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기술이야기 APM의 핵심요소와 주요기능은?! 기술이야기 APM의 핵심요소와 주요기능은?! 지난 글을 통해서 APM의 필요성과 '트랜잭션' 현황 파악의 중요성에 대해서 알아봤습니다. 이번 시간에는 트랜잭션을 어떤 방식으로 추적하는지 APM 동작 과정을 통해 살펴보고, APM 시스템을 최적화하는 핵심 요소와 기능은 무엇인지 자세히 알아보겠습니다. │APM 동작 과정 APM은 Client-Web Application-DBMS와 같은 구성요소 사이에 트랜잭션1을 추적할 수 있어야 합니다. 이를 통해 웹 서비스 전반적인 성능을 모니터링하고, 문제가 발생했을 때 원인을 신속하게 진단할 수 있기 때문인데요. 그렇다면 각 단계별로 APM가 어떻게 트랜잭션1을 추적하는지 좀 더 자세히 살펴보겠습니다. *트랜잭션1: 쉽게 말해 데이터베이스에 실행되는 작업 단위를 의미합니다. 트랜잭션은 작은 여러 작업들을 하나의 그룹으로 묶어 처리하기 때문에, A라는 작업에서 일부가 성공했다고 하더라도 하나의 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되면 모두 실패한 것이죠. 클라이언트(Client) 웹 서비스 사용자가 이용하는 디바이스 또는 브라우저입니다. 클라이언트에서 발생하는 요청과 응답을 추적하여 페이지 로딩 시간, 사용자 활동, 에러 발생 등을 파악할 수 있습니다. 이 정보들을 통해 사용자 경험을 분석하고 개선하는데 기초 자료로 사용되죠. 웹서버(Web Server) 클라이언트 요청을 받아, 적절한 답을 생성하여 보내는 서버입니다. 이 단계에서 APM은 서버(예: Apache, Nginx) 로그와 성능 지표를 분석하여 요청 처리 시간, 데이터 전송량, 서버 오류 등 정보를 모니터링하고 기록합니다. 웹 애플리케이션 서버(WAS) WAS는 Web Application Server의 약자로, 애플리케이션에서 사용하는 데이터를 저장하고 관리하는 시스템입니다. 이 단계에서 APM은 데이터베이스 성능을 모니터링하여 DB 쿼리 실행시간과 DB 서버 부하 등을 측정하고, 성능 문제를 파악하는 데 도움을 줍니다. WAS 종류로는 WebLogic, Websphere, JEUS, Tomcat 등이 있습니다. 데이터베이스(DBMS) DBMS(Database Management System)는 기업에서 발생하는 모든 데이터를 저장하고 관리하는 소프트웨어입니다. 이 단계에서는 DB 성능 관리 솔루션을 통해, 애플리케이션 개발자가 작성한 SQL 튜닝과 DBMS 소프트웨어 병목 현상 등을 모니터링할 수 있습니다. 특히 데이터베이스는 IT 인프라에서 필수 요소입니다. 기업 서비스 대부분이 데이터베이스에 접근하여, 데이터를 조회하고 수정해야 하기 때문에 DB 관리는 매우 중요하다 할 수 있죠. 이처럼 APM은 Client-Web Server-Was-DB 각 구성요소 사이에 있는 트랜잭션을 추적하여 웹 서비스 성능을 평가할 수 있습니다. 그다음으로는 APM 시스템 전체적인 성능을 평가하고 최적화하는 핵심 요소는 무엇인지 살펴보겠습니다. │APM 성능을 최적화하는 핵심요소 APM 시스템은 크게 5가지 요소를 통해, 전체적인 성능을 최적화할 수 있습니다. 우선 Resource는 시스템 성능과 안정성을 평가하는데 중요한 역할을 하며, DataBase는 SQL 쿼리의 실행 계획이나 DB 연결 상태와 같은 세부 정보를 분석하여 데이터베이스 성능을 최적화합니다. Alert는 모니터링된 데이터에서 문제를 식별하고 사용자나 운영자에게 경고를 보내며, User 경험과 행동을 추적하여 서비스 품질을 평가합니다. WAS는 서버 내부에서 발생하는 이벤트를 모니터링하고, 서버 성능을 평가하는 역할을 합니다. Resource-Database-Alert-User-WAS 이 5가지 요소는 APM 아키텍처를 구성하는 핵심 요소이기도 한데요. 다음 내용을 통해 APM 아키텍처를 좀 더 자세히 살펴보겠습니다. │APM 아키텍처 APM 아키텍처는 Agent를 통해 WAS(관리대상) 실시간 데이터를 수집하고 → Manager에서 데이터를 수집/분석/가공 한 뒤 → 다양한 UI로 시각화합니다. 특히 꼭 기억해야 할 APM 아키텍처 핵심 3가지는 에이전트, 데이터베이스, 통신방식인데요. 좀 더 자세히 알아보겠습니다. 에이전트 APM 관리대상(예시: WebSphere, WebLogic, JBoss, JEUS, Tomcat 등)에 Agent라고 불리는 소프트웨어를 설치합니다. 그다음 모니터링 대상 시스템(WAS)에서 데이터를 수집하죠. 에이전트는 애플리케이션 내부 동작을 모니터링하고, 성능 데이터를 수집하는 역할을 합니다. 이러한 데이터를 활용하여 에이전트는 서비스 구간별 현황과 초당 처리 건수, 서비스 응답시간, 동시 접속자 수, 트랜잭션 거래량, 에러 등 상세한 지표를 제공해 주죠. 데이터베이스 수집된 데이터를 보관하고 분석하기 위해서는, 데이터베이스(DataBase)를 사용합니다. 이 데이터베이스는 대규모 데이터를 저장하고 관리하는 구조여야 하며, 분석하고 보고서를 생성하는데 필요한 데이터를 효율적으로 쿼리 할 수 있어야 합니다. 