VM을 사용하는 전통적인 앱 아키텍처

다음 다이어그램은 가상 머신을 기반으로 하는 전통적인 앱 아키텍처의 예를 보여줍니다.

{: caption="다이어그램 *

1. 사용자가 요청을 앱의 공용 엔드포인트에 전송합니다. 공용 엔드포인트는 사용 가능한 앱 서버 인스턴스 간 수신 네트워크 트래픽에 대해 로드 밸런싱을 수행하는 로드 밸런서 서비스에 의해 표시됩니다.
2. 로드 밸런서는 VM에서 실행되는 정상 앱 서버 인스턴스 중 하나를 선택한 후 요청을 전달합니다. 앱 코드, 구성 파일, 종속성 파일과 같은 앱 파일은 앱 서버 VM에 저장됩니다.
3. 앱 서버는 데이터베이스 VM에서 실행되는 MySQL 데이터베이스에 앱 데이터를 저장합니다.

컨테이너화된 아키텍처

다음 다이어그램은 Kubernetes 클러스터에서 실행되는 현대 컨테이너 아키텍처의 예를 보여줍니다.

1. 사용자가 요청을 앱의 공용 엔드포인트에 전송합니다. 공용 엔드포인트는 클러스터의 앱 팟(Pod) 사이에서 수신 네트워크 트래픽에 대해 로드 밸런싱을 수행하는 Ingress 애플리케이션 로드 밸런서(ALB)에 의해 표시됩니다. ALB는 공개적으로 노출된 앱에 대한 인바운드 네트워크 트래픽을 허용하는 규칙의 콜렉션입니다.
2. ALB가 요청을 클러스터의 사용 가능한 앱 팟(Pod) 중 하나에 전달합니다. 앱 팟(Pod)은 가상 또는 실제 머신일 수 있는 작업자 노드에서 실행됩니다.
3. 앱 팟(Pod)이 데이터를 지속적 볼륨에 저장합니다. 지속적 볼륨을 사용하여 앱 인스턴스 또는 작업자 노드 사이에서 데이터를 공유할 수 있습니다.
4. 앱 팟(Pod)이 데이터를 IBM Cloud 데이터베이스 서비스에 저장합니다. Kubernetes 클러스터 내에서 자체 데이터베이스를 실행할 수 있지만 관리 DBaaS(Database-as-a-Service)를 사용하면 일반적으로 더 쉽게 기본 제공 백업 및 스케일링을 구성하고 제공할 수 있습니다. IBM Cloud 카탈로그 에서 여러 유형의 데이터베이스를 찾을 수 있습니다.

VM, 컨테이너 및 Kubernetes

Kubernetes Service는 컨테이너화된 앱을 Kubernetes 클러스터에서 실행하는 기능을 제공하고 다음과 같은 도구 및 기능을 전달합니다.

• 직관적인 사용자 경험과 강력한 도구.
• 안전한 애플리케이션의 신속한 제공을 가능하게 하는 내장 보안 및 격리 기능.
• Watson™ 인지 능력을 포함하는 클라우드 서비스.
• 상태 비저장 애플리케이션과 상태 저장 워크로드 모두를 위한 전용 클러스터 리소스를 관리하는 기능.

IBM 이 수행하는 작업

Kubernetes 클러스터를 IBM Cloud Kubernetes Service와 함께 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

• 클러스터를 배치할 수 있는 다중 데이터 센터
• Ingress 및 로드 밸런서 네트워킹 옵션에 대한 지원
• 동적 지속적 볼륨 지원
• 고가용성 IBM 관리 Kubernetes 마스터

비지속적 데이터 스토리지

컨테이너 및 팟(Pod)은 설계상 수명이 짧으며 예상치 않게 실패할 수 있습니다. 컨테이너의 로컬 파일 시스템에 데이터를 저장할 수 있습니다. 컨테이너 내부의 데이터는 다른 컨테이너 또는 팟(Pod)과 공유할 수 없으며 컨테이너가 손상되거나 제거되면 유실됩니다.

앱을 위해 지속적 데이터 스토리지를 작성하는 방법 학습

네이티브 Kubernetes 퍼시스턴트 볼륨을 사용하여 NFS 파일 저장소 또는 블록 저장소에 앱 데이터와 컨테이너 데이터를 유지할 수 있습니다.

NFS 파일 스토리지 또는 블록 스토리지를 프로비저닝하려면 지속적 볼륨 청구(PVC)를 작성하여 팟(Pod)에 대한 스토리지를 요청해야 합니다. PVC에서, 저장소의 유형, 기가바이트 단위의 저장 용량, IOPS, 데이터 보존 정책, 그리고 저장소에 대한 읽기 및 쓰기 권한을 정의하는 미리 정의된 저장소 클래스 중에서 선택할 수 있습니다. PVC는 IBM Cloud에서 실제 스토리지 디바이스를 나타내는 지속적 볼륨(PV)을 동적으로 프로비저닝합니다. PVC를 팟(Pod)에 마운트하여 PV에서 읽고 PV에 쓸 수 있습니다. PV에 저장되는 데이터는 컨테이너가 손상되거나 팟(Pod)이 다시 스케줄되는 경우에도 사용할 수 있습니다. PV를 뒷받침하는 블록 스토리지와 파일 스토리지인 ' NFS '는 ' IBM '에 의해 클러스터링되어 데이터의 가용성을 높입니다.

PVC 작성 방법을 학습하려면 Kubernetes Service 스토리지 문서에 설명된 단계를 수행하십시오.

기존 데이터를 지속적 스토리지로 이동하는 방법 학습

로컬 시스템의 데이터를 지속적 스토리지에 복사하려면 PVC를 팟(Pod)에 마운트해야 합니다. 그런 다음 로컬 시스템의 데이터를 팟(Pod)의 지속적 볼륨에 복사할 수 있습니다.

