Archive

04 PaaS DB

8 min read

1. 이론

1.1. DBMS 스펙 비교표

구분기본 스토리지추가 스토리지최대 용량읽기 부하 분산(Replica)백업 보관Port
MySQL10GB10GB 단위6,000GB최대 10개30일3306
MSSQL100GB10GB 단위2,000GB최대 5개30일-
PostgreSQL10GB10GB 단위6,000GB최대 5개30일5432
MongoDB50GB10GB 단위2,000GB---
Redis---최대 10개7일6379

1.2. DBMS별 상세 특징

(1) MySQL

  • 정의: 오픈소스 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)

  • 주요 기능

    • Failover (장애 조치): 마스터 DB 장애 시에도 안정적인 서비스 제공
    • 읽기 부하 분산: 마스터 서버 1개당 슬레이브 서버 최대 10개 생성 가능
    • 멀티 존 구성: 액티브(Active)와 스탠바이(Standby) 마스터 DB를 서로 다른 존(Zone)에 구축하여 가용성 확보
    • 자동 백업: 지정된 시간에 DB 자동 백업 수행

(2) Microsoft SQL Server (MSSQL)

  • 정의: 상용 관계형 데이터베이스 관리 시스템

  • 주요 기능

    • Failover: 주 DB 장애 발생 시 미러(Mirror) DB로 자동 대체
    • 읽기 부하 분산: 읽기 전용 슬레이브 서버 최대 5개 생성 가능
    • 멀티 존 구성: 액티브와 스탠바이 마스터 DB를 서로 다른 존에 구축

(3) PostgreSQL

  • 정의: 객체-관계형 데이터베이스 관리 시스템(ORDBMS)

  • ACID 특성 (트랜잭션의 4가지 성질)

    1. 원자성(Atomicity): 트랜잭션 내 모든 작업은 모두 수행되거나, 아예 수행되지 않아야 함 (All or Nothing)
    2. 일관성(Consistency): 트랜잭션 수행 전후에 DB는 항상 정합성 있는 상태를 유지해야 함
    3. 고립성(Isolation): 여러 트랜잭션이 동시에 실행되어도 서로 독립적으로 실행되는 것처럼 보장함
    4. 지속성(Durability): 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 영구적으로 반영되어야 함

  • 주요 기능

    • Failover: Primary DB 장애 시 Secondary DB로 자동 대체
    • 읽기 부하 분산: 개별 Primary DB당 Read Replica 최대 5대 생성 가능

(4) MongoDB

  • 정의: 문서 지향(Document-Oriented) 데이터베이스 (NoSQL)

  • 주요 기능

    • 샤드 클러스터(Shard Cluster): 데이터를 여러 서버에 분산 저장하여 대용량 데이터를 효율적으로 관리
    • 레플리카 세트(Replica Set): 동일한 데이터 세트를 유지하는 Mongod 프로세스 그룹 (데이터 복제)
    • Compass: MongoDB가 공식 제공하는 GUI 관리 도구

(5) Redis

  • 정의: 인메모리(In-Memory) 데이터 저장소

  • 주요 기능

    • 오토 샤딩(Auto Sharding): 데이터를 여러 서버에 자동으로 분산 저장
    • Failover: 마스터 노드 장애 감지 시 슬레이브 노드가 마스터로 자동 전환

2. 전체 시스템 아키텍처

  • 구조

    • Client(브라우저)
    • → ALB(Load Balancer)
    • → Private WEB Server (VM)
    • → PaaS DB (PostgreSQL)

  • WEB Server

    • Rocky Linux 8.10 기반
    • Gradio App(Python) 실행 (UI 렌더링, 포트 80)

  • DB

    • 사용자 정보 및 게시글 저장을 위한 PostgreSQL

3. 사전 준비 및 네트워크 설정

보안을 위해 WEB 서버를 Private Subnet에 배치하므로, 외부 통신(패키지 설치 등)을 위한 설정이 필요하다.

