[섹션 6] 실습 코드 + 정리

[JungYoonShin]

💗 노션 링크 : https://natural-louse-039.notion.site/4-6-14471ceedd028059b22be69a09b07e97

클라우드 네이티브(Cloud Native) 애플리케이션

클라우드 : 스토리지 저장소

• 클라우드 업체의 서버들에 파일들이 저장된다.
• 사용자가 서버를 만들때마다, VM을 만들어서 제공 → 가상화 기술 사용

1. 트래픽이 증가할 때 빠르게 대처할 수 있는가? (확장성)

   • 트래픽이 증가할 때 빠르게 서버를 늘이고, 없을때는 줄일 수도 있어야 한다.

2. 장애가 발생했을 때, 빠르게 복구할 수 있는가? (복원력)

   • 백업 및 복구가 빠르게 이루어질 수 있다. → 전세계에 많은 데이터센터가 존재

3. 운영비용을 효율적으로 운영할 수 있는가?

   • 서버를 비효율적으로 사용하여 비용청구가 많이 되는 경우가 많다.
     • 비용 최적화를 지속적으로 수행해야함.

애플리케이션이 클라우드에 적합하지 않으면, 클라우드는 의미가 없어진다.

클라우드 네이티브 애플리케이션
→ 클라우드 환경을 더 잘 활용할 수 있는 애플리케이션 구조

어떤 애플리케이션이 클라우드 네이티브 애플리케이션이 될 수 있을까?

1. MSA

• 트래픽 증가에 빠르게 대처하기 위해선 애플리케이션이 MSA 구조로 개발되어야 한다.

2. 컨테이너 (Container)

• 컨테이너를 활용해 실행 환경에 종속되지 않는 동작이 보장되어야 합니다.

3. 상태비저장 (Stateless)

• 애플리케이션 서버는 상태를 가지지 않아야 합니다.상태를 가지지 않는 애플리케이션은 어디에나 즉시 배포될 수 있습니다.

4. DevOps 및 CI/CD

• 배포가 자동화되어야 하고 빠르게 릴리즈가 수행되어야 합니다.

컨테이너는 stateless 하다. 컨테이너 삭제되면 읽기/쓰기 레이어도 삭제됨.

MSA

• 모놀리식 → 모든 기능을 하나의 애플리케이션으로 구성 (하나의 서버)
  • 실행시간, 빌드시간, 배포시간이 오래걸리게 된다.
• MSA → 도메인이나 기능별로 모듈을 분리해서 서버를 구성
  • 하나의 기능이 먹통이 되도, 다른 기능에 영향을 끼치는 문제 방지
  • 단점) 서버의 개수가 늘어나므로 전반적인 리소스 사용량이 늘어남, 서버들간의 네트워크 통신관리 필요

Leafy 애플리케이션 구성

• 식물 관리 웹 애플리케이션
• 3개의 서버로 구성(WEB, WAS, DB)
• 순서) DB먼저 구성 및 실행 → 백엔드 → nginx 서버 순으로 이미지 빌드 → 컨테이너 실행

# 1. leafy 애플리케이션이 사용할 네트워크 생성
docker network create leafy-network

# 2. leafy-postgres 컨테이너 실행(데이터베이스 컨테이너임)
docker run -d --name leafy-postgres --network leafy-network devwikirepo/leafy-postgres:1.0.0

# 3. 컨테이너 로그 조회 
# database system is ready to accept connections 떠야 정상 실행
docker logs -f leafy-postgres

# 4. 백엔드 애플리케이션 컨테이너 실행 (위에서 만든 DB컨테이너와 연결해줌)
docker run -d -p 8080:8080 -e DB_URL=leafy-postgres --network leafy-network --name leafy devwikirepo/leafy-backend:1.0.0

# 5. 프론트 컨테이너 실행
docker run -d -p 80:80 --network leafy-network --name leafy-front devwikirepo/leafy-frontend:1.0.0

PostgreSQL 컨테이너 구성

• Dockerfile

#PostgreSQL 13 버전을 베이스 이미지로 사용
FROM postgres:13

#init.sql파일을 /docker-entrypoint-initdb.d/ 로 복사, 
# /docker-entrypoint-initdb.d/에 있는 sql문은 컨테이너가 처음 실행 시 자동실행됨(이렇게 약속되어있는 거임)
COPY ./init/init.sql /docker-entrypoint-initdb.d/

#postgresql.conf파일을 /etc/postgresql/postgresql.conf 로 복사, 
# 기본 설정 파일을 덮어쓰기하여 새로운 설정 적용
COPY ./config/postgresql.conf /etc/postgresql/custom.conf

#계정정보 설정
ENV POSTGRES_USER=myuser
ENV POSTGRES_PASSWORD=mypassword
ENV POSTGRES_DB=mydb