통신방식 APM 시스템은 보통 다양한 통신 프로토콜(Communication Protocol)을 사용하여, 데이터를 수집하고 전송합니다. 예를 들어 웹 소켓(WebSocket)을 통해 실시간 데이터를 전송하거나 http(s)를 사용하여 주기적으로 데이터를 전송하는 방식이 일반적입니다. 그다음으로는 APM은 어떤 주요 기능을 제공하는지 알아보도록 하겠습니다. │APM 주요기능 APM은 대표적으로 웹사이트와 소프트웨어 애플리케이션 및 서비스에서, 성능을 모니터링하고 분석하는 기능이 있는데요. 좀 더 자세한 APM 기능을 살펴보겠습니다. 실시간 성능 통합 모니터링 [그림] Zenius-APM 토폴로지 맵 APM은 Tomcat, Jboss, WebLogic, JEUS 등 다양한 애플리케이션 서버(WAS) 환경에서 실행되는 애플리케이션 통합 모니터링을 제공합니다. 시스템 간의 처리 성능과 현황 정보는 토폴로지 뷰를 통해 시각적으로 파악할 수 있죠. [그림] Zenius-APM 모니터링 상황판 또한 각 서버의 트랜잭션 처리량, 처리 속도, 자원 사용량을 실시간으로 분석하여 시스템 성능을 관리합니다. 특정 트랜잭션 실행 경로를 추적하고 분석하여, 성능 병목 현상도 식별할 수 있습니다. [그림] Zenius-APM 모니터링 서비스 응답분포 APM은 서비스 응답 분포도를 제공하여, 비정상적인 트랜잭션을 집중적으로 조회하고 분석할 수 있습니다. 장애관리 APM은 메모리 누수, 서비스 응답 지연과 같은 장애 원인을 실시간으로 추적하고 분석하는 기능을 제공합니다. Rawdata를 기반으로 장애 발생 시점을 재현하여, 문제의 근본 원인을 파악하는 데 도움을 주죠. 또한 자동 이벤트 처리는 장애 관리 규칙(Rule)에 따라 이루어지며, 문제 발생 시에는 사용자에게 즉각적인 알림을 제공합니다. 성능 분석과 통계 APM은 애플리케이션 성능을 다양한 지표(예: 성능비교, 기간비교, 증설 필요성, 시간대별 등)를 통해 분석하고, 여러 파일 형식의 보고서로 제공합니다. 또한 애플리케이션 성능 문제와 SQL 쿼리 간의 연관성을 분석하여 성능 개선 방안을 제안합니다. 다양한 환경 지원 레거시 시스템에서 클라우드 인프라에 이르기까지, APM은 다양한 IT 환경을 효과적으로 지원합니다. 또한 WAS 중심 성능 관리와 MSA(마이크로 서비스 아키텍처) 환경 모니터링을 가능하게 하는 기술을 제공하죠. 이번 시간에 알아본 내용처럼 APM은 다양한 애플리케이션 서버(WAS) 환경에서 실행되며, 트랜잭션 성능을 관리하는 통합 모니터링 제품입니다. Zenius-APM와 같이 다양한 WAS 환경에서의 통합 모니터링과 트랜잭션 처리 현황을 체계적으로 파악할 수 있는 APM을 통해, 효과적으로 웹 애플리케이션을 관리해 보세요! 2024.07.19
기술이야기 SDN(소프트웨어 정의 네트워크)의 주요 특징과 성공사례는?! 기술이야기 SDN(소프트웨어 정의 네트워크)의 주요 특징과 성공사례는?! 지메일, 유튜브, 구글맵스, 구글 클라우드까지.. 구글은 자사의 다양한 서비스들이 어디에서나 원활하게 돌아갈 수 있도록, 전 세계 곳곳의 수많은 데이터 센터를 운영하고 있습니다. 구글의 한 데이터 센터 전경(출처ⓒ google.com) 그리고 이 데이터 센터간의 효율적이고 안정적인 '네트워크' 구축을 위해, 다양한 노력을 펼치고 있습니다. 사용자에게 빠른 서비스를 제공하기 위해선 데이터 센터간의 높은 연결성과 효율성이 필수조건이기 때문이죠. 구글의 네트워크 운영은 2012년에 큰 전환점을 맞이합니다. 이 변화의 중심에는 SDN(Software Defined Network, 소프트웨어 정의 네트워크)이란 기술이 있는데요. 구글의 네트워크 운영 효율과 안정성을 극적으로 개선시킨 SDN은 과연 무엇일까요? 우선 SDN의 주요 특징부터 살펴보겠습니다. ㅣSDN의 두 가지 핵심특징 SDN은 네트워크 관리를 간소화하고 네트워크 구성의 유연성을 높이기 위해 고안된 기술입니다. SDN에는 두 가지 핵심적인 특징이 있는데요. 첫 번째 특징, 컨트롤 플레인과 데이터 플레인의 분리 SDN을 대표하는 첫 번째 특징은, 네트워크 장비의 전반적인 데이터를 중앙 집중적으로 관리할 수 있는 컨트롤 플레인(Control Plane)과, 트래픽 전송 역할을 하는 데이터 플레인(Data Plane)이 분리된 것입니다. 이러한 분리에 따른 두 가지 효과를 살펴보겠습니다. (1) 최적의 로드밸런싱이 가능해짐 기존에는 라우터와 스위치 등의 네트워크 장비가 경로를 결정했었습니다. 이 장비들은 주로 최단 경로 알고리즘을 통해 패킷을 전달하기 때문에, 네트워크 관리자가 특정 경로를 원하는대로 설정하기엔 어려움이 있었습니다. 즉 '로드밸런싱'이 어려웠었죠. 하지만 SDN은 이러한 상황의 변화를 가져왔습니다. [그림] SDN 로드밸런싱 예를 들어 보겠습니다. 기존에는 경로 정보가 있을 때 U에서 나가는 트래픽을 V와 X에 각각 분산시키고 싶을 경우, 기존의 최단 알고리즘을 통하면 항상 최단의 경로로만 라우팅할 수 있었습니다. 하지만 위 [그림]처럼 SDN을 사용하면 네트워크 관리자는 전체 네트워크의 상태를 실시간으로 파악하고, 트래픽을 V와 X로 균등하게 분산시키는 등 세밀한 조정을 할 수 있습니다. 