CaaS – 서비스형 컨테이너란 무엇인가요?

이 글에서는 서비스형 컨테이너(CaaS)에 대해 설명합니다. 새롭지만 강력한 클라우드 모델 중 하나입니다. 핵심 기능, 장단점, 다른 클라우드 모델과 비교하는 방법, 컨테이너를 사용하여 간단한 애플리케이션을 배포하는 방법에 대해 알아보세요.

주요 내용

• CaaS는 기본 제공 기능으로 원활한 개발 및 배포를 지원합니다.
• CaaS는 높은 확장성과 이동성을 제공하여 벤더 종속성을 완화합니다.
• CaaS의 한계로는 잠재적인 보안 위험과 가파른 학습 곡선 등이 있습니다.

서비스형 컨테이너란 무엇인가요?

서비스형 컨테이너는 개발자가 컨테이너를 업로드, 빌드, 확장 및 관리할 수 있는 클라우드 컴퓨팅 모델로, CaaS의 정의는 다음과 같습니다.

데브옵스 컨테이너는 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 모든 것을 포함하는 가벼운 독립 실행형 실행 패키지입니다. 런타임, 코드, 라이브러리, 구성 파일 등으로 구성됩니다. 컨테이너는 휴대성이 뛰어나고 크기가 작으며 효율적입니다.

CaaS를 활용하면 개발자와 IT 운영팀은 기본 인프라에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 대신 훨씬 더 높은 수준에서 생각할 수 있습니다.

애플리케이션을 코딩하고 도커화하여 클라우드로 푸시하기만 하면 됩니다. 그러면 클라우드 제공업체가 확장, 로드 밸런싱, 모니터링 등 다른 모든 작업을 처리합니다!

또한 CaaS는 민첩한 개발을 촉진하고 마이크로서비스 아키텍처를 지원하며 확장성이 뛰어난 애플리케이션을 빠르게 구축하는 데 매우 유용하기 때문에 탁월합니다.

서비스형 컨테이너의 핵심 기능은 무엇인가요?

CaaS에 포함되어야 하는 기능을 정의하는 공식 사양은 없습니다. 이는 공급업체마다 다릅니다. 그럼에도 불구하고 서비스형 컨테이너의 가장 기본적인 기능은 다음과 같습니다:

• 컨테이너 런타임 (컨테이너화된 애플리케이션 실행을 담당)
• 컨테이너 레지스트리 (이미 빌드된 Docker 이미지를 저장 및 배포할 수 있음)
• 자동 확장 (트래픽에 따라 컨테이너 수 증가 또는 감소)
• 기본 제공 CI/CD 시스템 ( GitHub 또는 GitLab과 같은 VCS 시스템에서 코드 가져오기)
• 로드 밸런싱 (성능 향상을 위해 트래픽을 여러 컨테이너로 분산)
• 모니터링 및 로깅 (고급 컨테이너 모니터링 기능 제공)

서비스형 컨테이너의 장점은 무엇인가요?

더 빠른 개발 및 배포

CaaS를 사용하면 소프트웨어 개발 및 배포 프로세스를 크게 가속화할 수 있습니다. 컨테이너를 사용하면 온보딩 개발자가 로컬 개발 환경을 쉽게 설정할 수 있습니다. 수많은 종속 요소를 설치하거나 OS 설정을 조작하는 대신 한두 개의 명령만 실행하면 됩니다.

또한 프로젝트가 컨테이너화되면 모든 CaaS 공급업체에 쉽게 배포할 수 있습니다.

리소스 효율성

컨테이너는 리소스 친화적인 특성을 가지고 있습니다. 컨테이너는 CPU, 메모리, 스토리지와 같은 시스템 리소스를 효율적으로 활용하도록 설계되었습니다. 컨테이너를 사용하면 일반적으로 더 적은 시스템 리소스로 더 많은 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. VM에 비해 컨테이너는 리소스에 더 최적화되어 있습니다.

휴대성

컨테이너화된 애플리케이션은 운영 체제나 기본 하드웨어에 종속되지 않으므로 이식성이 뛰어납니다. CaaS를 사용하면 “내 컴퓨터에서 실행되지 않는다”는 문제가 다시는 발생하지 않습니다.