  1. NAT Gateway Subnet 생성

    • 이름: xxx-kr1-pub-ngt-sub
    • IP 범위: 10.xxx.254.0/24
    • 용도: NAT Gateway 전용

  2. NAT Gateway 생성: VPC 내에서 생성

  3. Route Table 설정

    • Private Subnet의 Route Table 선택
    • 목적지(Destination) 0.0.0.0/0 (모든 트래픽)의 타겟을 NAT Gateway로 설정
    • 이유: 사설망 서버가 외부 저장소(Repo)에서 패키지를 다운로드하기 위함

4. 리소스 생성 (WEB & DB)

4.1. WEB Server 생성

  • 위치: Private Subnet (공인 IP 할당 안 함)
  • 보안: ALB 뒤에 숨겨 보안성을 높임
  • 접속 방법: 외부에서 직접 접속 불가하므로, 1일차에 만든 Public Server(Bastion Host)를 통해 SSH로 우회 접속 (ssh root@사설IP)

4.2. Cloud DB for PostgreSQL 생성

  • 설정

    • VPC: Private Subnet 선택
    • Type: Standard (vCPU 2, 8GB), Version 13.7 (실습 호환성 위함)
    • DB 이름 및 User ID: 학번 등 식별 가능한 이름 사용

  • ACG (보안 그룹) 설정

    • Inbound 규칙에 TCP 5432 포트 오픈
    • 접근 소스: VPC 전체 대역 (10.xxx.0.0/16) 허용

5. ALB(Application Load Balancer) 연동

웹 서버가 사설망에 있으므로, 외부 접속을 위해 로드밸런서를 연결한다.

  1. Target Group 생성

    • 프로토콜: HTTP, 포트: 80
    • Target 유형: VPC Server (생성한 Private WEB Server 추가)
    • Health Check: 포트 80

  2. Load Balancer 생성

    • 네트워크: Public
    • Listener: HTTP 80
    • 앞서 생성한 Target Group 연결
    • 결과: ALB의 공인 DNS 주소를 통해 사설망의 웹 서버로 접속 가능

6. WEB Server 환경 구성 (SSH 접속 후 진행)

6.1. OS 및 패키지 설치

  • OS 준비: sudo dnf update, Development Tools 설치
  • Python 설치: 소스 컴파일 방식으로 Python 3.8.18 설치
  • 라이브러리 설치: pip3 install gradio psycopg2-binary (웹 UI 및 DB 연동용)

6.2. PostgreSQL DB 설정

  • 접속: Private 도메인을 이용해 psql 명령어로 접속
  • 스키마 및 테이블 생성
    • RDS는 슈퍼유저(root) 권한을 주지 않으므로 사용자 전용 스키마 생성 및 경로(search_path) 설정 필수
    • users 테이블: 사용자 ID, 비밀번호 등 저장
    • posts 테이블: 게시글 제목, 내용 등 저장

7. 애플리케이션 구동 (Gradio)

Python 코드(app.py)를 작성하여 웹 애플리케이션을 실행한다.

  • 주요 기능

    1. 회원가입: DB에 사용자 정보 INSERT
    2. 로그인: DB 조회 후 인증
    3. 게시글 작성: 로그인된 사용자가 글 작성 시 DB에 INSERT

  • 코드 구성

    • psycopg2: DB 연결 및 쿼리 실행
    • gradio: 웹 UI (Tab 구성: 회원가입, 로그인, 글쓰기)

  • 실행

    • 가상환경 생성 및 활성화
    • python3 app.py 실행 (포트 80)

8. 과제

  1. ALB 생성이 완료되면 ALB의 DNS 주소를 확인
  2. 브라우저를 통해 해당 주소로 접속하여 Gradio 웹 화면이 뜨는지 확인
  3. 공유된 구글 시트에 자신의 ALB DNS 주소를 기입하여 제출

그래프 뷰