코드스테이츠 69-70일차

학습 목표

• Cloud와 Deployment의 의미를 각 각 알고, 내 코드를 남에게 배포할 수 있다.
• 사용하는 서비스들의 특징과 사용해야 하는 이유를 이해할 수 있다.
• 커스텀 도메인을 이용해 요청을 원하는 곳으로 라우팅할 수 있다. (advanced)

 

대부분의 클라우드 서비스 업체는 다음과 같은 기본 장점을 가지고 있다.

1. 신속한 인프라 구축
2. 유연한 인프라 관리
3. 예상치 못한 트래픽 폭주 대응
4. 손쉬운 글로벌 서비스
5. 강력한 보안과 장애 없는 서비스
6. 합리적인 요금제

 

서버실을 생각하면 우리는 보통 아래와 같은 거대한 서버실을 생각할 것이다.

하지만 우리가 이러한 방식으로 서버를 관리하게 된다면 어마어마한 비용이 발생할 것이다.

단점들을 살펴보자

 

첫째. 주기적인 관리가 필요하다.

서버실에는 종종 고장이 나거나 인터넷과 연결이 되지 않는 컴퓨터가 생기기도 하는데 이런 상황이 발생한다면 이를 해결하기 위한 인력 및 비용이 투입되어야한다.

게다가 점차 관리해야 하는 컴퓨터 및 다른 전자기기의 수가 많아지는 만큼 투입되어야 하는 인력 및 비용도 증가한다.

 

둘째. 공간의 한계가 있다.

서버실이라는 공간에 컴퓨터를 배치해 두고 필요할 때마다 추가적인 컴퓨터를 추가하는 방식으로 수용 능력을 향상해야한다.

하지만 이런 방식은 공간이 부족하여 컴퓨터를 더는 배치할 수 없는 문제에 직면하게된다.

이러한 상황으로 인해 일부 거대 기업은 데이터 센터라는 거대한 건물을 세우기 시작했고, 이로 인해 데이터 센터의 유휴 자원을 대여하는 서비스가 등장하기 시작했다.

즉 서버의 자원과 공간, 및 네트워크 환경을 제공을 빌려 사용하는 클라우드 컴퓨팅이 시작된 순간이다.

 

따라서, 최근의 가상화 기술을 사용하는 클라우드 서비스는 기존의 형식과는 달리 다음과 같은 장점이 있다.

1. 필요할 때마다 컴퓨팅 능력을 유연하게 조절할 수 있다.

2. 고정적인 비용이 들어가는 온프레미스와는 달리 사용한 만큼의 요금만 지불하면 된다.

3. 컴퓨터의 스냅샷(이미지)을 이용해 다른 컴퓨터로 즉시 이주(migration)가 가능하다.

 

하지만 분명히 단점도 존재한다.

운영 환경 자체가 클라우드 제공자에게 종속되어 버리므로, 클라우드 서비스에 문제가 생기면 내가 배포하고 관리하는 환경에도 영향을 미치게 된다.

또한 백엔드 구성 자체를 특정 회사의 기술로만 구성해야만 하는 경우가 발생할 수도 있다.

 

대표적인 클라우드 서비스의 형태는 SaaS, IaaS, PaaS 세가지이다.

Software as a Service(SaaS): 클라우드 제공자가 당장 사용 가능한 소프트웨어를 제공하는 경우 대부분 SaaS에 해당한다.

Platform as a Service(PaaS): 클라우드 제공자가 데이터베이스, 개발 플랫폼까지 제공하는 경우 대부분 PaaS에 해당한다.

Infrastructure as a Service(IaaS): 클라우드 제공자가 가상 컴퓨터까지 제공하는 경우 대부분 IaaS에 해당한다.

 

Deploy

배포란 우리가 개발한 서비스를 사용자들이 이용 가능하게 하는 일련의 과정이다.

회사마다 다를 수 있지만 기본적으로 4단계를 거쳐서 개발한 서비스를 배포하게 된다.(Development - Integration - Staging - Production)

 

Development 단계는 각자의 컴퓨터에서 코드를 작성하고 테스트하는 과정이다.

