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고가용 서비스 - Spring Cloud - #3 Smart microproxy - Zuul

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(younjin.jeong@gmail.com, 정윤진) 

로드 밸런서라는 것을 처음 접했던것은 리눅스의 LVS 였다. 1990년대 말엽 쯤이었던것 같은데 트래픽을 분산 처리할 수 있다는 개념에 매우 놀라워 했던 기억이다. 당시 리눅스 배포판에는 모두 How to 문서가 함께 배포 되었었는데 여기에 소개된 LVS 를 구현 하려면 깡통 머신이라도 몇대는 있어야 했기 때문에 침만 꿀떡 삼키곤 했다. 

LVS - HA  http://www.linuxvirtualserver.org/  (이 사이트가 아직 살아있다니)

후에 국내 대규모 호스팅 업체에서 연구원으로 이런 저런 서비스를 개발하면서 당시 이슈가 되던 DDoS 처리와 함께 네트워크 기반의 밸런서가 아닌 리눅스 박스 기반의 밸런서를 회사에서 고려하면서 직접 구현할 기회가 생겼더랬다. 지금은 매우매우 유명해져서 인천 국제공항 짐 찾는데서 광고도 하고 있는 모 인터넷 쇼핑몰이 그때 장사가 폭발하기 시작하면서 서버의 부하 분산 처리를 해야 했는데, 기존의 서버를 웹 애플리케이션 서버와 웹 서버로 나누고 Memcached 와 같은 도구의 사용과 PHP 의 프로파일링을 opcode 레벨로 수행하기도 하고 뭐 여러가지를 붙이면서 여기에 LVS도 들였던 기억이다. 왜냐면 지금 아마존도 그렇지만 호스팅은 원가 절감에 사업 생명이 달려있기 때문에... 

어쨌든 로드 밸런싱이라는 것은 외부에서 들어오는 웹 또는 트래픽을 내부의 여러대의 서버로 분산해서 처리하는 것을 말한다. 지금은 믿기 힘들겠지만 예전에는 한대의 서버에서 웹 서버, 데이터베이스 이런것들을 다 구동시키던 시절도 있었... 그리고 로드 밸런서는 이 부하를 분산해 주는 역할을 하는 서버나 네트워크 장치 또는 소프트웨어 또는 어플라이언스를 말한다. 이런 기능이 제공하는 성능 향상은 그야말로 확장이 거의 불가능한 관계형 데이터베이스가 퍼질때까지 웹 서버를 늘릴 수 있는 장점이 있다. 게다가 로드 밸런서 뒷쪽에 있는 서버에 장애가 발생하거나 업데이트를 하는 경우에도 트래픽의 핸들링이 가능하기 때문에 서비스의 가용성이 더 높아지는 이유도 있다. 따라서 서비스에 유입되는 트래픽이 증가하는 특정 시점에는 반드시 로드 밸런서의 도입을 고려해야 하는 시점이 있었다. 물론 루프백 인터페이스의 수정과 같은 대규모 작업과 함께. 

밸런서에 대해 조금 더 이야기 해 보자면, 이런 리눅스 박스 기반의 밸런서를 구성하는 것은 뭐 약간의 기술이 필요하기 때문에 이런 구성의 편의를 위해서 리눅스 박스를 벤더별로 커스터마이징 해서 아예 네트워크 장치 처럼 내어 놓는 '어플라이언스형' 밸런서들이 유행을 타기 시작했다. 물론 편의 뿐만 아니라 다양한 네트웍적인 기능, 그리고 편리한 웹 기반의 인터페이스, 그리고 일부 암호화 같은 기능들의 경우에는 순수 소프트웨어를 사용하는 대신 별도의 ASIC을 사용하기 때문에 더 높은 성능을 보이는 것들도 있었다. 처음에는 노텔이, L4 로 대표되는 스위치로 흥하다가 이후에는 F5 와 같은 벤더에서 강력한 L7 기능과 함께 컨텐츠 캐싱과 같은 복합적인 역할을 수행하는 제품을 내어 놓기도 했고, Citrix 와 같은 벤더에서는 WAN 구간의 데이터 전송에 더 적은 트래픽을 사용하는 압축 기술 등을 적용한 제품을 내어 놓기도 한 나름대로 흥망성쇠가 있는 레이어였다. 

