[DB] 3계층 아키텍처

cowmin·2025년 6월 13일

1. 개요

1.1 실습 목적 및 시스템 개요

이 실습의 목적은 프론트엔드부터 백엔드, 데이터베이스까지 독립된 계층으로 구성된 3계층 아키텍처 시스템을 구축해보는 것이다.
Nginx, Tomcat, MariaDB를 사용하여 각 계층을 구분하고, 실제 요청 흐름을 따라가며 동작을 이해하는 데 중점을 두었다.

3계층 아키텍처 네트워크 구성도

1.2 3계층 아키텍처란?

3계층 아키텍처(Three-tier Architecture)는 애플리케이션을 세 가지 역할로 나누어 각 계층이 독립적으로 구성되는 구조다.

계층	구성 요소 예시	주요 역할
1. 프레젠테이션 계층 (Presentation Layer)	웹 브라우저, 프론트엔드 (HTML/CSS/JS)	사용자 인터페이스 제공, 사용자 입력 처리
2. 비즈니스 로직 계층 (Application Layer)	웹 서버, 애플리케이션 서버 (Java, Spring, Node.js 등)	비즈니스 로직 수행, 데이터 처리
3. 데이터 계층 (Data Layer)	DB 서버 (MySQL, Oracle, MongoDB 등)	데이터 저장 및 조회, 데이터 무결성 유지

이 실습에서는 각각의 계층을 WEB(Nginx), WAS(Tomcat), DB(MariaDB)로 구성하여 구조를 구현했다.

2. 서버 환경 및 구성

가상화 환경: VMware
네트워크 방식: NAT (내부망 192.168.32.xxx, 외부와 통신 가능)
내부 통신: 192.168.32.xxx 대역을 공유하여 모든 서버 간 직접 통신 가능

서버	OS	호스트네임	서비스	IP 주소
WEB	Ubuntu 22.04	web01	nginx/1.18.0	192.168.32.110
WAS	Ubuntu 22.04	was01	openjdk-17-jdk Apache Tomcat/10.1.42	192.168.32.120
DB	Ubuntu 22.04	db01	MariaDB 10.6.22	192.168.32.150

3. 웹 서버(WEB - Nginx)

1. nginx 설치

apt install nginx

2. Tomcat 연동 설정 (proxy_pass 등)

upstream tomcat_backend {
        server 192.168.32.120:8080;  // WAS IP주소:tomcat 포트
}

server {
        listen 80 default_server;
        listen [::]:80 default_server;
        root /var/www/web;
        index index.html index.htm index.nginx-debian.html;
        server_name _;
        location / {
                try_files $uri $uri/ =404;
        }
        
        location /api {  // URL 경로가 /api로 시작하는 요청을 이 블록에서 처리
            rewrite ^/api(/.*)$ $1 break;
            proxy_pass http://tomcat_backend;  // 요청을 http://tomcat_backend로 프록시
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        }
}

3. 정적 HTML 배포

/var/www/web 디렉토리에 html 파일 업로드

4. 애플리케이션 서버 (WAS - Tomcat)

1. Java 설치

apt install -y openjdk-17-jdk

2. Tomcat 설치 및 JDBC 드라이버 추가

wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.42/bin/apache-tomcat-10.1.42.tar.gz

tar -xvf apache-tomcat-10.1.42.tar.gz

MariaDB를 사용하고있기때문에 tomcat설치 경로/lib 에 mariadb-java-client-3.3.3.jar 파일을 업로드함

3. JSP 업로드 및 DB 연결

vi /usr/local/tomcat10/webapps/ROOT/db.jsp

<%@ page import="java.sql.*" %>
<%
    String dbURL = "jdbc:mariadb://192.168.32.150:3306/web"; // [DB 서버 IP주소][DB서비스 포트][데이터베이스 명]
    String dbUser = "ysm"; // [DB 계정]
    String dbPassword = "qwer1234"; // [DB 계정 비밀번호]
    Connection conn = null;
    try {
        Class.forName("org.mariadb.jdbc.Driver");
        conn = DriverManager.getConnection(dbURL, dbUser, dbPassword);
        System.out.println("DB success!");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        out.println("DB failed!");
    }
%>

5. 데이터베이스 서버 (DB - MariaDB)

1. 데이터베이스 및 테이블 생성 SQL

-- web 데이터베이스 생성
CREATE DATABASE web;

-- web 데이터베이스 사용
USE web;

-- users 테이블 생성
CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    password VARCHAR(255) NOT NULL
);

-- posts 테이블 생성 (users 테이블과 외래키 관계)
CREATE TABLE posts (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(100) NOT NULL,
    content TEXT NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    user_id INT,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);

2. 사용자 계정 생성 및 권한 부여

-- 사용자 생성
CREATE USER 'ysm'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';

-- 권한 부여
GRANT ALL PRIVILEGES ON web.* TO 'ysm'@'localhost';

-- 권한 적용
FLUSH PRIVILEGES;

-- 사용자 목록 확인
SELECT user, host FROM mysql.user;