개발 단계이기 때문에 실제 데이터를 이용하지 않고 더미 데이터를 이용해서 테스트한다.

 

Integration 단계는 각자의 컴퓨터에서 작성한 코드를 합치는 과정이다.

내가 작성한 코드가 다른 코드를 침범해서 오류를 일으키지 않는지, 코드 간에 conflict가 있지는 않은지 확인하는 과정을 거친다.

 

Staging 단계에서는 실제 출시 단계인 Production 단계와 가장 유사한 환경에서 테스트를 진행한다.

실제 데이터를 복사해서 문제가 있지 않은지 등 다양한 환경에서 테스트를 진행한다.

또한 서비스와 관련된 부서 혹은 인원의 확인 과정을 거친다.(Ex. 작성된 코드가 마케팅팀 혹은 디자인팀이 예상했던 결과인지 확인을 거치는 과정)

 

Production 단계는 개발된 서비스를 출시하는 단계이다.

사용자가 접속할 수 있는 Production 환경에서 코드를 구동하고 서비스를 제공한다.

실제 데이터를 가지고 서비스가 운영되기 때문에 문제가 생기면 안 되는 단계이다.

 

내 로컬에 설치된 데이터베이스 비밀번호는 1234이고, 클라우드에 설치된 데이터베이스 비밀번호는 0000일 수 있다.

이처럼 Development 환경과 Production 환경은 서로 다를 수가 있기때문에 환경의 차이를 이해하고 환경 설정을 코드와 분리하는 것이 중요하다.

 

작성한 코드가 다른 환경에서 정상 작동할 수 있게 하려면, 설정을 환경 변수(environment variable; envvars나 env라고도 불린다.)에 저장해야한다.

환경 변수는 설정 파일과 달리, 잘못해서 코드 저장소에 올라갈 가능성도 낮고, 코드 변경 없이 배포 때마다 쉽게 변경할 수 있다.

애플리케이션의 모든 설정이 정상적으로 코드 바깥으로 분리되어 있는지 확인할 수 있는 간단한 방법은 어떠한 인증정보도 유출시키지 않고 코드가 지금 당장 오픈 소스가 될 수 있는지 확인하는 것이다.

코드 상의 모든 곳에 절대 경로가 아닌 상대 경로를 사용해야 하며, `.properties` 등을 이용해 환경 변수를 설정해야 한다.

그 외에도 docker와 같은 가상화 도구는 환경 자체를 메타데이터로 담아서 아예 모든 개발 환경을 통일시킨다.

 

EC2란 아마존 웹 서비스에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스이다.

클라우드 컴퓨팅은 인터넷(클라우드)을 통해 서버, 스토리지, 데이터베이스 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서비스이다.

즉 아마존에서 가상의 컴퓨터를 한 대 빌리는 것과 같다.

 

예를들어 집에서 고사양 게임을 하기 위해서는 게임을 1시간을 하든지 10시간을 하든지 간에 기본적으로 지출해야 하는 돈이 있을 것이다.

그런데 후불제 PC방에 간다면 집에서 게임을 하기 위해서 기본적으로 지출해야 하는 비용 대신, PC방을 사용한 시간에 대해서만 비용을 지불하면 된다.

EC2 서비스도 후불제 PC방과 같이 사용한 만큼비용을 지불하기 때문에 '탄력적인'이라는 의미의 Elastic이라는 단어가 붙어있는 것이다.

또한 Elastic은 비용적인 부분뿐만이 아니라 필요에 따라 성능, 용량을 자유롭게 조절할 수 있다는 의미도 가지고 있다.

정리하자면 EC2 서비스는 AWS에서 비용, 성능, 용량 면에서 탄력적인 클라우드 컴퓨터를 제공하는 서비스라고 할 수 있다.

 

EC2 서비스의 장점은?

1. 구성하는 데에 필요한 시간이 짧다. (Ex. PC를 구매한다면 구매해서 배송받기까지의 시간이 필요하지만 EC2 서비스는 몇 번의 클릭만으로 PC를 구성할 수 있다.)

