Spring Boot를 이용하여 마이크로서비스 아키텍처를 구현하는 방법은 여러 개의 독립된 서비스를 구축하고 이를 조화롭게 통합하는 방식입니다. 각 서비스는 독립적으로 배포되고, 서로 통신하며 확장 가능합니다. LMS(Learning Management System)를 예시로 구체적인 마이크로서비스 구성 방법을 설명하겠습니다.
1. 마이크로서비스 설계의 기본 원칙
- 기능별로 서비스 분리: LMS의 주요 기능을 독립된 서비스로 분리합니다. 예를 들어, 사용자 관리, 수업 관리, 평가 관리 등의 기능을 각기 다른 마이크로서비스로 구현합니다.
- 독립적인 데이터베이스: 각 마이크로서비스는 자신의 데이터베이스를 사용하여 데이터베이스 간의 결합을 피하고 독립적으로 확장할 수 있습니다.
- API 통신: 각 마이크로서비스는 REST API 또는 gRPC를 통해 서로 통신합니다.
- 확장성 및 장애 격리: 각 서비스는 독립적으로 확장되며, 하나의 서비스에 문제가 생기더라도 전체 시스템에 영향을 주지 않습니다.
2. 서비스 구성 예시 (LMS를 기준으로)
2-1. 사용자 관리 서비스 (User Service)
- 설명: 사용자 관리 서비스는 회원가입, 로그인, 권한 관리를 담당합니다.
- 구현 방법: Spring Boot로 RESTful API를 구현하고, 사용자 정보는 Amazon RDS 또는 DynamoDB에 저장합니다.
- 주요 API:
POST /users/register: 사용자 회원가입.POST /users/login: 사용자 로그인.GET /users/{id}: 특정 사용자의 정보 조회.
2-2. 강의 관리 서비스 (Course Service)
- 설명: 강의 생성, 강의 목록 조회, 강의 세부 정보 조회 등의 기능을 담당합니다.
- 구현 방법: 강의 정보를 위한 별도의 Spring Boot 마이크로서비스를 만들고, 데이터는 RDS에 저장합니다.
- 주요 API:
POST /courses: 새로운 강의 생성.GET /courses: 강의 목록 조회.GET /courses/{id}: 특정 강의 정보 조회.
2-3. 수강 관리 서비스 (Enrollment Service)
- 설명: 사용자가 강의를 수강 신청하거나, 수강 이력을 관리하는 기능을 제공합니다.
- 구현 방법: 수강 관리 관련 데이터를 별도로 관리하며, 사용자와 강의 서비스와 통신.
- 주요 API:
POST /enrollments: 수강 신청.GET /enrollments/{userId}: 특정 사용자의 수강 목록 조회.
2-4. 평가 관리 서비스 (Evaluation Service)
- 설명: LMS에서 수강생에 대한 평가 및 점수 관리.
- 구현 방법: 평가 기록 및 성적 관리를 위한 별도의 서비스로 분리. 학습 평가와 점수 데이터를 저장.
- 주요 API:
POST /evaluations: 평가 기록 저장.GET /evaluations/{courseId}: 특정 강의의 평가 정보 조회.
3. 마이크로서비스 간 통신
3-1. REST API 통신
각 마이크로서비스는 HTTP REST API를 통해 통신합니다. Spring Boot는 Spring MVC를 사용하여 RESTful API를 쉽게 구현할 수 있습니다.
- 예시: 사용자가 로그인한 후, 강의 목록을 요청할 때 User Service에서 JWT 토큰을 발급하고, Course Service에 API 요청을 보냅니다.
3-2. 메시지 브로커를 통한 통신 (SQS/SNS 또는 Kafka)
비동기 작업(예: 수강 신청, 평가 기록 저장)은 메시지 브로커를 사용해 처리할 수 있습니다.
- 예시: 사용자가 수강 신청을 하면, Enrollment Service가 SQS에 메시지를 넣고, Course Service가 이를 처리하여 강의 상태를 업데이트.
