클라우드 네이티브(Cloud Native) 애플리케이션은 어떻게 구축할까요?

클라우드 네이티브 애플리케이션은 클라우드 환경의 특성을 최대한 활용하여 개발된 애플리케이션으로, 유연성, 확장성, 그리고 자동화된 운영을 특징으로 한다. 이러한 애플리케이션을 구축하기 위해서는 다음과 같은 단계와 고려 사항을 숙지해야 한다.

 

Cloud Native 개발에는 일반적으로 데브옵스 ( DevOps ) , 애자일 방법론, 마이크로서비스 아키텍처, 클라우드 플랫폼, 쿠버네티스 및 도커와 같은 컨테이너 그리고 지속적 제공 (Continuous Delivery) 가 포함된다. 간단히 말해 새롭고 현대적인 모든 애플리케이션 배포 방법이 사용된다.

 

따라서 플랫폼 서비스(PaaS) 모델을 사용하는 편이 가장 바람직 하다. 클라우드 고객의 대다수는 하드웨어를 추상화하는 인프라 서비스(IaaS)로 시작한다. 그러나 PaaS는 OS를 추상화하므로 개발이나 운영환경에 신경 쓸 필요 없이 애플리케이션의 비즈니스 로직에 온전히 집중할 수 있다.

 

Cloud Native 애플리케이션은 조직 내 인력과 이들의 협업 프로세스를 자동화하는 것에서 시작한다. 즉, DevOps를 도입하여 공통의 목적과 주기적인 피드백을 통해 개발팀과 운영팀의 협업을 지원할 수 있다.

 

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데브옵스(DevOps)

클라우드 네이티브 애플리케이션은 조직 내 인력과 이들의 협업 프로세스를 자동화하는 것에서 시작한다. 즉, DevOps를 도입하여 공통의 목적과 주기적인 피드백을 통해 개발팀과 운영팀의 협업을 지원할 수 있다.

 

DevOps 및 컨테이너 접근 방식에서는 하나의 대규모 릴리스 및 업데이트를 기다리는 것이 아니라 마이크로서비스처럼 여러 서비스가 탄력적으로 결합된 하나의 컬렉션으로 애플리케이션을 쉽게 출시할 수 있다.

컨테이너(Container)

컨테이너를 도입하면 이상적인 애플리케이션 배포 유닛 및 독립적인 실행 환경을 제공하여 이러한 프랙티스를 지원할 수 있다.

CI/CD(지속적인 통합과 제공)

많은 조직이 실용적인 서비스 기반 아키텍처를 이용하여 계속해서 레거시 애플리케이션을 최적화할 수 있다. 이러한 최적화는지속적인 통합(Continuous Integration, CI)과 지속적인 제공(Continuous Delivery, CD) 및 완전히 자동화된 배포 운영 같은 DevOps 워크플로우를 통해 지원된다.

마이크로서비스 아키텍처(MSA)

클라우드 네이티브 개발은 아키텍처의 모듈성, 탄력적인 결합, 그리고 독립적인 서비스에 중점을 둔다. 각 마이크로서비스는 비즈니스 역량을 구현하고 자체 프로세스를 실행하고 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interfaces, API) 또는 메시징을 통해 커뮤니케이션한다. 이러한 커뮤니케이션은 서비스 메쉬 레이어를 통해 관리할 수 있다.

1. 마이크로서비스 아키텍처 설계

• 단일 책임 원칙 : 각 서비스는 단 하나의 책임만을 가지도록 설계한다.
• 독립적인 배포 : 각 서비스를 독립적으로 개발, 배포, 확장할 수 있도록 한다.
• 가벼운 프로토콜 : HTTP, RESTful API 등 가벼운 프로토콜을 사용하여 서비스 간 통신을 수행한다.
• 서비스 디스커버리 : 서비스의 위치를 동적으로 찾을 수 있는 메커니즘을 구축한다.

2. 컨테이너화

• Docker : 애플리케이션과 모든 종속성을 하나의 패키지로 만들어 일관된 환경을 제공한다.
• 컨테이너 오케스트레이션: Kubernetes, Docker Swarm 등을 활용하여 컨테이너를 관리하고 배포한다.

3. 클라우드 플랫폼 활용

• IaaS : 인프라를 코드로 관리하여 빠르게 프로비저닝하고 확장한다.
• PaaS: 플랫폼 서비스를 활용하여 개발 생산성을 높인다.
• SaaS: 서버리스 컴퓨팅을 활용하여 특정 기능을 구현한다.

4. DevOps 문화 도입

• 지속적인 통합/배포(CI/CD) : 자동화된 파이프라인을 통해 코드 변경 사항을 빠르게 배포한다.
• 인프라 코드 : IaC(Infrastructure as Code)를 활용하여 인프라를 코드로 관리한다.
• 모니터링 및 로그 : 애플리케이션의 상태를 실시간으로 모니터링하고 로그를 분석한다.

5. 클라우드 네이티브 기술 활용

• 서비스 메시 : 서비스 간 통신을 관리하고 관찰한다.
• 컨피그 매니저 : 애플리케이션 설정을 중앙 집중적으로 관리한다.
• 서비스 디스커버리 : 서비스의 위치를 동적으로 찾을 수 있도록 지원한다.

6. 보안

• IAM : 세밀한 접근 권한 관리를 통해 보안을 강화한다.
• 암호화 : 데이터를 암호화하여 보호한다.
• WAF : 웹 애플리케이션 방화벽을 통해 공격을 방어한다.

클라우드 네이티브 애플리케이션 구축 시 고려 사항

• 복잡성 : 마이크로서비스 아키텍처는 복잡성을 증가시킬 수 있으므로 신중하게 설계해야 한다.
• 데이터 일관성 : 분산된 시스템에서 데이터 일관성을 유지하는 것이 중요하다.
• 네트워크 성능 : 서비스 간 통신 성능이 애플리케이션 성능에 영향을 미칠 수 있다.
• 운영 : 클라우드 네이티브 애플리케이션은 지속적인 관리와 운영이 필요하다.

결론

클라우드 네이티브 애플리케이션은 빠르게 변화하는 비즈니스 환경에 효과적으로 대응하기 위한 필수적인 기술이다. 위에서 제시된 단계와 고려 사항을 바탕으로 체계적인 계획을 수립하고, 지속적인 학습과 개선을 통해 성공적인 클라우드 네이티브 애플리케이션을 구축할 수 있다.