 

2. AMI를 통해서 필요한 용도에 따라 다양한 운영체제에 대한 선택이 가능하다는 것이다.

EC2에서는 AMI라는 다양한 템플릿을 제공하고 있어서 필요에 따라 손쉽게 운영체제를 선택하고 구성할 수 있다.

또한 운영체제뿐만이 아니라 CPU와 RAM, 용량까지도 손쉽게 구성할 수 있다.

 

3. 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 있을 뿐 일반적인 컴퓨터와 다른 점은 없다.

아마존 EC2를 통해서 할 수 있는 가장 기본적인 일은 웹서버를 설치하고 웹 서버를 통해서 사용자가 웹 브라우저를 통해 요청하는 서비스를 제공하는 것이다.

인스턴스는 1대의 컴퓨터를 의미하는 단위이고 AWS에서 컴퓨터를 빌리는 것을 인스턴스를 생성한다고 한다.

 

AMI는 소프트웨어 구성이 기재된 템플릿이다.

이미지 종류로는 단순히 운영체제(윈도우, 우분투 리눅스 등)만 깔려있는 템플릿을 선택할 수도 있고, 아예 특정 런타임이 설치되어 있는 템플릿이 제공되는 경우도 있다. (Ex. 우분투 + node.js, 윈도우 + JVM 등)

 

Instance는 선택한 AMI를 토대로 구성된다.

AWS에는 상당히 많은 양의 AMI 세팅이 준비되어 있기 때문에 손쉽게 인스턴스의 운영체제를 구성할 수 있고, 세팅되어 있는 AMI 이외에도 필요에 따라 직접 AMI를 구성할 수도 있다.

 

AWS EC2 인스턴스를 생성한다는 의미는 AMI를 토대로 운영체제, CPU, RAM 혹은 런타임 등이 구성된 컴퓨터를 빌리는 것이다. 라고 보면 된다.

 

RDS는 Relational Database Service의 약자로 AWS에서 제공하는 관계형 데이터베이스 서비스이다.

EC2 인스턴스에 관계형 데이터베이스 엔진을 설치해서 데이터를 관리할 때와 RDS를 통해 데이터를 관리할 때의 차이는 개인 소유 차량과 렌터카 회사에서 대여한 차량으로 비유할 수 있다.

EC2 인스턴스에 데이터베이스를 설치하여 데이터를 관리하는 것은 개인 소유 차량을 이용하는 것과 비슷하다.

개인 소유 차량을 이용하면 유지 보수, 보험처리 같은 일들을 온전히 운전자가 부담하는 것이다.

그렇기에 차량 정비를 위해서 정비소에 주기적으로 방문해야 하고, 기타 차량과 관련된 다른 일이 생길 때 들여야 하는 시간과 수고가 크다.

EC2 인스턴스를 사용하면 데이터베이스와 관련해서 자동으로 관리를 담당하는 부분이 매우 적기 때문에, 사용자가 일일이 시간을 투자하여 데이터베이스 엔진의 설치와 버전 관리, 데이터 백업을 해야한다.

게다가 가용성과 내구성이 확보되지 않기 때문에 데이터베이스에 저장된 데이터가 유실되거나 정상적으로 사용하지 못할 확률이 커지며, 후에 필요에 따라 데이터베이스의 규모를 확장하기 어려워진다.

그에 비해 RDS를 이용하는 것은 렌터카 회사에서 차량을 대여하는 것과 비슷하다.

렌터카 회사에서 차량을 대여하면 대여 차량과 관련하여 시간이 들어가는 일들을 렌터카 회사에서 대신 처리해줄 것이고 운전자는 차량을 관리하는 일에 대해서 시간을 따로 쏟을 필요 없이 운전만 하면 되기에 매우 편리해진다.

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 있다.

 

S3

S3가 무엇인지 알아보기 전에, 클라우드 스토리지 개념에 대해 잠시 알아보자

클라우드 스토리지란 인터넷 공간에 데이터를 저장하는 저장소라고 볼 수 있다.(Ex. 하드디스크)

구글의 Google Drive, 네이버의 MYBOX, 마이크로소프트의 Onedrive와 같은 서비스가 좋은 예시이다.