또한 컨테이너는 공급업체 종속의 위험을 제거합니다. 현재 사용 중인 공급업체가 만족스럽지 않다면 코드를 크게 수정하지 않고도 다른 공급업체로 쉽게 전환할 수 있습니다.

확장성

Kubernetes와 같은 오케스트레이션 소프트웨어와 결합된 컨테이너는 확장성이 뛰어납니다. 대부분의 CaaS 공급업체는 자동 확장 기능, 로드 밸런싱 등을 내장하고 있습니다. 따라서 모든 트래픽을 수용하고 트래픽 급증이 끝나면 신속하게 규모를 축소할 수 있습니다.

간소화된 운영

CaaS는 개발 환경과 프로덕션 환경 간의 격차를 해소합니다. 또한 VCS 시스템과 통합되는 기본 제공 CI/CD 시스템을 제공하여 DevOps 프로세스를 간소화합니다.

무엇보다도 CaaS를 사용하면 시스템 관리자나 DevOps 엔지니어가 필요하지 않으므로 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

서비스형 컨테이너의 제한 사항은 무엇인가요?

보안 문제

컨테이너는 동일한 시스템 커널을 공유하기 때문에 VM보다 격리 및 보안 수준이 낮습니다. 이는 잠재적인 보안 위험이 될 수 있습니다. Docker 컨테이너 프로세스를 루트로 실행하는 경우 해커가 컨테이너에서 침입하여 호스트 시스템을 제어할 수 있습니다.

통제력 부족

CaaS 플랫폼은 일반적으로 다른 클라우드 모델에 비해 제어 수준이 낮습니다. 고객은 컨테이너가 실행되는 머신을 미세 조정하거나 앱의 확장 방식을 구성할 수 없습니다.

학습 곡선

서비스형 컨테이너 모델은 PaaS나 BaaS보다 더 까다롭습니다. 프로그래밍, 컨테이너화 기술, Docker 등에 대한 많은 기술 지식이 필요합니다. 학습 곡선이 더 가파르지만 이를 마스터하면 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

데이터 지속성

컨테이너는 상태 비저장 방식으로 설계되었습니다. 파일, 데이터베이스 또는 데이터 지속성이 필요한 다른 어떤 것도 저장하는 데 사용해서는 안 됩니다. CaaS를 사용하려면 파일 호스팅을 위해 AWS S3, Google Cloud Storage 등과 같은 타사 서비스를 활용해야 합니다. 데이터베이스의 경우 관리형 데이터베이스 솔루션을 사용할 수 있습니다.

CaaS 플랫폼에서 도커와 쿠버네티스는 어떤 역할을 하나요?

Docker와 Kubernetes는 대부분의 CaaS 플랫폼에서 중요한 역할을 합니다.

Docker는 컨테이너를 빌드, 배포, 실행 및 관리하기 위한 무료 오픈소스 플랫폼입니다. 2013년에 출시되어 컨테이너화된 소프트웨어 패키징의 사실상 표준이 되었습니다.

쿠버네티스(K8이라고도 함)는 오케스트레이션 소프트웨어입니다. Docker보다 더 높은 수준에서 작동합니다. Kubernetes의 목적은 컨테이너 클러스터가 함께 원활하게 작동하도록 하는 것입니다. 확장, 로드 밸런싱, 고장난 컨테이너 교체 등을 처리합니다.

서비스형 컨테이너는 다른 모델과 어떻게 다른가요?

이 섹션에서는 CaaS를 IaaS, PaaS, BaaS 등 다른 클라우드 컴퓨팅 서비스와 비교해 보겠습니다. 모두 프로젝트를 배포할 때 고려해야 할 장단점이 있습니다.

추상화 계층에 따라 CaaS는 아래 이미지에 표시된 것처럼 IaaS와 PaaS 사이에 위치합니다.

CaaS와 IaaS

서비스형 인프라(IaaS)는 클라우드 제공업체가 가상화된 환경에서 기본 인프라를 제공하는 유연한 클라우드 컴퓨팅 모델입니다. 여기에는 서버, 스토리지, 운영 체제 및 네트워킹이 포함됩니다. IaaS는 가장 추상화된 옵션으로 고객이 인프라를 완벽하게 제어할 수 있습니다.