여담이긴 하지만 이런 로드 밸런서를 본격적으로 사용하기 전에는 RRDNS 라고 해서 동일한 네임서버의 레코드에 여러개의 서버 주소를 넣어서 요청하는 클라이언트 별로 순차적으로 응답을 주는 방식을 사용하기도 했었다. 이 DNS 작업을 서버의 IP 주소 레벨로 처리 했을때를 상상해 보면 어떨까 생각해 보길 바란다. 그래서 사람들은 서버들은 로드 밸런서에 연결하고 로드 밸런서에도 부하가 생기기 시작하면 여러개의 로드 밸런서를 마련하여 이 로드 밸런서의 주소를 DNS 에 등록하는 방식을 사용하게 된다. 그리고 여기에 발전하여 DNS 가 점점 똑똑해 지면서 클라이언트의 IP가 어느 지역에 위치한지를 GeoIP 와 같은 데이터베이스를 통해 알아내서 그 지역에 가까운 로드 밸런서의 주소를 할당해 주는 형태로 발전하게 된다. 이게 RRDNS 부터 GSLB 라고 불리는 방식으로의 발전이다. 


아무튼 이런 전통적인 방식의 로드 밸런서들은 끊임없이 발전했는데, 그중 한 부분이 바로 고가용성 부분이다. 약 7년전 까지만 하더라도 로드 밸런서를 Active-active 로 (즉 두대 다 동시에 사용가능하게) 하는 구성은 돈도 비싸고 네트웍적으로도 골치 아픈 것이었다. 두대의 어플라이언스 기반 로드 밸런서를 고가용성으로 구성하려면 거의 대부분 가능한 옵션은 Active-Standby(두대중 한대만 가용) 였고, 이 구성 마저도 로드밸런서간 세션 공유를 위한 네트웍 회선 이중화 구성, 로드 밸런서가 연결되는 라우팅 구간과의 Port trunking 을 연계한 HSRP 또는 VRRP 구성, 그리고 내부의 네트워크 장비와의 고가용성 연결 등 이게 그렇게 단순한 이야기가 아니었던 거다. 더 중요한 것은, 서비스를 운영하는 관점에서 보면 네트워크는 네트워크 장치끼리 따로 움직이는 것이 아니다. 이는 각 역할을 하는 서버와 연결되며, 각 서버는 또 기본적으로 Bonding / Teaming 이라고 불리는 이중화 기술을 사용하고 만약 윈도우를 사용한다면 클러스터링 여부에 따라 AD 구성이 필요하게 된다. 그리고 만약 데이터베이스 클러스터를 SAN 기반으로 구성했다면 역시 데이터베이스의 tablespace 위치 설정과 SAN의 Zoning 작업, HBA 설정등 모든게 거대한 하나의 세트가 된다. 이런 클러스터링의 정상 동작은 상단의 밸런서 구간, 그리고 서버와 서버의 연결 구간이 일목 요연하게 동작해야 비로소 아름답게 (라고 쓰고 비싼 돈 들여서 정상적으로 동작하는거 구경이라고 읽는..) 동작한다. 

F5 Networks LTM - 한때는 매우 아름다운 고성능의 어플라이언스  전원을 넣으면 오른쪽 다마에 불이 켜져요 

암튼 사설이 너무 길었는데, 로드 밸런서가 active-active 의 고가용성으로 구동되기 힘들었던 이유중 가장 큰 것은 바로 '세션 클러스터링' 이라는 기능때문이었다. 보통 Sticky bit 또는 persistence 라고 불리는 밸런서의 기능은 현재 어느 클라이언트가 내부의 어느 서버와 연결되었는지에 대한 연결 정보를 기억한다. 이건 개발자들에게 웹 애플리케이션에서 세션을 서버 로컬에 저장해도 되는 편리함을 제공했다. 그래서 역설적으로 이 기능이 없는 밸런서를 사용하면 웹 서비스가 정상동작 하지 않기도 하는 경우가 있었다. 