1. 데이터를 복사하려면 먼저 다음과 같은 구성을 작성해야 합니다.

   kind: Pod
   apiVersion: v1
   metadata:
     name: task-pv-pod
   spec:
     volumes:
       - name: task-pv-storage
         persistentVolumeClaim:
          claimName: mypvc
     containers:
       - name: task-pv-container
         image: nginx
         ports:
           - containerPort: 80
             name: "http-server"
         volumeMounts:
           - mountPath: "/mnt/data"
             name: task-pv-storage
   

2. 그런 다음 로컬 시스템의 데이터를 팟(Pod)에 복사하기 위해 다음과 같은 명령을 사용합니다.

    kubectl cp <local_filepath>/<filename> <namespace>/<pod>:<pod_filepath>
   

3. 클러스터의 팟(Pod)에서 로컬 시스템으로 데이터를 복사하십시오.

   kubectl cp <namespace>/<pod>:<pod_filepath>/<filename> <local_filepath>/<filename>
   

지속적 스토리지를 위한 백업 설정

파일 공유 및 블록 스토리지는 클러스터와 동일한 위치에 프로비저닝됩니다. 고가용성을 제공하기 위해 스토리지 자체는 IBM에 의해 클러스터된 서버에서 호스팅됩니다. 하지만 파일 공유 및 블록 스토리지는 자동으로 백업되지 않으므로 전체 위치가 실패하는 경우 액세스할 수 없습니다. 데이터가 유실되거나 손상되지 않도록 보호하기 위해 필요한 경우 데이터를 복원하는 데 사용할 수 있는 주기적인 백업을 설정할 수 있습니다.

자세한 내용은 NFS 파일 저장소와 블록 저장소를 위한 저장소 옵션 계획하기를 참고하세요.

12개 요인 원칙 적용

12가지 요소 앱 은 클라우드 네이티브 앱을 구축하기 위한 방법론입니다. 앱을 컨테이너화하고 이 앱을 클라우드에 이동하고 앱을 Kubernetes와 오케스트레이션하기를 원하는 경우 이 원칙 중 일부를 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 이 원칙 중 일부는 IBM Cloud에서 필수입니다.

다음과 같은 주요 원칙이 필요합니다.

• 코드 베이스 - 버전 제어 시스템(예: GIT 저장소) 내에서 모든 소스 코드 및 구성 파일이 추적되며 이는 배치를 위해 DevOps 파이프라인을 사용하는 경우 필요합니다.
• 빌드, 릴리스, 실행 - 12개 요인 앱에서는 빌드, 릴리스 및 실행 단계 사이에 엄격한 분리를 사용합니다. 이는 통합 DevOps 딜리버리 파이프라인을 사용하여 자동화되어 앱을 클러스터에 배치하기 전에 앱을 빌드하고 테스트할 수 있습니다. 지속적인 통합 및 딜리버리 파이프라인을 설정하는 방법을 알아보려면 Kubernetes 튜토리얼 을 확인하십시오. 소스 제어, 빌드, 테스트 및 배포 단계의 설정을 다루고 보안 스캐너, 알림, 분석 등의 통합 기능을 추가하는 방법을 보여줍니다.
• 구성 - 모든 구성 정보는 환경 변수에 저장됩니다. 앱 코드 내에 서비스 인증 정보가 하드코딩되지 않습니다. 인증 정보를 저장하기 위해 Kubernetes 시크릿을 사용할 수 있습니다. 나중에 신임 정보에 대해 자세히 설명합니다.

Kubernetes 시크릿에 인증 정보 저장

인증 정보를 앱 코드에 저장하는 것은 바람직하지 않습니다. 대신 Kubernetes 비밀번호, OAuth 토큰, SSH 키와 같은 민감한 정보를 보관하는 이른바 "비밀"을 제공합니다. Kubernetes 시크릿은 기본적으로 암호화되어 이 데이터 축약어를 pod 정의 또는 컨테이너 이미지에 저장하는 것보다 시크릿을 민감한 데이터를 저장하는 더 안전하고 유연한 옵션으로 만듭니다.

Kubernetes에서 시크릿을 사용하는 한 가지 방법은 다음과 같은 작업을 수행하는 것입니다.

1. cloud-secrets.txt라는 파일을 작성하고 이 파일 내에 클라우드 서비스의 서비스 인증 정보를 저장하십시오.

   {
       "url": "<SERVICE_URL>",
       "api_key": <API_Key>
   }
   

2. 그런 다음, 다음 명령을 실행하여 Kubernetes 시크릿을 생성하고, 다음 명령을 실행한 후 kubectl get secrets 를 사용하여 시크릿이 생성되었는지 확인합니다

   kubectl create secret generic cloud-service-secret --from-file=cloud-secrets.txt=./cloud-secrets.txt
   

Kubernetes 배치 yaml 파일을 작성하는 방법 학습

Kubernetes deployment.yaml 파일을 작성하려면 다음과 같은 작업을 수행해야 합니다.

1. deployment.yaml 만듭니다. 다음은 배포 YAML 파일 의 예입니다.

2. deployment.yaml 에서 컨테이너의 리소스 할당량을 정의하여 각 컨테이너가 제대로 시작하는 데 필요한 CPU와 메모리의 양을 지정할 수 있습니다. 컨테이너에 리소스 할당량이 지정된 경우 Kubernetes 스케줄러는 작업자 노드에서 팟(Pod)을 배치할 위치를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

3. 다음으로, 다음 명령을 사용하여 생성된 배포 및 서비스를 생성하고 볼 수 있습니다

   kubectl create -f <filepath/deployment.yaml>
   kubectl get deployments
   kubectl get services
   kubectl get pods