CaaS는 IaaS보다 유연성이 떨어지고 제어 수준이 낮습니다. 하지만 반면에 관리가 훨씬 쉽고 확장성과 이동성이 뛰어납니다. 일반적으로 높은 수준의 제어가 필요한 경우 IaaS를 사용하고, 확장 가능한 컨테이너화된 앱을 빠르게 배포해야 하는 경우 CaaS를 사용하세요.

CaaS와 PaaS

서비스형 플랫폼(PaaS)은 개발자에게 애플리케이션을 빌드하고 배포할 수 있는 도구를 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스입니다. PaaS를 사용하면 사용자는 기본 인프라에 대해 걱정할 필요 없이 앱에만 집중할 수 있습니다. 대부분의 PaaS 제공업체는 한두 번의 클릭으로 앱을 실행할 수 있도록 지원합니다!

CaaS는 PaaS에 비해 유연성과 확장성이 뛰어납니다. CaaS는 거의 모든 것을 배포할 수 있는 반면, PaaS 제공업체는 일반적으로 몇 가지 프로그래밍 언어로 제한됩니다. 소프트웨어 개발 도구 및 기능 측면에서 PaaS가 더 고급입니다. PaaS는 모놀리식 애플리케이션에 더 적합한 반면, CaaS는 마이크로서비스 아키텍처를 뛰어넘습니다.

서비스형 플랫폼에 대해 자세히 알아보려면 Paas란 무엇인가요?

CaaS와 BaaS

서비스형 백엔드(BaaS)는 프로젝트의 백엔드 측면을 완전히 추상화한 클라우드 컴퓨팅 모델입니다. 여기에는 데이터베이스, 파일 스토리지, 사용자 관리, API, SDK, 푸시 알림, 인증 등이 포함됩니다. BaaS를 사용하면 반복적인 프로그래밍 작업에 시간과 비용을 낭비하는 대신 프런트엔드 및 비즈니스 로직에 집중할 수 있습니다.

CaaS는 백엔드와 프론트엔드를 배포하는 데 사용할 수 있지만 BaaS는 주로 백엔드를 배포하는 데 사용됩니다. BaaS는 사용하기 매우 쉬우며 때로는 코드가 필요하지 않습니다. 반면 CaaS는 프로그래밍, 도커화 및 DevOps에 대한 상당한 수준의 기술 지식이 필요합니다.

서비스형 백엔드에 대해 자세히 알아보려면 BaaS란 무엇인가요?

최고의 서비스형 컨테이너 제공업체는 무엇인가요?

Back4app Containers

Back4app Containers 는 전 세계에 분산된 컨테이너에 앱을 배포하고 확장할 수 있는 CaaS 플랫폼을 제공하는 강력한 클라우드 서비스입니다.

개발자는 DevOps에 대한 걱정 없이 소프트웨어와 도커화 프로세스에 집중할 수 있습니다. 이 플랫폼에는 CI/CD 시스템과 GitHub 통합이 내장되어 있으며 다운타임 없는 배포를 지원합니다.

무엇보다도 무료 요금제를 제공하며 몇 분 만에 앱을 실행할 수 있습니다!

Amazon Elastic Container Service

Amazon Elastic Container Service(ECS) 는 컨테이너화된 소프트웨어의 관리와 배포를 간소화하는 완전 관리형 컨테이너 오케스트레이션 서비스입니다. 애플리케이션과 필요한 리소스를 설명하기만 하면 나머지는 AWS가 모두 처리합니다.

ECS는 백그라운드에서 다른 AWS 서비스를 활용하므로 ECS에 대한 독점 요금은 없습니다. ECS를 효과적으로 사용하려면 AWS 에코시스템에 익숙해야 합니다. AWS는 신규 고객을 위한 무료 티어도 제공합니다.