그래도 역시 이런 고가의 어플라이언스는 별로야 라고 생각했던 사람들은 리버스 프락시라는 도구에 주목한다. 세션 클러스터링 따위 REST로! 라고 사람들이 생각하기 시작하면서, 그리고 클라우드가 대두되면서 리버스 프락시는 널리 사용되기 시작한다. 이 블로그에 NginX 를 처음 소개했던게 2009년이란다. 세월 참 빠르다. 아무튼 Nginx, HAProxy, Varnish 와 같은 리버스 프락시들은 단순히 로드 밸런싱 뿐만 아니라 HTTP 헤더의 조작, uri 기반으로 내부의 서버를 선택해서 포워딩 할 수 있는 등의 참으로 아름다운 기능들을 제공하기 시작한다. 특히 나는 Nginx 를 매우 사랑했는데, 모듈을 통한 손쉬운 기능확장, 이를 테면 memcached 를 붙여 시원한 캐시를 할당한다던가 SSL 엔드포인트로 사용한다던가 CPU affinity 설정과 같은 매니악한 기능들, 그리고 uri 라우팅을 통한 인증서버, 파일(이미지) 서버, 그리고 웹 애플리케이션 서버를 내맘대로 밸런싱하는 재미가 있었기 때문이다. 

어쨌든, 세션 클러스터링 따위가 별게 아닌게 되기 시작하면서 밸런서는 소프트웨어로 손쉽게 확장할 수 있는 도구가 되었고 이런 기능성은 클라우드 위에서 매우 매력적인 도구가 되었다. 그런데, 클라우드 서비스는 대부분 밸런서를 기본으로 제공하고 (처음부터 기본은 아니었지만) 있다. 아마존의 ELB(Elastic Load Balancer)만 해도 처음에는 그냥 밸런싱만 하는 깡통이더니, sticky 지원을 시작해서 connection drain 등 점점 예전 상용 밸런서와 같은 기능을 제공하고 있다. 


옛날 이야기는 이쯤 하기로 하고, 이런 부하를 분산하는 기능을 했던 밸런서는 ELB 로 충분한데 클라우드 기반의 서비스가 발전하면서 더 많은, 즉 더 똘똘한 "무엇"이 필요하게 된다. "무엇"을 대충 정리하면 아래와 같다. 

- 단순이 네트워크적 라우팅 또는 L7 '지원' 수준의 분배가 아닌, 실제 애플리케이션 레벨에서의 백엔드 애플리케이션 연결 

- 동적인 라우팅, 즉 설정따위 변경 없이 리소스의 생성과 삭제에 따른 라우팅 즉각 반영 

- 모니터링 

- 빠른 복구, 그리고 보안성 

- 추가 기능, 예를 들면 아마존 웹 서비스에 위치한 다수의 오토 스케일링 그룹으로의 리퀘스트 라우팅 

예를 들면 샤드로 구성된 데이터베이스들에 요청을 분배해야 하는 경우를 생각해 볼 수 있다. 이러한 요구사항을 서비스를 지속적으로 개선함에 따라 발견했던 넷플릭스는, 처음에는 외부의 상용 서비스를 사용하다가 결국 Zuul 이라는 새로운 도구를 만들어 내었다.

Zuul, the Gatekeeper from Ghostbusters movie - http://villains.wikia.com/wiki/Zuul 


이름이 의미하는 바와 같이 이는 서비스의 대문을 지키는 수장의 역할을 한다. 이 Zuul 이 제공하는 기능을 정리해 보면 다음과 같다. 

- 인증 및 보안 : 각 요청이 갖추어야 할 내용을 충족하지 못한 경우 해당 요청을 거부한다. 

- 모니터링 : 모든 트래픽이 지나기 때문에 의미있는 데이터와 지표를 수집할 수 있다. 

- 동적 라우팅 : 필요에 따라 즉시 원하는 백엔드 클러스터로 트래픽을 보내고 끊을 수 있다. 

- 부하 테스트 : 신규 추가한 서비스 또는 백엔드에 트래픽을 점진적으로 증가하는 등의 방식으로 부하를 유발할 수 있다. 

- 트래픽 드랍(정확히는 Shedding) : 각 요청에 대해 제한된 이상의 요청이 발생한 경우 이를 드랍하는 방식을 사용할 수 있다. 

- 정적 응답 처리 : 특정 요청에 대해서는 백엔드로 트래픽을 보내는 대신 즉시 응답하도록 구성할 수 있다. 

- 멀티 리전 고가용성 : Zuul 은 받은 요청을 아마존 웹 서비스의 리전 레벨에서 분배할 수 있다.  


