 서버: 사용자 정보, 시설 데이터, 제어 이력, 알림 내역 등 주요 데이터를 안정적으로 저장하고 관리
• 파일저장소: 센서 수집 데이터 파일, 분석 리포트, 백업 데이터 등 대용량 파일을 저장

3️⃣ 통합 구성도 설계 실습

🔹도서관 좌석 예약 시스템

• 고려사항

1. 실시간 좌석 관리 → Redis 캐시
2. 안정성 → 분산 구조 / 서버리스 구조
3. 사용 이력 및 제재 관리 → 로그 기록(Cloud Watch)

• 피드백: Public, Private 구분해놓기