[Spring Cloud & MSA] MSA와 Spring Cloud

시간이 지날 수록 소프트웨어는 Antifragile한 아키텍처를 구성하고자 하였으며, Cloud Native한 아키텍처를 구성하고자 했다. 아래는 그러한 소프트웨어 아키텍처의 특징을 정리한 내용이다.

 

1. Antifragile 아키텍처

1) AutoScaling (자동확장성)

   : 상황에 따라 인스턴스의 갯수를 자동으로 늘리는 등 자동 확장이 가능한 것

2) Microservices

    : 세밀한 단위로 모듈과 기능을 세분화한 서비스. 넷플릭스와 아마존에서 가장 잘 구축했음 

3) chaos engineering

   : chaos, 급격하고 예측 불가한 상황에서도 견딜 수 있을 만큼 안정적인 서비스 구축

4) continuous deployments

   : 지속적인 통합/배포를 의미 

 

2. Cloud Native 아키텍처

1) 확장 가능한 아키텍처

    : 확장/수평된 형태로 시스템의 부하를 분산해 가용성을 높인다. (Scale-out)

    : 컨테이너 기반의 어플리케이션 단위 패키지를 구성하고, 모니터링을 한다.

2) 탄력적 아키텍처

    : 각 기능을 분리된 서비스로 구성하고, 자동화 파이프라인을 통해 배포해 배포 시간을 단축시킨다.

3) 장애 격리 

    : 특정 서비스에 오류가 발생해도 다른 서비스에 영향을 주지 않는다.

 

3. Cloud Native Application 특징

1) MSA로 개발된다

2) CI/CD : 지속적인 통합과 배포 

    -  지속적인 통합을 위해 jenkins, Team CI, Travis CI 를 사용할 수 있다. 

    - 지속적인 배포에는 continuous delivery(수동반영)/continuous deployment(자동반영)가 있다

    - 카나리 배포 또는 블루그린 배포 사용 가능 

3) Devops : 구현-테스트-배포를 무한 반복 

4) Containers : 컨테이너 가상화 기술 

 

아래부터는 MSA 서비스를 위한 12가지 요인들과 MSA의 특징을 정리했다.

 

4. 12 Factors 

https://12factor.net/ 

MSA 서비스를 위해 필요로 하는 12가지 요인들이다.

피보탈에서 아래에 +3 (Api First, Telemetry(수치화/시각화), Authentication and authorization) 을 더 추가했다.

I. Codebase
One codebase tracked in revision control, many deploys
> 리포지토리에 저장한 각 마이크로 서비스에 대한 단일 코드베이스 / 버전 제어 위함 / 코드는 한 곳에서 배포

II. Dependencies
Explicitly declare and isolate dependencies
> 종속성. 각 마이크로 서비스는 각각의 모듈에 종속적이라 전체 서비스에 영향을 주지 않음

III. Config
Store config in the environment
> 설정 

IV. Backing services
Treat backing services as attached resources
> 서비스 지원. 데이터/캐싱/메시징 등을 지원

V. Build, release, run
Strictly separate build and run stages
> 빌드/릴리즈/실행환경을 분리하라. 각 태그 있고 분리되며 자동화된 배포가 이뤄져야한다.

VI. Processes
Execute the app as one or more stateless processes
> 하나의 프로세스는 다른 프로세스와 독립되어야 한다.

VII. Port binding
Export services via port binding
> 포트 바인딩. 각 서비스별로 포트가 달라야한다.

VIII. Concurrency
Scale out via the process model
> 동시성. 하나의 서비스가 여러 인스턴스에 나뉘며 부하 분산 -> 동시성을 가져야 한다.

IX. Disposability
Maximize robustness with fast startup and graceful shutdown
> 확장성. 서비스 인스턴스 등록 및 삭제 / 실행이 쉬워야

X. Dev/prod parity
Keep development, staging, and production as similar as possible
> 개발/운영 분리

XI. Logs
Treat logs as event streams
> 로그를 출력하는 로직을 어플리케이션과 분리해야 한다. (별도의 모니터링)
> Azure 또는 ELK를 사용할 수 있음 

XII. Admin processes
Run admin/management tasks as one-off processes
> 적절한 관리. 마이크로 서비스가 어떠한 상태로 사용되며 리소스가 어떻게 쓰이는지 
  데이터를 정리하고 분석하는 기능을 통해 관리가 가능하다.

 

5. 모놀리틱 vs Microservice

모놀리틱은 하나에 모든 서비스를 다 넣는다면, MSA는 서비스를 분리해서 개발하고 운영하는 걸 말한다.

유지보수가 쉽다. 필요한 서비스만 독립적으로 배포가 가능하다. 

https://hahahoho5915.tistory.com/71#google_vignette

 

6. MSA 표준 구성 요소

[1] MSA 표준 구성 전반 

• 전반적인 프로세스
  • 클라이언트 => API gateway => Service Router -> Service Discovery (A서비스 찾음) => Load Banlancing통해 A서비스 중 1번 인스턴스로 접근 
• CI/CD Automation
• Backing Service 
• Telemetry (Monitoring, 진단)

[2] MSA 기반 기술

- CNCF(Cloud Native Computing Foundation) https://landscape.cncf.io/

Cloud Native Landscape

 

스프링부트의 Spring Cloud를 사용하면 MSA 환경을 구성할 수 있다. 

 

7. Spring Cloud

https://spring.io/projects/spring-cloud 

Spring Cloud는 개발자가 분산 시스템에서 일부 공통 패턴
(예: 구성 관리, 서비스 검색, 회로 차단기, 지능형 라우팅, 마이크로 
프록시, 제어 버스, 단기 마이크로서비스 및 계약 테스트)을 신속하게 구축할 수 있는 도구를 제공합니다.

 

스프링 클라우드의 특징들은 아래와 같으며, 다양한 내부 프로젝트들을 통해 각 특징을 구현할 수 있다.

 

• 분산/버전 관리 구성  
• 서비스 등록 및 검색   
• 라우팅
• 서비스 간 통신
• 로드 밸런싱
• 회로 차단기
• 분산 메시징
• 단기 마이크로서비스(작업)
• 소비자 중심 및 생산자 중심 계약 테스트

수업에서는 이들중에서도, 아래의 내부 프로젝트들을 소개했다. 

- 중앙 설정 관리 : Spring Cloud Config Server 

- Location Transparency : Naming Server(Eureka) = 서비스의 위치 확인 및 검색

- Load Distribution : Ribbon 대신 Spring Cloud Gateway 사용 (최신 버전에서 권장됨)

- Easier REST clients : Feign Client

- Visibility and monitoring : Zipkin Distributed Tracing, Netflix API gateway 

- 장애 복구 : Hystrix

 

[출처]

인프런 - Spring Cloud로 개발하는 마이크로서비스 애플리케이션(MSA)

[참고]

https://wonit.tistory.com/490

https://hahahoho5915.tistory.com/71#google_vignette