이를 통해 네트워크의 효율성을 극대화하고, 트래픽 과부하나 장애 발생 시 빠르게 대응할 수 있게 되었죠. (2) 비용 절감과 효율성 증대 SDN을 통해 기업들은 고가의 전용 네트워크 장비를 사용하지 않고도, 필요한 네트워크 기능을 구현할 수 있게 되었습니다. 이에 따라서 초기 장비 투자 비용(CapEx)과 네트워크의 운영 비용(OpEx)을 모두 줄일 수 있습니다. 또한 네트워크 관리의 자동화와 최적화로 운영의 효율성을 높여주며, 장기적으로는 인적 자원에 대한 비용 절감으로도 이어집니다. 두 번째 특징, 중앙 집중식 관리 시스템 SDN을 대표하는 또다른 특징은 소프트웨어(SDN 컨트롤러)가 중앙에서 제어한다는 것입니다. 이 소프트웨어가 네트워크의 '두뇌' 역할을 하며, 네트워크의 각 기능이 어떻게 동작할지 지시합니다. 이러한 특징으로 인한 대표적인 효과를 살펴보겠습니다. (1) 유연성과 신속한 대응 기존 네트워크 시스템은 하드웨어 중심으로 돌아가기 때문에, 이 변화에 적응하기 위해선 실제 장비를 교체하거나 수동으로 설정을 변경해야 했습니다. 하지만 SDN에서는 모든 제어 기능이 '중앙'에서 소프트웨어로 이루어지기 때문에, 변경 사항이나 새로운 요구 사항이 발생했을 경우 관리자는 물리적 장비에 접근하거나 개별 설정을 조정할 필요없이 소프트웨어를 통해 네트워크를 즉시 업데이트할 수 있게 되었습니다. 이 덕분에 기존에 며칠이나 몇 주가 걸리던 네트워크 변경 작업을 몇 분 안에 할 수 있게 됐습니다. (2) 보안과 성능 최적화 기존의 전통적인 네트워크 관리 방식에서는, 네트워크의 각 부분에 대해서 심층적으로 들여다 보는 것이 어려웠습니다. 네트워크 장비와 시스템이 서로 다른 플랫폼과 프로토콜을 사용했기 때문에, 전체적인 네트워크 상태의 모니터링이 사실상 불가능했었죠. 하지만 SDN은 소프트웨어를 통한 중앙집중식 관리 시스템으로 이루어져 있기에, 네트워크의 모든 부분에 대한 실시간 통합 관리가 가능합니다. 이를 통해서 보안 위협을 빠르게 식별하고 대응할 수 있게 되었죠. 또한 트래픽 패턴을 정밀하게 분석하여 재분배하고, 트래픽 병목 현상을 예방하여 전반적인 네트워크 성능도 개선할 수 있게 됐습니다. SDN의 두 가지 특징과 그로 인한 효과를 알아봤는데요. 이제 SDN의 아키텍처와 구현 방식에 대해서도 한번 살펴보겠습니다. ㅣSDN의 아키텍처와 구현 방식 SDN 아키텍처: 세 가지 주요 계층 SDN은 네트워크 관리를 더 유연하고 효율적으로 만들기 위해, '세 가지' 주요 계층으로 구성되어 있습니다. 세 가지 계층은 앞서 언급했던 Control Plane(컨트롤 플레인)과 Data Plane(데이터 플레인), 그리고 Application Plane(응용 프로그램 계층)입니다. 각 계층은 네트워크를 관리하고 운영하는데 있어 중요한 역할을 하는데요. 각 계층별 역할과 연관성에 대해서 알아보겠습니다. 우선 아래 [그림]에 가장 하단에 위치한 Data Plane(데이터 플레인)은 Control Plane(컨트롤 플레인)이 내린 결정에 따라 실제 데이터 패킷(Data packet)을 전송하는 역할을 합니다. 데이터 플레인은 스위치, 라우터 같은 물리적 장비를 통해 구현되며, 이들 장비는 데이터 패킷을 처리하고 전달하죠. [그림] SDN 아키텍처 중간에 위치한 Control Plane(컨트롤 플레인)은 네트워크에서 어떤 데이터가 어디로 가야 하는지 결정하는 역할을 합니다. 즉 Control Plane(컨트롤 플레인)은 네트워크 트래픽을 어디로 보낼지 결정하는 역할을 합니다. 가장 위에 위치한 Application Plane(응용 프로그램 계층)은 사용자에게 서비스를 제공하는 소프트웨어 애플리케이션을 말합니다. 이 계층은 SDN의 나머지 두 계층 위에 있으며, 네트워크의 다양한 리소스를 활용해 실제 사용자에게 서비스를 제공합니다. 클라우드 스토리지 서비스나 스트리밍 서비스 같은 것이 여기에 해당됩니다. 이 서비스들은 Control Plane(컨트롤 플레인)과 Data Plane(데이터 플레인)을 통해 데이터를 주고 받으며, 사용자에게 콘텐츠를 제공하죠. 이처럼 세 계층은 서로 밀접하게 연결되어 있습니다. 다시 말해 Control Plane(컨트롤 플레인)이 네트워크의 전반적인 관리와 결정을 담당하면, Data Plane(데이터 플레인)은 그 결정을 바탕으로 실제 데이터를 전송하죠. 그리고 Application Plane(응용 프로그램 계층)은 이 모든 네트워크 인프라 위에서 동작하며, 최종 사용자에게 서비스를 제공합니다. SDN의 구현 방식 위에서 살펴본 것 처럼 SDN은 세 개의 층으로 이루어져 있는데요. 이 각각의 층이 '제대로' 역할을 수행하기 위해서 꼭 필요한 것이 SDN Controller, OpenFlow 프로토콜입니다. OpenFlow 프로토콜은 SDN 컨트롤러와 네트워크 장비 사이에서 동작하는 프로토콜입니다. 컨트롤 플레인과 데이터 플레인 사이의 소통을 담당하고 있죠. OpenFlow 프로토콜은 컨트롤 플레인이 네트워크 장비에 구체적인 지시를 내리고, 그 지시에 따라 트래픽을 어디로 보낼지 결정할 수 있게 해줍니다. [그림] SDN 컨트롤러, OpenFlow 프로토콜 SDN 컨트롤러는 이 모든 과정을 조율하는 '중앙 집중식 지휘소'라 할 수 있는데요. 