[Cloud Native] Ch1 클라우드 네이티브 소개

📚 <클라우드 네이티브 스프링 인 액션> 을 읽고 그 내용을 정리하였습니다 

 

☑️ Cloud Native

 

클라우드 네이티브 애플리케이션

: 클라우드에서 실행되면서 변화에 탄력적으로 대응하고 고도로 분산되어 있는 시스템을 의미한다.

 

애플리케이션이 클라우드를 위해 특별히 설계되는 3가지 P가 있다.

• 플랫폼: 클라우드 네이티브 애플리케이션은 클라우드 같은 동적 분산 환경을 기반으로 하는 플랫폼에서 실행된다.
• 속성: 클라우드 네이티브 애플리케이션은 확장 가능하고 느슨하게 결합되며 복원력이 뛰어나고 관리가 용이하며 관찰 가능하도록 설계된다.
• 실행: 견고한 자동화를 통해 빈번하고 예측 가능한 방식으로 시스템을 변경하는 것이 여기에 포함되는데 자동화, 지속적 전달, 데브옵스 등이 있다.

 

📖   클라우드 네이티브 애플리케이션을 중점적으로 보기 전에 이것이 실행되는 공간인 클라우드에 대해 알아보자.

 

클라우드

: 클라우드 컴퓨팅 모델에 따라 컴퓨팅 자원을 소비자에게 제공하는 IT 인프라이다.

 

클라우드 인프라가 어디에 있어야 하는지, 누가 관리해야 하는지에 대해서는 엄격한 요구 사항이 없다.

클라우드 서비스를 제공하기 위해 몇 가지 배포 모델이 존재한다.

• 사설 클라우드: 한 단체나 조직에서만 사용하도록 제공하는 클라우드 인프라이다. 
• 공공 클라우드: 일반 사용자들에게 공공으로 제공되는 클라우드 인프라이다.
• 하이브리드 클라우드: 앞의 두 가지 유형에 해당하는 클라우드 인프라 구성 몇 개를 하나로 묶어 마치 하나의 단일 환경인 것처럼 서비스를 제공한다.

아래 표는 클라우드 컴퓨팅 서비스 모델과 각 모델에서 플랫폼이 제공하는서비스 그리고 소비자에게 제공되는 추상화에 대해 설명한다.

인프라 플랫폼	컨테이너 플랫폼	애플리케이션 플랫폼	서버리스 플랫폼	소프트웨어 플랫폼
IaaS	CaaS	PaaS	FaaS	SaaS

 

 

📖 지금까지 클라우드에 대해 알아봤으니, 이 특성을 활용하기 위한 애플리케이션 설계를 알아보자.

 

1. 확장성

클라우드 네이티브 애플리케이션은 확장이 가능하도록 설계되는데, 이것이 의미하는 바는 추라 리소스를 제공해 증가하는 워크로드를 지원한다는 것이다.

 

• 수직적 확장: 수직정 확장은 CPU나 메모리와 같은 컴퓨팅 노드에 하드웨어 리소스를 추가하거나 제거하는 것을 의미한다.
• 수평적 확장: 수평적 확장은 시스템에 더 많은 컴퓨팅 노드나 컨테이너를 추가하는 것을 의미한다.

 

2. 느슨한 결합

각 컴포넌트들이 가능한 한 다른 컴포넌트에 대한 자식을 거의 가지고 있지 않은 시스템이 본질적으로 가지고 있는 속성이다.

✔️시스템을 모듈로 분해하고(모듈화) 다른 부분에 대한 의존성을 최소화해, 
함께 변화하는 코드를 캡슐화하는 것은 좋은 설계 방법이다.

 

특별히 서비스 기반 아키텍처를 체택하고 이에 기반한 서비스를 구축하는 데 중점을 두려고 하는데, 이런 서비스는 서로 통신할 수 있는 명확한 인터페이스를 갖는다는 점과 다른 서비스에 대한 의존성을 최소로 하고 높은 응집력을 가진다는 특성을 보인다.

 

3. 복원력

정상 작동에 대한 오류 및 문제에 직명하여 허용 가능한 수준의 서비스를 제공하고 유지할 수 있도록 하는 하드웨어-소프트웨어 네트워크의 기능이다.

 

4. 관측 가능성

어떤 한 시스템을 고려한다면, 관측 가능성은 그 시스템의 외부 출력에서 내부 상태를 얼마나 잘 추론할 수 있는지를 측정하는 것이다.

 

5. 관리 용이성

관리 용이성은 외부 입력이 시스템의 상태 또는 출력을 얼마나 쉽고 효율적으로 변경할 수 있는지에 대한 것이라고 말할 수 있다.

 

📖클라우드 네이티브 구성에 대해 알아보자.

 

1. 컨테이너

 

컨테이너는 동일한 운영체제 커널을 공유하는 반면, 가상화만 사용하는 경우 하드웨어를 공유한다. 두 경우 모두 격리의 정도가 다를 뿐, 격리된 상태에서 소프트웨어를 실행하기 위한 컴퓨팅 환경을 제공한다.

 

그럼 이러한 컨테이너가 인기가 많은 이유는 애플리케이션이나 의존 라이브러리 혹은 미들웨어와 관계 없이 거의 모든 컴퓨팅 환경에서 안정적으로 실행할 수 있기 때문이다.

 

2. 오케스트레이션

 

단일 서버에서 컨테이너를 생성하고 관리하는 것은 간단하다. 그러나 수백 개의 컨테이너를 여러 대의 서버에 배포하고 처리하면 또 다른 무언가가 필요하다.

 

CaaS 솔루션이 제공하는 새로운 관점에서, 배포 대상은 더 이상 하나의 서버가 아니라 여러 서버로 이루어진 클러스터가 된다.

 

3. 서버리스

 

서버리스 컴퓨팅 모델에 따라 개발자는 애플리케이션에 대한 비즈니스 로직을 구현하는 데만 집중할 수 있다. 

 

 

가상 시스템, 컨테이너 및 동적 확장을 포함하여 실행할 애플리케이션에 필요한 모든 인프라 작업을 플랫폼이 대신 처리해준다.

 

📖마지막으로 가장 중요한 아티텍처이다.

 

우리가 구축할 시스템의 아키텍처는 서비스와 상호작용이라는 두 가지 요소로 나뉜다.

• 서비스: 다른 구성요소에 어떤 종류의 서비스를 제공하는 구성 요소
• 상호작용: 시스템의 요구 사항을 충족시키기 위해 수행되는 서비스 간 통신

여기서 서비스는 (상태를 갖지 않는) 애플리케이션 서비스와 (상태를 갖는) 데이터 서비스로 구별할 수 있다.

 

1) 애플리케이션 서비스

애플리케이션 서비스는 상태를 갖지 않으며 모든 종류의 논리를 구현한다.

서비스는 가능한 한 독립적이어야 한다. 

 

2) 데이터 서비스

데이터 서비스는 상태 저장이 가능하며 모든 종류의 상태를 저장한다. 

* 상태는 서비스를 종료하고 새로운 인스턴스를 생성해야 할 경우 서비스 종료 전에 저장되어야 하는 모든 것이라고 할 수 있다. 

 

3) 상호작용

클라우드 네이티브 서비스는 시스템의 요구 사항을 충족하기 위해 서로 통신한다.

의사소통이 일어나는 방식은 시스템의 전반적인 특성에 영향을 미친다.