그리고 이와 같은 사용성을 기반으로 넷플릭스가 추가적으로 할 수 있는 일은 

- Test : 넷플릭스 규모의 마이크로 서비스 구성에서는 어떤 테스트는 반드시 프로덕션을 통해서만 가능한 경우가 발생한다. 이때 신규 서비스를 배포하고, 전체 트래픽 중 아주 일부의 트래픽만 이 테스트로 흘려 테스트를 수행하고 있다. 또는 이 개념을 조금 더 확장해서 Canary 테스트로 사용할 수도 있다. 배포 전 신규 버전의 서비스를 준비하고, 이 신버전으로 구버전을 대체하기 전에 동일한 요청에 대해 아주 작은 양의 트래픽만 신버전으로 흘린다. 로그를 모니터링 하고, 테스트를 통과하여 서비스에 문제가 없다는 것이 확인되면 트래픽의 비율을 조정한다. 자연스럽게 구버전으로 흐르는 트래픽은 감소하고 신버전은 증가하며, 구버전에 더 이상의 트래픽이 처리되지 않으면 모두 terminate 한다. 

https://github.com/Netflix/zuul/wiki/How-We-Use-Zuul-At-Netflix

이 외에도 SpringOne platform 에서 넷플릭스의 Zuul 담당 헤드가 다양한 내용을 소개해 주었다. 넷플릭스는 Zuul 을 사용하여 50개 이상의 ELB 로 트래픽을 분배하고, 3개의 아마존 웹 서비스 리전을 사용하고 있으며, 넷플릭스 서비스의 대부분의 트래픽을 처리하고 있다고 했다. 그리고 이 도구를 Edge-gateway 라고 부르고 있다. 혹시 infoq.com 계정이 있으신 분들은 Netflix 의 Zuul 매니저의 발표를 감상하실 수 있겠다. (https://www.infoq.com/presentations/netflix-gateway-zuul?utm_source=infoq&utm_medium=QCon_EarlyAccessVideos&utm_campaign=SpringOnePlatform2016)


넷플릭스가 공개하고 있는 Zuul 에 대한 정보는 아래의 링크에서 더 찾아 볼 수 있겠다. 

https://github.com/Netflix/zuul/wiki

https://github.com/Netflix/zuul/wiki/How-We-Use-Zuul-At-Netflix


이쯤 되면 나오는 이번 시리즈 단골 멘트. 스프링 클라우드에서는 이 마이크로 프락시를 사용하기 쉽게 제공하고 있다. 게다가 이전에 1, 2 시리즈를 통해 이미 소개한 유레카와 config 서버를 연계하여 사용하는 것이 가능하다. 백문이 불여일견, 백견이 불여일행. 우리의 사랑 START.SPRING.IO 로 접근하여 마이크로 서비스 구조를 만들어 보기로 한다. 다이어그램은 아래와 같다. 

오늘도 즐거운 발그림

Zuul proxy 의 동작만을 확인하는 간단한 코드는 spring cloud 프로젝트에서도 참조할 수 있으며, 블로그의 내용은 아래의 github 링크를 참조하면 되겠다. 간단한 데모이므로 별도의 암호화 처리등은 없다. 본 데모에서 가장 중요한 것은 온라인 설정의 업데이트, 유레카를 참조한 로드 밸런싱의 처리이다. 

https://github.com/younjinjeong/demo-config 

https://github.com/younjinjeong/spring-cloud-zuul-proxy-demo


Config server 구성 

- github.com 에 가서 신규 repository 를 만든다. (위의 demo-config 참조) 

- 애플리케이션의 properties 파일을 생성한다. : application.properties / helloworld-service.properties / helloworld-client.properties / discovery-service.properties   https://github.com/younjinjeong/demo-config 참조  

- bootstrap.properties 파일에 spring.cloud.config.uri 주소를 조정한다. 

- Config server 를 시작한다. 


Discovery-service 

- start.spring.io 에 접근한다. 

- artifact 에 discovery-service 

- dependencies 에 eureka server, config client 를 추가하고 프로젝트를 다운 받는다. 

- 설정은 demo-config 의 discovery-service 를 참조 


Helloworld-service 

- http://start.spring.io 로 접근한다. 

- artifact 에 helloworld-service 대신 더 상상력 넘치는 이름을 준다. 