컨트롤러는 네트워크의 전반적인 상황을 파악하고, 데이터 플로우를 최적화하기 위한 결정을 내리며, OpenFlow를 통해 그 결정을 네트워크 장비에 전달합니다. 컨트롤러가 없다면 마치 중앙 교통 관리 시스템이 없이 각자의 판단에 따라 움직이는 차량들처럼 혼란스러워 지겠죠. 이처럼 SDN 컨트롤러와 OpenFlow 프로토콜을 통해 구현된 중앙 집중식 네트워크 관리는 효율적이고 유연한 트래픽 조정을 가능하게 합니다. 이제 마지막으로 맨 앞에서 잠시 살펴 본 구글(Google)의 사례를 자세히 들여다보겠습니다. ㅣ사례를 통해 보는 SDN: 구글의 G-Scale 구글의 'G-Scale SDN 프로젝트(2012)'는 SDN을 가장 효과적으로 활용한 대표적인 사례입니다. 이 프로젝트는 구글이 2010년부터 진행한 OpenFlow 프로젝트의 일환으로, 구글 데이터센터 백본(BackBone)1 구간을 SDN 기반으로 전환하는 대담한 시도였죠. 구글 이 프로젝트를 통해 성취한 결과는 인상적인 수준을 넘어, 네트워크 관리 방식에 혁신을 일으켰다고 평가받고 있습니다. 구글은 얻은 대표적인 세 가지 이득을 살펴보겠습니다. *1: 백본: 전산망 속에서 근간이 되는 네트워크를 연결시켜주는 대규모 전송회선 [그림] 구글 G-Scale 프로젝트를 통해 구축된 데이터 센터(2012) 1. 인프라 리소스의 최적 활용 구글은 OpenFlow를 기반으로 한 SDN을 적용해 기존에 40~50% 수준에 머물렀던 네트워크 인프라의 활용도를 거의 100% 가까이 끌어올렸습니다. 기존 네트워크 시스템에서는 다양한 벤더의 장비들이 서로 완벽하게 호환되지 않은 문제로 인해, 전체 네트워크 장비의 효율성이 제한되곤 했었죠. 하지만 구글의 SDN 구현은 이러한 한계를 넘어서, 네트워크 자원을 훨씬 유연하게 관리할 수 있는 방법을 제시할 수 있게 했습니다. 2. WAN 대역의 경로 최적화 WAN(Wide Area Network)에서의 데이터 전송 속도와 효율성은, 전 세계 사용자들에게 고품질의 서비스를 제공하는 데 핵심적인 요소인데요. 구글은 SDN을 통해 이러한 WAN 대역의 데이터 전송 경로를 최적화하여, 사용자 경험을 크게 향상시킬 수 있었습니다. 이는 전 세계 서비스를 제공하는 구글에게 있어 대단히 중요한 성과였죠. 3. 네트워크 구축 비용의 절감 구글은 SDN 컨트롤러와 화이트박스 스위치의 조합을 통해, 데이터센터 내 네트워크 구축 비용을 대폭 낮출 수 있었습니다. 화이트박스 스위치는 사용자가 네트워크 장비의 동작방식을 직접 결정할 수 있게 하는 개방형 장비로, 구글은 이를 통해 더 효율적이고 경제적인 네트워크 인프라를 구축할 수 있게 됐습니다. 또한 구축 비용의 절감 뿐 아니라 전반적인 서비스 품질의 향상 효과도 거둘 수 있었습니다. [그림] 구글의 다양한 SDN 기술 이처럼 구글의 'G-Scale SDN 프로젝트'는 단순히 기술적 성공을 넘어서, 전 세계 통신사와 네트워크 장비 제조사들이 SDN을 도입하고 네트워크 가상화에 뛰어들게 만든 결정적 계기가 되었습니다. 구글은 여기서 한 발자국 더 나아가 BGP, Espresso, B4, Andromeda, Jupiter 등 다양한 SDN 기술을 적극적으로 활용하고 있습니다. 이러한 노력은 네트워크의 효율성을 극대화하고, 비용을 최적화하여, 데이터 중심의 세계에서 경쟁력을 유지하고, 사용자에게 더 나은 서비스를 제공하는 성과를 만들어내고 있습니다. 구글의 G-Scale 프로젝트라는 큰 성공을 만들어낸 SDN도 '어떻게 하면 안정적으로 네트워크를 관리하고 운영할 수 있을까?'라는 고민에서 시작됐습니다. 네트워크 관리의 중요성은 더욱 더 커지고 있습니다. SDN이라는 혁신적인 기술을 바로 도입하는 것도 물론 좋지만, 그 전에 현재의 네트워크를 제대로 모니터링 하고 있는지 부터 점검해봐야 합니다. 여러분의 네트워크는 제대로 관리되고 있나요? 2024.05.09
기술이야기 Helm과 Argo의 개념과 통합 활용법?! 기술이야기 Helm과 Argo의 개념과 통합 활용법?! 애플리케이션을 클라우드 네이티브 환경에서 효율적으로 관리하고 운영할 수 있는 플랫폼인 쿠버네티스(kubernetes)를 활용하는 기업들이 점점 더 늘어나고 있습니다. 이에 따라 효율적인 애플리케이션 관리를 통해 패키징 배포, 관리를 자동화하고 일관된 상태를 유지하는 것이 중요해지고 있습니다. 이번 글을 통해서는 애플리케이션 개발 및 도구 중 최근 많이 사용되는 Helm과 Argo에 대해서 자세히 알아보겠습니다. ㅣHelm의 등장 쿠버네티스를 활용한 애플리케이션 배포에 가장 기본이 되는 단위는 yaml 파일로, 주로 쿠버네티스 object(리소스)들을 정의하고 다루는데 활용됩니다. 쿠버네티스를 통해 애플리케이션을 배포하다 보면 비슷한 틀과 내용을 공유하고, 내부 값(configuration)만 일부 변경하는 작업을 하게 되는데요, 이 과정에서 애플리케이션마다 모두 yaml 파일을 만들어야 하나 보니 매우 번거로웠습니다. 위 이미지를 보면, A 애플리케이션은 정적 파일인 yaml을 오브젝트별(Service, Pod, ConfigMap)로 만들어서 생성하고 배포합니다. 