Google Cloud Kubernetes

Google Cloud Kubernetes (GKE) 는 구글의 쿠버네티스 기반 오케스트레이션 플랫폼입니다. 이 플랫폼을 사용하면 컨테이너를 자동 실행할 수 있으므로 노드를 관리할 필요가 없습니다. 사전 빌드된 Kubernetes 애플리케이션 및 템플릿, 자동 확장 기능, 멀티클러스터 관리 등이 함께 제공됩니다!

GKE는 성능이 매우 뛰어나고 유연하지만 초기 구성이 상당히 많이 필요합니다. 따라서 초보자에게는 적합하지 않습니다. 다른 두 가지 옵션과 마찬가지로 Google은 신규 사용자에게 무료 크레딧도 제공합니다.

컨테이너를 사용하여 간단한 애플리케이션을 호스팅하는 방법은 무엇인가요?

이 섹션에서는 간단한 Python 웹 애플리케이션을 빌드, 도커화 및 배포하는 방법을 살펴봅니다. 이 가이드는 Back4app Containers를 위해 특별히 설계되었지만 유사한 단계를 다른 모든 CaaS 제공업체에 적용할 수 있습니다.

목표

1. 애플리케이션을 코딩합니다.
2. 애플리케이션을 도커라이즈하고 테스트합니다.
3. 소스 코드를 GitHub에 푸시합니다.
4. CaaS에 앱을 배포합니다.

코드 앱

배포 프로세스를 시연하기 위해 프로덕션 지원 API를 구축하기 위한 최신 고성능 Python 프레임워크인 FastAPI를 사용하여 간단한 RESTful API를 구축해 보겠습니다.

프로젝트 설정

프로젝트 전용 폴더와 가상 환경을 만드는 것으로 시작하세요:

$ mkdir fastapi-example && cd fastapi-example
$ python3.9 -m venv env && source env/bin/activate

다음으로 모든 종속 요소와 함께 FastAPI를 설치합니다:

$ pip install "fastapi[all]"

추가 지정자를 사용하면 Uvicorn 서버, Jinja2 템플릿 엔진 등 일부 선택적 종속성이 설치됩니다. 최소한만 설치하려면 추가 지정자를 포함하지 마세요.

다음 내용으로 main.py 파일을 만듭니다:

# main.py

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Back4app Containers rocks!"}

이것은 여러분이 작성할 수 있는 가장 기본적인 FastAPI 앱입니다. FastAPI를 가져와서 초기화하고 루트 엔드포인트를 등록해야 했습니다. Back4app 컨테이너를 방문하면 Back4App Containers 락스! 메시지가 반환되어야 합니다.

실행 및 테스트

웹 앱을 실행하려면 내장된 Uvicorn ASGI 서버를 사용할 수 있습니다:

$ uvicorn main:app --reload

INFO:     Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)
INFO:     Started reloader process [9528] using WatchFiles
INFO:     Started server process [26308]
INFO:     Waiting for application startup.
INFO:     Application startup complete.  

소스 코드를 변경할 경우 서버가 다시 로드되도록 하기 위해 --reload 플래그를 추가했습니다.

cURL을 사용하여 API 루트에 GET 요청을 보냅니다:

$ curl http://localhost:8000/

{
    "message": "Back4app Containers rocks!"
}

요구 사항.txt

또 한 가지 해야 할 일은 모든 요구 사항을 요구사항 .txt 파일에 고정하는 것입니다. 이렇게 하면 다른 사람들이 프로젝트에 필요한 모든 종속성을 빠르게 설치할 수 있습니다.

$ pip freeze > requirements.txt

fastapi==0.97.0
pydantic==1.10.9
python-dotenv==1.0.0
...

이 파일을 사용하여 Docker 이미지 빌드 프로세스에서 Python 종속 요소를 설치합니다.

도커라이즈 앱

따라하기 전에 로컬 머신에 Docker가 설치되어 있는지 확인하세요. 이를 확인하는 가장 좋은 방법은 터미널에서 docker -- 버전을 실행하는 것입니다.

도커파일

프로젝트를 도커화하기 위해 도커파일을 사용하겠습니다. 도커파일은 사용자가 이미지를 어셈블하기 위해 실행할 수 있는 모든 명령이 포함된 텍스트 파일입니다.