클라우드 스토리지 서비스의 장점은?

클라우드 스토리지 서비스는 뛰어난 접근성을 가지고 있다.

컴퓨터의 하드디스크에 저장된 파일에 접근하기 위해서는 해당 컴퓨터를 이용해야만한다.

그러나 클라우드 스토리지를 이용하면 웹 환경이라면 언제 어디서나 저장된 파일에 접근할 수 있다.

또한 컴퓨터뿐만 아니라 웹에 접속이 가능한 다른 전자기기를 활용하여 클라우드 스토리지에 저장된 데이터에 접속할 수 있다.

S3는 Simple Storage Service의 약자로 AWS에서 제공하는 클라우드 스토리지 서비스이다.

S3 사용 시 얻을 수 있는 이점으로 높은 확장성이 있다.

확장성이 높으면 많은 시간과 수고를 들이지 않고 스토리지 규모를 확장/축소할 수 있다.

또한 S3에서는 스토리지의 용량을 무한히 확장할 수 있습니다. 그리고 사용한 만큼만 비용을 지불하면 되기 때문에 비용적인 측면에서 매우 효율적이다.

스토리지의 내구성이 높으면 저장된 파일을 유실할 가능성이 적어진다.

S3는 99.999999999%의 내구성을 보장한다.

가용성이 높으면 스토리지에 저장된 파일들을 정상적으로 사용할 수 있는 시간이 길어진다.

S3는 연간 99.99%의 스토리지 가용성을 보장하도록 설계되어 있어 1년 동안 S3에 파일을 저장했을 시, 8.76 시간 동안만 스토리지를 이용하는 데 있어서 장애가 발생한다는 뜻이다.

 

그렇다면 AWS는 어떤 원리로 해당 서비스들의 높은 가용성과 내구성을 보장할 수 있는 걸까?

전세계 곳곳에 데이터센터가 있어 한 곳의 가용 영역이 재난이나 사고로 인해 가동이 불가능해지더라도 다른 가용 영역에 백업을 해놓은 데이터를 활용하여 문제없이 서버가 가동되게 하기때문에 높은 가용성과 내구성을 보장할 수 있는 것이다.

 

S3 사용자들이 대표적으로 많이 선택하는 스토리지 클래스는 두 가지가 있다. (Standard 클래스와 Glacier 클래스)

Standard 클래스는 범용적인 목적으로 사용하기 좋다.

데이터에 빠른 속도로 접근할 수 있고, 데이터 액세스 요청에 대한 처리 속도가 빠르다.

대신 데이터를 오래 보관하는 목적으로는 보관 비용이 높게 발생하기 때문에 효율적인 선택지는가 아니라고 볼 수 있다.

장기적인 보관 목적으로 스토리지를 사용할 때는 Glacier를 사용하는 것이 효율적이다.

비록 저장된 데이터에 액세스하는 속도는 느리지만, 데이터를 보관하는 비용이 매우 저렴하다는 장점이 있다.

이 외에도 Standard-IA, One Zone-IA, S3 Glacier Deep Archive 등등 여러 가지 스토리지 클래스가 존재하여 사용자의 이용 목적에 따라 다양한 스토리지 클래스를 사용할 수 있다.

S3 사용 시 얻는 이점 중 하나로, 정적 웹 사이트 호스팅이 가능하다.

여기서 ‘정적' 파일이란?

정적 파일은 서버의 개입 없이 생성된 파일을 뜻한다.

반대로 클라이언트가 서버에 요청을 보내면, 서버가 요청에 맞추어 그 자리에서 생성한 파일을 '동적' 파일이라고 부른다.

웹 호스팅(Web Hosting)이란 뭘까?

웹 호스팅이란 서버의 한 공간을 임대해 주는 서비스를 뜻한다.

웹 호스팅 업체들을 통해 개인 또는 단체가 웹 호스팅 업체가 제공하는 서버의 한 공간을 빌려서 원하는 서비스를 배포할 수 있다.

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 있다.

여기서 버킷이란 S3에 저장되는 파일들이 담기는 바구니라고 볼 수 있다.

파일을 저장하는 최상위 디렉토리의 느낌이다.