그러다가 프로젝트의 확장에 따른 기능 추가로 인해 B와 C 애플리케이션으로 쪼개어 각각의 yaml 파일을 복사해서 사용합니다. 하지만, 팀 단위로 인프라가 확장될 경우는 어떻게 할까요? 개별 오브젝트에 대한 yaml 개별적으로 관리할 수 있을까요? 만약, 개별적으로 관리한다면 파일의 갯수와 코드량의 증가로 인해 개발자들은 매우 혼잡하게 될 것입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 쿠버네티스에서 애플리케이션을 배포하기 위해 사용되는 대표적인 패키징 툴인 Helm이 등장하게 됐습니다. Helm을 활용하면 컨테이너 배포뿐 아니라 애플리케이션을 배포하기 위해 필요한 쿠버네티스 리소스를Node의 npm, Ubuntu의 APT, Mac의 Homebrew처럼 모두 패키지 형태로 배포할 수 있습니다. ㅣHelm의 역사 Helm은 v1부터 v3에 이르기까지 아래와 같은 변화의 과정을 거쳐왔습니다. Helm v1 ◾ [2015년 11월] DEIS의 내부 프로젝트로 시작되어 KubeCon에서 발표 ◾ [2017년 04월] MS에서 DEIS를 인수 Helm v2 ◾ [2016년 01월] Google 프로젝트에 합류 ◾ [2016년 ~ 2018년] Helm v2 고도화, 2.15.0 릴리스 발표에서 v2 향후 계획 세부사항 공유 Helm v3 ◾ [2018년 06월] CNCF 프로젝트에 합류, MS, 삼성 SDS, IBM 및 Blood Orange의 구성원 등이 참여 ◾ [2019년 11월] 릴리스 발표 v2에서 v3로 고도화되면서 가장 눈에 띄는 변화는 Tiller(클러스터 내에서 Helm 패키지 및 배포 상태를 관리하는 서버 구성요소)의 제거입니다. Helm v2에서는 클러스터에 Tiller를 설치하여, API Server와 REST*1 통신을 하고, Client와 gRPC*2 통신을 진행했었는데요, Helm v3부터는 Tiller가 제거되면서 Client에서 바로 REST 통신을 통해 API Server로 요청하는 방식으로 변경되었습니다. 그 외에도 Helm v3으로 업그레이드되면서 보안 취약점이 줄어들었으며, 설치 및 관리 과정이 단순화되었습니다. 또한 사용자에게 보다 더 안전하고 효율적인 배포 및 관리 환경을 제공할 수 있게 되었습니다. *1 REST (Representational State Transfer) : 웹 기반 애플리케이션에서 자원을 관리하기 위한 아키텍처 스타일, 데이터를 고유한 URL로 표현하고 HTTP 메서드(GET, POST, PUT, DELETE 등)를 사용하여 해당 자원에 대한 행위를 정의함 *2 gRPC (google Remote Procedure Call) : 구글에서 개발한 오픈소스 프레임워크, 원격지에 있는 다른 시스템 또는 서버에 있는 함수를 호출하는 방식 ㅣHelm의 주요 개념 Helm은 애플리케이션을 배포해 주는 툴이라고 앞서 살펴봤는데요, Helm과 같이 사용되는 주요 개념들을 살펴보겠습니다. ◾ Helm Chart: 쿠버네티스 리소스를 하나로 묶은 패키지입니다. 이는 yaml 파일의 묶음(패키지)으로, 이 묶음 public 혹은 private registry에 push 해두고, helm 명령어를 통해 Helm Chart를 설치하여 쿠버네티스 리소스를 배포하는 역할을 합니다. ◾ Repository: Helm Chart 들의 저장소 ◾ Release: kubernetes Cluster에서 구동되는 차트 인스턴스이며, Chart는 여러 번 설치되고 새로운 인스턴스는 Release로 관리됩니다. ㅣHelm의 주요 기능 Helm의 두 가지 주요 기능을 살펴보겠습니다. [1] Helm Chart를 통한 손쉬운 배포 Helm을 사용하면 어떻게 되는지 그림으로 살펴보겠습니다. 개발 클러스터가 있고 앱 2개를 배포한다고 가정했을 때, Helm Chart Template을 만들면 변수 처리를 통해 yaml 파일을 하나하나 수정할 필요 없습니다. kubectl 명령어를 통해 yaml 파일의 동적 값을 치환하여 템플릿 형태로 편리하게 배포할 수 있다는 장점이 있습니다. [2] Helm Package를 이용한 오픈소스 설치 및 배포 Helm을 통해서 쿠버네티스에서 가동할 수 있는 아래와 같은 다양한 오픈소스들의 제품들을 쉽게 설치/배포할 수 있습니다. 위제품들 외에도 Helm Chart는 총 14,376개의 패키지와 281,373개의 릴리스를 오픈소스로 제공합니다. 이를 통해 사용자들은 자신의 요구에 맞는 가장 적합한 솔루션을 선택하여 개발할 수 있습니다. 또한 많은 사용자들이 검증하고 사용함에 따라 안정성 있는 운영도 가능하죠. 다양한 Helm Chart 패키지는 커스터마이징이 가능한 경우가 많은데요, 사용자는 필요에 따라 구성을 조정하고 수정해서 사용할 수 있는 장점이 있습니다. 다음으로는 Helm 못지않게 많이 활용되는 ArgoCD에 대해서 살펴보겠습니다. ㅣ ArgoCD란?! 기존의 kubernetes 애플리케이션을 배포하고 관리하는 방식은 수동적이었습니다. yaml 파일을 직접 편집하고, kubectl로 변경사항을 클러스터에 적용하는 수동 배포 방식은 실수를 많이 유발했죠. 또한 여러 개발자나 팀이 각자의 방식대로 배포 및 관리를 수행하는 경우, 클러스터 상태의 일관성이 저하되었는데요. 