다음과 같이 프로젝트 루트에 Docker파일을 생성합니다:

# Dockerfile

# Use Alpine Linux as the base image
# we're using it since it's tiny in size (~5 MB)
FROM python:3.9.6-alpine

# Set the working directory
WORKDIR /app

# Set environmental variables
ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE 1  # Prevents Python from writing out .pyc files
ENV PYTHONUNBUFFERED 1         # Keeps Python from buffering stdin/stdout

# Copy over the requirements file and install the dependencies
COPY ./requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir --upgrade -r ./requirements.txt

# Copy over the source code
COPY . .

# Expose the port
EXPOSE 80

# Run the server
CMD ["uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "80"]

댓글을 확인하여 다양한 지침이 어떻게 작동하는지 알아보세요.

모든 지침을 외울 필요는 없으니 걱정하지 마세요. 막히는 부분이 있으면 언제든지 Docker 설명서를 확인하면 됩니다. 또한 대부분의 언어와 프레임워크에 대한 Docker파일은 온라인에서 찾을 수 있습니다. 복사하여 필요에 맞게 조정하기만 하면 됩니다.

.dockerignore

프로젝트에 Docker 이미지에 포함하지 않으려는 파일과 디렉터리가 포함되어 있습니다. 이를 무시하려면 .dockerignore 파일을 사용하면 됩니다.

프로젝트 루트에서 .dockerignore 파일을 만듭니다:

# .dockerignore

.git/
.idea/
venv/

파일과 디렉터리를 자유롭게 추가할 수 있습니다.

빌드, 실행 및 테스트

CaaS에 코드를 배포하기 전에 프로젝트가 성공적으로 빌드되고 머신에서 실행되는지 확인하세요.

먼저 Docker 이미지를 빌드하세요:

$ docker build -t fastapi-example:1.0 .

인수 런다운:

1. -t fastapi-예시:1.0 이미지에 태그/이름을 지정합니다.
2. 빌드 컨텍스트를 정의합니다.

다음으로 이미지가 성공적으로 빌드되었는지 확인합니다:

$ docker images

REPOSITORY        TAG       ID             CREATED AT      SIZE
fastapi-example   1.0       33feac11707d   4 seconds ago   72.8MB

그런 다음 새로 만든 이미지를 사용하여 새 컨테이너를 스핀업합니다:

$ docker run -p 80:80 --name fastapi-example -d fastapi-example:1.0

인수 런다운:

1. -p 80:80은 포트 80을 노출합니다.
2. —name fastapi-예제에서는 컨테이너 이름을 지정합니다.
3. -d는 터미널을 점유하지 않고 분리된 모드로 컨테이너를 실행합니다.
4. fastapi-example:1.0은 사용할 이미지를 지정합니다.

실행 중인 컨테이너를 확인합니다:

$ docker ps

ID        IMAGE                 COMMAND                CREATED   PORTS                
e67fdeg   fastapi-example:1.0   "uvicorn main:app.."   9s ago    0.0.0.0:80->80/tcp  

마지막으로 API 인덱스에 GET 요청을 보내 메시지를 받는지 확인합니다:

$ curl http://localhost/

{
    "message": "Back4app Containers rocks!"
}

컨테이너를 중지하려면 다음 명령을 사용할 수 있습니다:

$ docker kill fastapi-example

GitHub로 푸시

다음 단계를 진행하려면 GitHub 계정이 있어야 합니다. 계정이 없는 경우 지금 바로 가입하세요. 또한 컴퓨터에 Git이 설치 및 구성되어 있는지 확인하세요.

리포지토리 만들기

GitHub 계정에 로그인하면 대시보드로 리디렉션됩니다. 화면 오른쪽 상단의 추가 버튼을 사용하여 리포지토리 생성 양식을 확인합니다.

그런 다음 리포지토리에 설명이 포함된 이름을 지정하고 ‘리포지토리 만들기’ 버튼을 클릭합니다.

리포지토리를 만드는 데 잠시 시간이 걸립니다. 리포지토리가 생성되면 리포지토리로 리디렉션됩니다. “원격 리포지토리 URL”을 메모해 두세요.