EXPOSE 5432

# 이미지 안의 기본 설정파일이 아닌, 빌드를 통해 주입한 설정파일 사용
CMD ["postgres", "-c", "config_file=/etc/postgresql/custom.conf"]

• Leafy PostgreSQL 빌드 및 실행, 테스트

  1. network 가 제대로 생성되어 있는지 확인
  • docker network ls
  • docker network create leafy-network
  2. 이미지 빌드 및 푸시 (easydocker/leafy/leafy-postgresql 경로에서 실행)
  • docker build -t (개인레지스트리명)/leafy-postgres:1.0.0 . --no-cache
    • . 의 의미
      • 이미지를 빌드할 Dockerfile 및 파일이 위치한 빌드 컨텍스트를 나타냅니다.
      • .는 현재 디렉터리를 의미합니다. 즉, 현재 디렉터리에 있는 Dockerfile과 필요한 파일들을 사용하여 이미지를 빌드합니다.
    • -no-cache 의 의미
      • 캐시를 사용하지 않고 새롭게 이미지를 빌드합니다.
      • Docker는 기본적으로 이전 빌드 과정에서 생성된 캐시를 활용해 빌드 속도를 높이지만, -no-cache 옵션을 사용하면 모든 단계를 캐시 없이 새로 실행합니다.
  • docker push (개인레지스트리명)/leafy-postgres:1.0.0
  3. 컨테이너 실행 및 로그 확인
  • docker run -d --name leafy-postgres --network leafy-network (개인레지스트리명)/leafy-postgres:1.0.0
  • docker logs leafy-postgres
  4. 컨테이너 접근 및 DB 명령어 실행
  • docker run -d --name leafy-postgres --network leafy-network (개인레지스트리명)/leafy-postgres:1.0.0
  5. 초기 데이터 조회 (Ctrl+C 로 종료)

  mydb=# SELECT * FROM users;
  mydb=# SELECT * FROM plants;
  mydb=# SELECT * FROM user_plants;
  exit

SpringBoot 백엔드 컨테이너 구성

• OS에 java runtime이 설치되어있어야 jar, war 실행 가능
• 소스코드 → 애플리케이션으로 빌드하려면 maven이나 gradle 필요

• 멀티 스테이징 빌드
  • 빌드와 실행 스테이지 구분
  • 빌드 → gradle 이미지
  • 실행 → 빌드 스테이지에서 만들어진 jar 파일을 Open JDK 이미지로 복사

# 빌드 이미지로 OpenJDK 11 & Gradle을 지정
FROM gradle:7.6.1-jdk11 AS build

# 소스코드를 복사할 작업 디렉토리를 생성
WORKDIR /app

# 호스트 머신의 소스코드를 작업 디렉토리로 복사
COPY . /app

# Gradle 빌드를 실행하여 JAR 파일 생성
RUN gradle clean build --no-daemon

# 런타임 이미지로 OpenJDK 11 JRE-slim 지정
FROM openjdk:11-jre-slim

# 애플리케이션을 실행할 작업 디렉토리를 생성
WORKDIR /app

# 빌드 이미지에서 생성된 JAR 파일을 런타임 이미지로 복사
COPY --from=build /app/build/libs/*.jar /app/leafy.jar

EXPOSE 8080 
ENTRYPOINT ["java"] 
CMD ["-jar", "leafy.jar"]

• 백엔드 컨테이너 빌드 및 실행

  1. 이미지 빌드 및 푸시 (easydocker/leafy/leafy-backend 경로에서 실행)
  • docker build -t (개인레지스트리명)/leafy-backend:1.0.0 .
  • docker push (개인레지스트리명)/leafy-backend:1.0.0
  2. 컨테이너 실행 및 로그 확인
  • docker run -d -p 8080:8080 -e DB_URL=leafy-postgres --name leafy --network leafy-network (개인레지스트리명)/leafy-backend:1.0.0
  • docker logs leafy-backend
  3. API 테스트

  curl http://localhost:8080/api/v1/users
  curl http://localhost:8080/api/v1/plant-logs/1
  
  

Vue.js 프론트엔드 컨테이너 구성

• 프론트 컨테이너 빌드 및 실행
  1. 이미지 빌드 및 푸시 (easydocker/part5/leafy 경로에서 실행)
  • docker build -t (개인레지스트리명)/leafy-frontend:1.0.0 . docker push (개인레지스트리명)/leafy-frontend:1.0.0
  1. 컨테이너 실행 및 로그 확인, localhost 접속 테스트
  • docker run -d -p 80:80 --name leafy-front --network leafy-network (개인레지스트리명)/leafy-frontend:1.0.0 docker logs -f leafy-front