이로 인해 개발 및 운영팀 간의 협업이 어렵고 생산성이 감소되는 문제가 발생하기도 했습니다. 이러한 기존 접근 방식에 대한 대안으로 GitOps가 탄생했는데요, GitOps는 Git 저장소를 사용하는 소프트웨어 배포 접근 방식입니다. GitOps는 인프라와 소프트웨어를 함께 관리함으로써, Git 버전 관리 시스템과 운영환경 간의 일관성을 유지할 수 있도록 합니다. ArgoCD는 GitOps를 구현하기 위한 도구 중 하나로 kubernetes 애플리케이션의 자동 배포를 위한 오픈소스 도구입니다. kubernetes 클러스터에 배포된 애플리케이션의 CI/CD 파이프라인에서 CD 부분을 담당하며, Git 저장소에서 변경사항을 감지하여 자동으로 kubernetes 클러스터에 애플리케이션을 배포할 수 있습니다. kubernetes 애플리케이션 배포 과정을 살펴보겠습니다. ① 사용자가 개발한 내용을 Git 저장소에 Push(이때, kubernetes 배포 방식인 Helm 배포 방식의 구조로 Git 저장소에 Push 할 수 있습니다.) ② ArgoCD가 Git 저장소의 변경 상태를 감지 ③ Git 저장소의 변경된 내용을 kubernetes에 배포하여 반영 ㅣ ArgoCD의 주요 기능 ◾ 애플리케이션을 지정된 환경에 자동으로 배포 ◾ 멀티 클러스터 관리기능 제공 ◾ OCI, OAuth2, LDAP 등 SSO 연동 ◾ 멀티 테넌시와 자체적인 RBAC 정책 제공 ◾ 애플리케이션 리소스 상태 분석 ◾ 애플리케이션 자동 및 수동 동기화 기능 제공 ◾ Argo가 관리하고 있는 쿠버네티스 리소스 시각화 UI 제공 ◾ 자동화 및 CI 통합을 위한 CLI 제공 위 내용은 ArgoCD가 제공하는 주요 기능을 나열한 것인데요, 이 중에서도 대표적인 다섯 가지 기능에 대해서 자세히 살펴보겠습니다. ① 쿠버네티스 모니터링 ArgoCD는 쿠버네티스를 항상 추적하고 있다가 저장소의 변경사항이 감지되면, 자동으로 클러스터의 상태를 저장소의 상태와 동기화합니다. 또한 문제가 생기면 이전 상태로 롤백 할 수 있으며, 이를 통해 시스템 복구 및 문제 해결을 용이하게 합니다. ② 멀티 클러스터 관리 다중 클러스터 환경에서도 배포를 관리할 수 있어 복잡한 인프라 환경에서의 효율적인 작업을 가능하게 합니다. ③ ArgoCD 대시보드 Argo에서는 클러스터 상태를 효과적으로 관리하고 모니터링할 수 있는 대시보드를 제공합니다. ArgoCD 대시보드를 통해 애플리케이션의 실시간 상태와 동기화 상태와 같은 전체적인 배포 파이프라인을 자동화하여 시각적으로 확인할 수 있고, 롤백 및 이력 추적 기능도 동시에 제공하고 있습니다. ④ 안전한 인증 및 권한 관리 역할 기반 액세스 제어(RBAC) 및 권한 제어기능을 통해 민감한 정보에 대한 접근을 제어할 수 있습니다. ⑤ GitOps 지원 ArgoCD는 GitOps 방법론을 따르므로 애플리케이션의 배포를 Git Repository와 동기화할 수 있습니다. 이를 통해 코드와 인프라의 일관성을 유지하고 변경사항을 추적할 수 있습니다. ㅣ Helm과 ArgoCD의 통합 활용 프로세스 Helm과 Argo를 함께 사용하면 개발, 테스트, 배포 프로세스를 효과적으로 관리할 수 있습니다. Helm으로 애플리케이션을 패키징하고 버전을 관리하며, Argo를 활용하여 GitOps 워크플로우를 통해 지속적인 통합 및 배포를 자동화할 수 있습니다. ① develop: Helm을 사용하여 애플리케이션을 Helm Chart로 패키징 합니다. 이후 개발된 Helm Chart를 저장하기 위한 Git 저장소를 설정합니다. ArgoCD에서 저장한 저장소를 특정 배포 대상 Kubernetes 클러스터와 연결하여, Git 저장소의 변경사항을 감지하고 새로운 배포를 시작하여 클러스터에 적용합니다. ② git push: 개발자가 로컬 저장소 내용을 원격 저장소에 배포합니다. ③ Observe(GitOps): ArgoCD는 Git 저장소의 변경 사항을 감지하여, 변경사항이 발생하면 새로운 버전의 애플리케이션을 배포하여 자동화 및 일관성을 유지합니다. ④ 운영/테스트/개발 ㅣ마무리 오늘 함께 살펴본 Helm과 ArgoCD 두 가지 강력한 도구를 함께 이용한다면 CI/CD 통합, 버전 관리, 자동화 등의 이점을 활용해서 kubernetes 환경에서 애플리케이션을 더 효율적으로 관리할 수 있습니다. 한편 애플리케이션을 효과적으로 개발하는 것도 중요하지만, kubernetes 환경의 프로세스를 실시간 모니터링하고 추적하여 관리하는 것도 매우 중요합니다. 브레인즈컴퍼니의 kubernetes 모니터링 솔루션 Zenius-K8s는 다양한 CI/CD 도구를 이용하여 개발한 kubernetes 애플리케이션의 전체 클러스터 및 구성요소에 대한 상세 성능 정보를 모니터링하고, 리소스를 추적함으로써 시스템의 안정성과 성능을 높여주고 있습니다. 2024.03.08