푸시 소스 코드

이제 로컬 프로젝트로 다시 이동합니다.

코드를 버전 관리하기 전에 .gitignore 파일을 만드는 것이 좋습니다. .gitignore 파일을 사용하면 버전 제어 시스템에 추가하지 말아야 할 파일과 디렉터리를 정의할 수 있습니다. 이 파일은 .dockerignore 파일과 같은 방식으로 작동합니다.

프로젝트 루트에 다음 내용으로 .gitignore 파일을 만듭니다:

# .gitignore

.idea/
venv/
.env
build/

필요에 따라 파일을 자유롭게 수정하세요.

그런 다음 터미널을 열고 다음 명령을 실행하여 로컬 Git 리포지토리를 초기화합니다:

$ git init

그런 다음 모든 파일을 VCS에 추가하고 초기 커밋을 생성합니다:

$ git add .
$ git commit -m "my initial commit"

마지막으로 원격 GitHub 오리진을 추가하고 소스 코드를 푸시합니다:

$ git remote add origin <remote_url>
$ git push origin master

를 이전 단계의 를 이전 단계의 원격 URL로 바꿔야 합니다.

이제 끝입니다. 지금 GitHub 리포지토리 페이지를 확인하면 모든 파일이 성공적으로 추가된 것을 볼 수 있습니다.

앱 배포

Back4app Containers에 앱을 배포하려면 Back4app 계정이 필요합니다. 아직 계정이 없는 경우 지금 바로 등록하세요.

로그인하면 앱 목록이 표시됩니다. ‘새 앱 만들기’ 버튼을 클릭하여 앱 만들기 프로세스를 초기화합니다.

Back4app을 사용하면 두 가지 유형의 앱, 즉 서비스형 백엔드(BaaS) 또는 서비스형 컨테이너(CaaS)를 배포할 수 있습니다. 컨테이너화된 애플리케이션을 배포하는 것이므로 ‘서비스형 컨테이너’ 옵션을 선택합니다.

이전 단계에서 만든 GitHub 프로필을 연결하고 리포지토리를 가져와야 하는 경우. 그런 다음 선택합니다.

Back4app Containers를 사용하면 배포를 고도로 맞춤화할 수 있습니다. 배포 브랜치, 루트 디렉터리를 설정하고, 자동 배포를 토글하고, 환경 변수를 설정할 수 있습니다.

간단한 앱을 배포하는 것이므로 이러한 옵션은 필요하지 않습니다. ‘앱 이름’만 설정한 다음 ‘앱 만들기’ 버튼을 클릭하기만 하면 됩니다.

Back4app Containers는 GitHub에서 소스 코드를 가져와 이미지를 빌드하고 새 컨테이너를 스핀업하는 데 잠시 시간이 걸립니다. 애플리케이션이 준비되면 상태가 “준비됨”으로 변경됩니다.

이 경우 화면 왼쪽에 있는 녹색 링크를 클릭하여 브라우저에서 앱을 열 수 있습니다. 또한 Back4app Containers에서 앱에 대한 무료 SSL 인증서를 발급한 것을 확인할 수 있습니다.

수고하셨습니다!

결론

결론적으로, 마이크로서비스 아키텍처를 위한 최고의 클라우드 네이티브 모델 중 하나인 CaaS에 대해 알아보았습니다. 이제 핵심 기능, 이점, 제한 사항 및 최고의 CaaS 공급업체를 알게 되었습니다. 또한 간단한 도커화된 애플리케이션을 Back4app Containers에 배포하는 방법을 배웠습니다.

프로젝트 소스 코드는 back4app-containers-fastapi 리포지토리에서 확인할 수 있습니다.

추가 단계

1. 다단계 빌드를 살펴보고 도커파일을 개선하고 유지 관리가 더 쉬워지도록 하세요.
2. 루트 사용자가 아닌 사용자로 Docker 컨테이너 프로세스를 실행하는 것이 좋은 보안 관행입니다.
3. 다른 프로그래밍 언어 및 프레임워크를 배포하는 방법을 알아보려면 Back4app Containers 문서를 확인하세요.

자주 묻는 질문