📃 요약

모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍쳐(MSA: Micro Service Achitecture)
모놀리식 아키텍처란 하나의 서버에 모든 내용이 들어가있는 구조, 가장 흔히 만드는 구조
마이크로 서비스 아키텍처는 여러 개의 서비스를 분리시켜놓은 구조
여러개의 서비스를 담고 관리하는 기술로 도커와 쿠버네티스가 주목받으며 인기를 얻고 구축되고 있음

요소 기술 :

– Basic : MSA

📃 기술 구현

스펙 :

- docker desktop
- linux

📃 모놀리식 vs MSA

모놀리식 아키텍처 : 하나의 서버에 모든 내용이 들어가있는 구조, 가장 흔히 만드는 구조

마이크로 서비스 아키텍처 : 모든 소스(인사부/개발부/연구소 등)를 각자의 서비스로 분리시켜 놓은 구조 => 1개의 서비스를 주로 도커 컨테이너에 탑재함

마이크로 서비스 아키텍처 개선 # 1 : 도커를 이용해서 각각의 서비스를 만드는 구조

마이크로 서비스 아키텍처 개선 # 2 : 도커+쿠버네티스 이용해서 각각의 서비스를 만드는 구조

(1) 마이크로 서비스 주요 기술

1) 도커 : 가상화 기술을 발전시켜 간단하게 서비스를 구축 배포가 가능하게 만든 기술, 컨테이너 기술이라고도 함

2) 쿠버네티스(kubernates:k8s) : MSA를 구축하더라도 기능이 점점 추가되거나 서비스가 점점 추가될수록 관리되는 도커 컨테이너 수가 늘어나 관리의 어려움이 생김. 이런 컨테이너들을 일괄적으로 관리할 수 있는 도구가 필요한데 오케스트레이션 툴이리고 하며, 가장 인기있는 것인 구글의 쿠버네티스임

(1) 마이크로서비스의 구축시 필요 기능

- 다수의 호스트(서버)를 하나의 클러스터처럼 사용하는 것
- 여러 개의 호스트(서버)에 컨테이너를 배포하는 것
- 서비스 디스커버리로 서비스들을 연결하는 것
- 부하가 생기면 서버를 자동으로 Scale-out 하는 것
- 장애가 발생하면 기존 컨테이너를 kill 한 후 새로운 컨테이너를 다시 생성하는 것
- 컨테이너 Health Check를 하는 것
- 컨테이너 간 Storage 및 Network를 관리하는 것
이 외에도 더 많은 기능이 요구된다 

(2) 쿠버네티스의 기능

- 컨테이너 오케스트레이션 도구
- 분산 환경에서 대규모 컨테이너들에 대한 관리를 함
- Kubernetes, Docker Swarm, Apache Mesos/Marathon 등과 같은 도구들이 존재함
- Kubernetes가 표준처럼 자리를 잡음
- Google에서 개발하고 현재는 CNCF에 이관되었는데, 이는 영리적으로 사용하지 않겠다는 의지
- Kubernetes에는 Google의 대규모 분산 환경 운영 노하우와 철학이 녹아있음
- 사실상 컨테이너 오케스트레이션의 표준
- 대규모 생태계 및 커뮤니티가 만들어짐
- 주로 데브옵 엔지니어들이 다룸

(3) 도커 / 쿠버네티스 를 이용한 MSA 아키텍쳐 시스템 구성도

- k8s 노드    : 마스터 노드 1개, 워크노드 2개가 최소 구성임, 마스터 노드는 워크노드를 관리하는 역할을 함 
- service    : 외부에 노출해서 유저가 접근할 수 있게 노출하는 기능
- ingress    : 서비스 디스커버리 기능을 담당해서 유저의 요청에 대해 적합한 컨테이너그룹(파드)을 찾아주는 기능
- kubelet    : 도커등이 제작된 컨테이너 그룹을 관리하는 프로세스
- kube proxy : 외부와 내부 통신에 중간 역할을 해서 서비스를 간략히 시키고 보안을 증가시키는 기능  
- devops.    : 서버, cpu 등 자원 배지 자동화기술을 보유하고 소스를 작성할 수 있는 시스템 엔지니어 (developer + system 합성어)
- user.      : 뷰, 리액트 같은 프론트엔드 프로그램을 의미함

(4) 카프카 / 도커 / 쿠버네티스 를 이용한 MSA 아키텍쳐 시스템 구성도

- 트랜잭션 : 주문 후 결재가 진행되는 과정이 하나의 흐름으로 중간에 에러가 발생하면 일반적으로 무도 취소 되어야함
- 트랜잭션의 결과적 일관성 : 주문 후 결재가 진행되는 과정에서 일부 서비스(배송 서비스 등)가 일시적으로 오류가 발생하더라도 복구후에는 결과적으로 배송이 실행되게 만들어 주는 것을 말함, 요즘 현대의 쇼핑몰에서는 일시 에러가 발생하더라도 복구후에는 결좌적 일관성을 유지하도록 함 
- 카프카 : 트랜잭션 결과적 일관성을 유지하기 위해 사용하는 메세지 큐 프로그램 , 오픈소스 , 현재 가장 많이 사용되고 있음
    1) 구조 : 생산자(주제 생산), 소비자(주제 소비), 토픽(메세지 주제)
    1) 특징 : 메세지를 생산후 소비자 프로그램들이 일시 에러로 중단되더라도 메세지를 보류하다가 유지하다가
           서비스 복구후에 소비자가 보류한 카프카 메세지를 가져갈 수 있도록 만들어 주는 프로그램
    2) 메세지 : 파일에 저장, 메세지 유실 우려 없음, 병령처리 등으로 메모리 못지 않는 빠른 읽기 성능을 나타냄
    3) 레플리케이션 : 토픽(주제)을 복제해서 만약 에러가 발생하면 복제품으로 대체됨(fail-over) 
- 오라클 : 데이터베이스

4-1) 카프카 / 도커 / 쿠버네티스 를 이용한 MSA 아키텍쳐 시스템 구성도

4-2) 카프카 / 도커를 이용한 MSA 아키텍쳐 시스템 구성도

(2) 구축 : 본 과정에서 쇼핑몰 팀 프로젝트에서는 도커를 기준으로 컨테이너 기술만 다루고 쿠버네티스는 이론적인 시스템 구성도로만 정의함

- 원인 : 실제 구축 프로젝트 배포 시 AWS 비싼 유료 비용 필요함 
- 쇼핑몰 프로젝트는 1차적으로 순수 도커로 제작하고 서비스함
- 쿠버네티스는 향후 계획으로 미래 특정 시점에 데브옵 엔지니어와 협업해서 배포한다고 가정하고 진행함