[☁️ Spring Cloud] MSA와 Spring Cloud

여러 기업들의 채용 공고를 확인할 때마다 'MSA' 가 언급되는 경우가 많았다. 

MSA가 무엇이길래 기업마다 언급하는 빈도가 잦은지 파악해보고, MSA를 구축하고 관리할 수 있는 Spring Cloud에 대해 알아보겠다. 

 

 

❓ Cloud Native Architecture 란?

🔷 클라우드 기반 구조의 특징 

• 확장 가능한 아키텍쳐
  • 서버 계속 설치 X ➔ 클라우드 내에서 서버 인스턴스 늘려서 확장시키기 (scale out)
• 탄력적 아키텍쳐
  • 수동으로 프로젝트를 build한 후 배포 X ➔ CI/CD를 통해 자동으로 빌드 후 배포 👉 비즈니스 환경 변화에 대한 대응 시간 단축
  • 분할된 독립적인 서비스 ➔ 어플리케이션을 구성하는 도메인 특성에 따라 서비스 경계 구분 👉 서비스 종속성 최소화 & 상태 X
  • DiscoveryService ➔ 해당 서비스의 위치를 찾고 요청 전달 & 갱신, 등록 검색 등 👉 서비스들이 독립적으로 배포되고 확장 
• 장애 격리
  • 특정 서비스에 오류가 발생하더라도 다른 서비스에 영향 X

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🔷 클라우드 네이티브를 위한 4가지 핵심 요소 

1. DevOps
2. CI/CD
3. Containers
4. Microservices

 

1️⃣ DevOps

• 애플리케이션과 서비스를 빠른 속도로 제공할 수 있도록 함
• 안전하고 안정적인 방식으로 신속한 업데이트 제공 

2️⃣ CI/CD

• 자동화된 빌드 및 테스트가 수행된 후 코드 변경 사항을 정기적으로 병합함으로써 효율적으로 관리 

3️⃣ Containers

• 애플리케이션과 그에 필요한 모든 종속성을 패키징하여 독립적으로 실행할 수 있게 하는 환경 제공 

4️⃣ Microservices

• 여러 개의 작은 독립적인 서비스로 나누고 각 서비스가 특정 업무나 기능 수행하도록 구축

 

 

 

MSA (Miroservice Architecture)

Monolithic 구조는 모든 업무 로직이 하나의 어플리케이션 형태로 패키지되어 서비스 ➔ 데이터가 한 곳에 모여 참조되어 서비스됨

수정된 서비스와 관련되지 않은 것도 다시 패키징되어 배포해야하는 단점을 가지고 있다.

 

MA(Monolithic Architecture)에 비해 손쉽게 빌드, 테스트, 배포, 업데이트를 할 수 있다. 

 

🔹 장점 

• 도메인 중심으로 설계
• 서비스별 최적화된 기술을 독립적으로 사용 가능
• 서비스 크기 작아짐
• 독자적 개발, 독립 배포, 배포 자동화 가능 

 

🔹 단점 

• 분산시스템이기에 발생하는 복잡성
  • 메시징, RPC(Remote Procedure Call)를 기반으로 하는 프로세스 간 통신 메커니즘 선택하고 구현해야함 

 

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'택시 호출 어플리케이션'을 예시로 들어보자. 

고객 관리, 결제, 알림, 운전자 관리 등 서비스 단위로 나누고 각각의 서비스들은 API를 제공하여 서로 호출이 가능하며 각 서비스는 비동기로 동작하고 메시지 기반으로 통신한다. 

 

사용자의 모바일 기기에서 REST API로 서비스를 호출 시 직접 서비스로 가는 것이 아니라 API Gateway를 거쳐서 통신이 중재된다. API Gateway는 진입점이 되는 서버로서 중개자로 보면 된다. 로드밸런싱, 캐싱, 액세스 제어, API 미터링, 모니터링 등의 작업을 담당하여 각 클라이언트에 맞는 API를 제공한다. 

 

 

 

Spring Cloud

 

 

Spring Cloud는 스프링에서 MSA를 구축하고 관리하기 위한 프레임워크와 도구들의 집합이다. 

 

 

✨ 구성요소 및 주요기능

• Service Discovery : 서비스 간의 API 호출로 구성되는 분산 환경에서 IP 주소가 동적으로 변하는 경우가 잦다. 👉 Service Discovery는 이러한 불편함을 줄이기 위해 마이크로서비스가 자동으로 등록되고 발견될 수 있도록 지원. ➔ 서비스들의 위치(ip 주소와 port) 및 상태 정보 관리. 마이크로서비스 간의 통신을 용이하게 함.
  • ex) Eureka, Consul .. 👉 Service Registry

 

• Spring Cloud Config : 설정 정보를 저장하고 제공하는 서버 구축. 각 클라이언트는 설정 서버로부터 설정 정보 조회 및 사용
  • 서버 ➔ yml 파일에 config server의 정보를 설정하고 클라이언트 어플리케이션에서 config server에게 설정 요청
  • 클라이언트 ➔ yml 파일을 통해 config server에 연결하고 필요한 설정 사용 

 

• Load Balancing : 마이크로서비스 인스턴스 간의 부하 분산을 자동으로 처리
  • ex) Ribbon .. 

 

• Circuit Breaker : 서비스 간의 통신에서 발생할 수 있는 장애에 대한 격리 및 회복 기능 제공
  • ex) Hystrix .. 

 

• API Gateway : 클라이언트와 백엔드 서비스 간의 통신 관리. 클라이언트의 호출을 받아 마이크로서비스들에게 전달.  
  • ex) Zuul, Spring Cloud Gateway ..

 

• Distributed Tracing : 애플케이션의 분산된 부분에서 발생하는 트랜잭션의 흐름 추적 및 모니터링
  • ex) Zipkin ..

 

• Distributed Messaging (Spring Cloud Stream) : 마이크로서비스 간의 이벤트 기반 통신 지원
  • ex) Kafka, RabbitMQ ..

 

 

참고

https://www.nginx.com/blog/introduction-to-microservices/

https://jeongkyun-it.tistory.com/m/183