기술이야기 ICMP와 SNMP를 비롯한 NMS의 구성요소와 주요 기능은? 기술이야기 ICMP와 SNMP를 비롯한 NMS의 구성요소와 주요 기능은? 지난 포스팅을 통해서 NMS의 기본 개념과 시대별 변화, 그리고 활용 사례 등을 살펴보았는데요. 오늘은 ICMP와 SNMP를 비롯한 NMS의 구성 요소와 주요 기능에 대해서 자세히 알아보겠습니다. 。。。。。。。。。。。。 │ NMS(네트워크 관리 시스템)의 구성 요소와 역할 NMS의 구성 요소와 역할은 크게 다섯 가지로 나눌 수 있습니다. NMS Manager NMS Manager는 Managed Device를 모니터링하고 제어하는 역할을 합니다. SNMP, ICMP, RMON 등의 망 관리 프로토콜을 이용하여 Managed Device 정보를 수집하며 User Interface도 제공합니다. Management Agent (SNMP Agent) 독자적으로 트래픽을 모니터링하고, 통계 정보를 자신의 MIB에 저장해 두었다가 트래픽 정보 요구나 특정 동작 요청에 응답합니다. 또한 망 관리 프로토콜을 활용하여 Manager에게 관리 정보를 전달합니다. Managed Device 백본, 스위치, 라우터, 허브와 같은 네트워크 장비를 말하며 Management Information을 수집하여 MIB에 보관합니다. MIB (Management Information Base) Managed Device의 정보를 포함한 Database 역할을 수행합니다. 관리되는 정보들을 계층적 트리 구조로 구성되고, 망 관리용 프로토콜인 SNMP 등에 의해서 읽힙니다. SNMP Protocol 네트워크 장치로부터 정보를 수집하여 작업을 수행하는 응용 계층의 프로토콜입니다. MIB에 정의되어 있는 객체들의 OID 값을 전달받아 해당 장비의 상태를 나타냅니다. │ NMS 구성 요소의 상호작용 NMS 구성 요소의 상호 작용을 자세히 살펴보면 각각의 네트워크 장비에는 SNMP Agent가 내장되어 있고, MIB를 이용해 네트워크의 상태 및 구성에 대한 정보를 요청하고 응답받습니다. Agent는 관리 정보를 수집하며, SNMP 프로토콜을 이용하여 NMS Manager와 통신을 합니다. NMS Manager의 Server 단에서는 SNMP가 수집한 데이터를 기반으로 분석, 가공, 성능, 구성, 장애, 보안, 운영 등의 관리 작업을 수행합니다. 또한 DB 단에서는 이벤트 및 로그를 기록하여 문제 해결 및 보고에 사용하는데요. 최종적으로는 User Interface를 통해 운영자가 네트워크 장비들을 효율적으로 모니터링하고 관리하기 위한 가시적인 화면을 제공합니다. │ NMS의 데이터 수집 방식 (관련 프로토콜) NMS는 여러 가지 성능 정보를 수집하여 모니터링하기 위해 다양한 프로토콜을 사용합니다. ① SNMP(Simple Network Management Protocol) 네트워크 장비를 관리하고 모니터링하기 위해 사용되는 인터넷 표준 프로토콜입니다. 네트워크 관리자가 네트워크에 연결된 상태를 확인하고 필요한 경우 설정을 변경할 수 있도록 설계되었고, 대부분 NMS 상에 구현되어 이용되고 있습니다. TCP/IP 기반에서 망관리를 위한 프로토콜이며, 관리 대상과 시스템 간 관리 정보(MIB)를 주고받기 위한 규정입니다. Manager(NMS), Agent, MIB(Management Information Base), Managed Device 등으로 구성됩니다. SNMP의 처리 단계는 Get/Set/Trap의 단순 명령 구조로 구성됩니다. SNMP의 메시지 타입은 Get/Set/Trap의 단순 명령 구조로 구성되는데요, 메세지 타입별 역할은 아래와 같습니다. ② ICMP (Internet Control Message Protocol) IP(Internet Protocol) 네트워크의 기기들이 서로 통신 상태 정보와 오류 메시지를 교환하기 위해 사용하는 네트워크 레벨 프로토콜로, 주로 네트워크 장비와 서버 간의 연결 문제를 진단하고 보고하는 데 사용됩니다. ICMP의 주요 기능은 크게 두 가지입니다. ◾ 오류보고(Error Reporting): 네트워크에서 데이터를 전송하는 동안 발생할 수 있는 여러 종류의 오류를 감지하고, 이에 대한 정보를 송신자에게 알리는 기능 ◾ 진단도구(Diagnostic Functions): 네트워크 연결 문제를 진단하는 데 사용되는 유틸리티(예: ping, traceroute)는 ICMP 메시지를 활용하여 네트워크의 상태를 확인합니다. 이를 통해 네트워크의 연결 상태, 지연 시간, 패킷 손실 등을 평가할 수 있습니다. 먼저 SNMP와 ICMP를 살펴보았는데요, 잠깐 두 가지 방식을 자세히 비교해 보면 SNMP는 장치 모니터링, 구성 변경, 이벤트 알림을 제공하며 주로 관리자 중심의 기능을 수행합니다. 반면 ICMP는 네트워크 통신의 에러 및 상태를 보고하고 호스트 간의 연결성을 테스트하는 데 사용되며, 주로 이벤트 기반 및 연결성 확인을 위한 메시지를 전송하는 데 중점을 둡니다. NMS의 데이터 수집 방식에 대해서 계속 살펴보겠습니다. ③ RMON (Remote Network Monitering) SNMP의 확장 형태로 개발된 RMON은, 분산되어 있는 망에 대한 트래픽을 측정하여 망을 감시하고 분석을 제공하는 프로토콜입니다. 