4. 서비스 디스커버리 및 로드밸런싱
4-1. Spring Cloud Eureka (서비스 디스커버리)
- Eureka를 사용하면 각 마이크로서비스가 동적으로 등록되고 다른 서비스에서 쉽게 발견할 수 있습니다. 이를 통해 마이크로서비스의 IP 주소가 변경되더라도 API 통신이 원활하게 이루어집니다.
4-2. Spring Cloud Gateway 또는 API Gateway
- API Gateway를 사용하면 외부에서 오는 모든 요청을 중앙에서 관리하고, 각각의 마이크로서비스로 요청을 라우팅할 수 있습니다. Spring Cloud Gateway를 사용해도 되고, AWS API Gateway를 사용할 수도 있습니다.
5. 데이터베이스 설계
마이크로서비스 아키텍처에서는 각 서비스가 독립된 데이터베이스를 사용하여 데이터베이스 간의 결합도를 줄입니다. 데이터 일관성은 이벤트 기반으로 유지할 수 있습니다.
5-1. RDS 사용
- Course Service나 User Service와 같은 중요한 데이터는 Amazon RDS를 사용하여 관리합니다.
- 각 서비스는 자신의 데이터베이스를 사용하므로, 다른 서비스와의 데이터 종속성이 없도록 설계합니다.
5-2. DynamoDB 사용
- 빠르게 조회해야 하거나 비정형 데이터를 저장해야 하는 경우, DynamoDB를 사용하여 데이터를 관리합니다.
- 예를 들어, 사용자 활동 로그나 강의 시청 기록과 같은 비정형 데이터를 DynamoDB에 저장할 수 있습니다.
6. 보안 및 인증
6-1. Amazon Cognito
- 사용자 인증 및 권한 관리는 Amazon Cognito를 통해 처리합니다. 각 마이크로서비스는 JWT 토큰을 기반으로 사용자의 권한을 확인하고, API 요청을 처리할 수 있습니다.
6-2. IAM 역할 및 권한
- 각 마이크로서비스는 IAM 역할을 사용하여 필요한 AWS 리소스에 접근합니다. 예를 들어, Course Service는 강의 자료가 저장된 S3 버킷에 접근할 수 있는 역할을 할당받습니다.
7. 모니터링 및 로깅
7-1. Amazon CloudWatch
- 모든 마이크로서비스는 CloudWatch에 로그를 저장하여 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 각 마이크로서비스의 CPU, 메모리 사용량을 모니터링하고 경고 알람을 설정합니다.
7-2. AWS X-Ray (분산 추적)
- AWS X-Ray를 사용하여 마이크로서비스 간의 호출 경로와 응답 시간을 추적할 수 있습니다. 각 마이크로서비스 간의 트랜잭션을 추적하여 성능 문제나 병목 현상을 파악합니다.
8. 확장 및 배포 전략
8-1. ECS와 오토스케일링
- 각 마이크로서비스는 ECS에서 구동되며, 오토스케일링을 통해 트래픽에 따라 자동으로 확장 또는 축소됩니다. 예를 들어, 사용자가 몰릴 때 Course Service와 User Service의 컨테이너를 자동으로 확장하여 서비스 가용성을 보장합니다.
8-2. CI/CD 파이프라인
- CodePipeline이나 Jenkins와 같은 도구를 사용해 각 마이크로서비스의 CI/CD 파이프라인을 구축합니다. 이를 통해 코드가 업데이트될 때마다 자동으로 빌드, 테스트, 배포가 이루어지도록 설정합니다.
결론
Spring Boot를 사용한 마이크로서비스 아키텍처는 각 서비스를 독립적으로 운영하고 확장 가능하게 설계하는 것이 핵심입니다. LMS를 구현할 때는 사용자 관리, 강의 관리, 평가 관리 등의 기능을 마이크로서비스로 나누고, 이를 ECS에서 컨테이너화하여 관리합니다. 각 서비스 간의 통신은 REST API 또는 메시지 브로커를 통해 이루어지고, Cognito를 통해 사용자 인증을 처리하며, RDS와 DynamoDB를 데이터 저장소로 활용하는 것이 일반적인 패턴입니다.
무슨 생각하며 사니