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 유일해야한다.

또한 버킷 정책을 생성하여 해당 버킷에 대한 다른 유저의 접근 권한을 수정할 수 있다. 

S3에서 버킷에 담기는 파일을 객체라고 부른다.

왜 객체라고 부를까?

S3에서 저장소에 데이터를 저장할 때 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장하기 때문이다.

S3에 저장되는 객체는 파일과 메타데이터로 구성된다.

파일은 위에 설명한 대로 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장한다.

파일의 값에는 실제 데이터를 저장하는데, S3 객체의 값으로써 저장될 수 있는 데이터의 최대 크기는 5TB이다.

파일의 키는 각각의 객체를 고유하게 만들어주는 식별자 역할을한다.

파일의 키를 이용하여 원하는 객체를 검색할 수 있다.

메타데이터는 객체의 생성일, 크기, 유형과 같은 객체에 대한 정보가 담긴 데이터인데 객체를 설명하는 데이터라고 이해하자

또한 모든 객체는 고유한 URL 주소를 가지고 있는데 URL 주소는 http://[버킷의 이름].S3.amazonaws.com/[객체의 키]의 형태를 띠고, URL 주소를 통해서도 원하는 데이터에 접근할 수 있다.

 

3 Tier-Architecture 배포 전략

사용자들에게 localhost:3000의 주소로 접속하라고 할 수는 없을테고, 어떻게 사용자들이 서비스를 이용할 수 있게 하는걸까?

그렇다면 사용자들에게 Client를 어떻게 제공할지 그리고 Client를 받은 사용자들이 서비스를 이용하기 위한 요청을 처리할 Server를 어떻게 제공할 것인지

Server의 데이터를 저장하고 제공할 Database는 어떻게 제공할 것인지 생각해 봐야한다.

 

작성한 Client 코드를 사용자들에게 어떻게 제공할지 생각해보자

 

AWS에서 제공하는 서비스인 S3라는 서비스를 통해 사용자들에게 Client를 제공할 수 있다.

AWS서비스 중 하나인 S3를 이용해서 사용자에게 client applicaion을 제공할 수 있다.

로컬 환경에서는 자체 개발 서버 (예, create-react-app)를 이용해서 클라이언트 앱을 실행시키는 것이 보통이다.

하지만 클라이언트 S3를 이용해 앱을 정적 파일로 빌드하여 제공할 수 있다.

이때 필요한 것이 빌드이다.

빌드란 쉽게 말해서 불필요한 데이터를 없애고, 여러 갈래로 퍼져있는 데이터들을 통합/ 압축하여 배포하기에 최적화된 상태를 만드는 것이다.

빌드 과정을 진행하기 전과 비교했을 때 데이터의 용량이 줄어들고, 웹 사이트의 로딩 속도가 빨라진다는 장점이 생긴다.

하지만 일반적인 의미의 빌드는, 소스코드를 실행 가능한 번들로 변환하는 컴파일 과정을 의미한다.

웹 앱에서와같이 HTML, CSS, JS의 형태로 배포하는 경우는 조금 다르다.

웹 앱은 배포 가능한 정적 파일(static files)의 형태로 만들어 줘야 한다.

asset 자체가 정적인 경우, 있는 그대로 배포하면 된다.

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 있다.

 

S3로 사용자들에게 Client Application을 제공하고 있는데, 사용자가 지구 반대편에 있다면 어떻게 빠르게 서비스를 제공할 수 있을까?

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

 

사용자들이 제공받은 Client Application을 통해서 요청을 전달할 Server Application은 어떻게 배포해야 할까?

AWS EC2 서비스를 통해 손쉽게 서버를 구성하고 서비스를 제공할 수 있다.

AWS에서는 Database 특화 서비스인 RDS 서비스를 제공하고 있어 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 있다.

 

 

처음 배포된 우리의 서비스는 도메인주소를 통해 접근할 수 있을까?

S3, EC2를 이용해서 배포된 서비스는 IP주소 혹은 AWS에서 제공하는 우리의 서비스와는 전혀 상관없는 긴 도메인주소를 통해 접근하게 된다.

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