원격에 위치한 Probe에서 망자원의 상태 정보를 수집하여 에러를 방지하고 효율적으로 이용하는 것을 목적으로 합니다. NMS의 대표적인 수집 방식을 살펴보았는데요, 이 외에도 다양한 방식이 있기 때문에 NMS 솔루션은 다양한 방식을 지원하는 것이 중요합니다. (*브레인즈컴퍼니의 Zenius-NMS는 SNMP와 ICMP 외에도 RMON, CDP, LLDP 프로토콜 등 다양한 수집 방식을 지원하고 있습니다.) │ NMS의 경보 알림 연계 방식 네트워크 내의 장애나 이상 상태를 감지했을 때 관리자나 담당자에게 이를 알리는 방법으로, NMS의 핵심이라고 할 수 있습니다. 다양한 경보 알림 방식이 있으며, 각 방식은 특정 상황이나 니즈에 맞게 선택되고 있는데요 가장 대표적인 방식들을 알아보겠습니다. 이메일(E-mail) 알림 네트워크 성능이 저하되는 등의 문제가 발생하면, 이메일 시스템과 연계하여 설정된 이메일 주소로 자동으로 알림을 발송합니다. 문제 발생 시 기록을 남기기 쉽다는 장점이 있지만, 긴급한 문제에는 이메일을 확인하는데 지연이 발생할 수 있습니다. 문자 메시지(SMS) 알림 네트워크의 문제 감지 시, NMS는 사전에 등록된 휴대전화 번호로 경보의 성격과 간단한 설명을 포함한 SMS 메시지를 보냅니다. 신속한 알림이 가능하다는 장점은 있지만, 메시지 길이에 제한이 있다는 단점도 있습니다. 메신저 및 협업 툴을 사용한 알림 최근 많이 사용되는 슬랙, 텔레그램, 팀스, 카카오톡을 통해 네트워크의 이상을 알리는 방식입니다. 문자 메시지와 같이 신속한 알림이 가능하면서 메시지 길이에 크게 제한이 없다는 장점도 있습니다. Dashboard를 통한 이벤트 관제 특정 경보가 발생하면, 웹 기반의 대시보드에 경보 메시지를 포함하여 관리자가 시각적으로 확인할 수 있도록 알립니다. 직관적으로 실시간 네트워크 상태를 모니터링할 수 있는 것이 가장 큰 장점입니다. 서버, 네트워크, 부대설비 모듈을 포함한 Zenius-Dashboard 예시 화면 위와 같이 다양한 알림 연계 방식을 통해, 담당자에게 즉시 장애 처리를 할 수 있도록 지원하는 기능도 중요합니다. NMS에서 즉각적인 장애를 처리하기 위해 제공하는 기능은 다음과 같습니다. ◾ 다중 수신자 지원: 여러 관리자나 담당자에게 동시에 경보를 전송하여 여러 관리자가 신속하게 대응할 수 있게 합니다. ◾ 알림 임계값 설정: 관리자는 경보 발생을 위한 임계값을 설정할 수 있습니다. (예: 특정 장치의 성능이 일정 수준 이하로 떨어질 때 알림을 발생시키도록 설정) ◾ 장애 관리 자동화: 특정 이벤트에 대해 미리 정의된 복구 스크립트 및 시나리오를 통해 장애 감지부터 처리까지의 장애 관리 업무를 자동화할 수 있습니다. NMS의 경보 알림 방식을 살펴보았는데요, 이제 NMS의 주요 기능을 자세하게 알아보겠습니다. │ NMS의 주요 기능 자세히 보기 NMS는 네트워크의 효율성, 가용성, 보안 등을 관리하고 감시하기 위한 다양한 기능을 제공합니다. 보편적으로 NMS에서 제공하는 상세 기능들은 아래와 같이 정리할 수 있습니다. NMS는 장애 관리, 구성 관리, 성능 관리를 중심으로 다양한 세부 기능을 가지고 있습니다. NMS의 많은 기능 중에서도 특히 네트워크 장비들을 실시간으로 모니터링할 수 있는 '성능 관리' 기능과, 성능 저하 또는 병목 현상을 빠르게 식별하여 해결할 수 있는 '장애 관리' 기능이 중요합니다. │ NMS의 발전 방향 NMS는 복잡하고 빠르게 변화하는 기술 트렌드에 맞춰 지속적으로 발전하고 있습니다. 클라우드, 가상화, 5G, IoT와 같은 기술의 발전에 따라서 사용자에게 높은 품질의 서비스를 제공하기 위한 방향으로 진화하고 있습니다. 온 프레미스와 클라우드의 조화 온 프레미스 환경은 보안, 규정 준수, 네트워크 제어와 같은 니즈 때문에 여전히 중요한 역할을 하고 있습니다. 반면 클라우드 기반 NMS 솔루션은 비용 효율성, 안정성, 용이한 배포와 같은 이점을 제공하는데요. 따라서 NMS도 온 프레미스와 클라우드의 장점을 조화롭게 포함하며 발전하고 있습니다. 클라우드 네이티브 환경으로의 진화 기업과 기관들이 클라우드 서비스를 적극적으로 채택함에 따라 NMS는 클라우드의 유연성, 확장성, 효율성을 극대화하는 등 클라우드 환경에 더욱 적합한 구조로 발전하고 있습니다. 분산형 아키텍처와 기술 혁신 최근의 NMS는 중앙 집중식에서 벗어나 더욱 분산된 아키텍처를 채택하고 있습니다. 마이크로 서비스 아키텍처(MSA)를 통해 모듈화되고 유연한 시스템 구조를 도입하여, 필요한 기능을 쉽게 추가하거나 변경할 수 있습니다. 또한 AI 기반의 NMS는 네트워크 데이터를 분석하고, 문제의 예측 및 해결 능력 향상에 기여하고 있습니다. 이 밖에도 NMS는 5G와 IoT 등의 신기술에 효과적으로 대응하기 위해 지속적으로 발전하고 있습니다. 。。。。。。。。。。。。 NMS의 구성 요소와 주요 기능 그리고 발전 방향에 대해서 살펴봤습니다. NMS 솔루션을 선택할 때는 기본적인 기능을 잘 갖추고 있을 뿐 아니라, 혁신적인 기술과 트렌드를 적극적으로 채택하고 지속적인 연구와 개선을 지속하는 기업의 솔루션을 선택해야 합니다. 안정적인 네트워크 운영은 이제 비즈니스의 필수 요소입니다. 성공적인 NMS 솔루션 선택을 통해 네트워크 성능을 극대화하여 비즈니스의 경쟁력을 확보하시기 바랍니다! 2024.02.08

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