- dependancies 에 web, rest repositories, actuator, actuator docs, config client, eureka discovery 를 적용한다. 

- Generate project 를 눌러 프로젝트 파일을 다운로드 받고, IDE 를 사용해서 연다. 아래와 같이 간단한 코드를 작성 한다. 

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class HelloworldServiceApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloworldServiceApplication.class, args);
}
}

@RefreshScope
@RestController
class MessageRestController {

@Value("${message}")
private String message;

@Value("${eureka.instance.metadataMap.instanceId}")
private String instanceId;

@RequestMapping("/")
String message() {
return this.message;
}

@RequestMapping("/id")
String instanceId() { return this.instanceId; }
}


Hellowworld-client : 실제 Zuul proxy 가 동작하는 구간이다. 보통 edge-service 라는 이름을 사용하기도 한다. 

- http://start.spring.io 로 접근한다. 

- artifact 에 helloworld-client 대신 더 상상력 넘치는 이름을 준다. 

- dependancies 에 Zuul, Config client, Discovery client, Ribbon 를 적용한다. 

- Generate project 를 눌러 프로젝트 파일을 다운로드 받고, IDE 를 사용해서 연다. 


Zuul Proxy 를 사용하기 위해서는 기본적으로는 어노테이션 추가외에 아무것도 할 일이 없다. 

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableZuulProxy
public class HelloworldClientApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloworldClientApplication.class, args);
}
}

당연한 말이지만 라우팅 설정이 필요하다. 설정에 대한 내용은 demo-config 저장소의 helloworld-client.properties 을 살펴볼 필요가 있다. 아래의 설정을 살펴 보자. 

server.port=${PORT:9999}
info.component="Zuul Proxy"

endpoints.restart.enabled=true
endpoints.shutdown.enabled=true
endpoints.health.sensitive=false

zuul.ignored-services='*'
zuul.ignoredPatterns=/**/api/**

#route 규칙은 zuul.routes.스프링애플리케이션이름=path
zuul.routes.helloworld-service=/hello/**
zuul.routes.discovery-service=/eureka/**

ribbon.ConnectTimeout=3000
ribbon.ReadTimeout=60000


정리해 보면, 

- helloworld-service 는 백엔드 서비스로 동작한다. 두개의 RequestMap을 가지는데, 하나는 "/" 요청에 대해 설정 파일에 주어진 메세지를 응답하는 것이고, 다른 하나는 /id 로 현재 동작중인 인스턴스의 정보를 서버의 정보를 리턴한다. 즉, 동일한 애플리케이션을 로컬에서 서로 다른 포트로 동작하거나, 실제 클라우드에 배포하여 로드 밸런싱이 정상적으로 수행되는지 확인 할 수 있다. 

- helloworld-client 는 edge 서비스로서 zuul proxy 를 사용하고, 유레카를 통해 얻어진 백엔드 서버 정보를 기반으로 ribbon 을 사용하여 로드 밸런싱 한다. 

- 라우팅 규칙은  "zuul.routes.[유레카를통해 얻어진 spring.application.name]=경로" 로 구성된다. 

- 당연하지만 위에 설명한 기능을 제공하기 위한 더 많은 설정이 존재한다. 


Config Server, Discovery service, helloworld-service, helloworld-client 의 순서대로 애플리케이션을 구동한다. localhost:8000/ 으로 요청하여 서비스가 정상 동작 하는지 확인한다. 정상적이라면 Hello world! 를 볼 수 있다. 

$ curl http://localhost:8000/
Hello World!

먼저 서비스의 재시작 없이 설정을 변경하는 방법을 위의 메세지 처리를 통해 확인해 보자. demo-config/helloworld-service 에서 message 설정을 원하는 메세지로 변경한다. 변경했으면, 연결된 커밋, 푸시한다. 설정이 정상적으로 반영되었다면, Config 서버에서는 변경된 최신의 설정을 바로 참조하고 있으나 서비스에는 반영이 안된것을 확인할 수 있다. 아래의 주소로 접근하면 message 의 내용이 변경되었고 이를 config server 가 들고 있는것을 확인할 수 있다. 

http://localhost:8888/helloworld-service/default

{

},

서비스에 바로 반영되지 않는 것은 원래 그렇게 디자인 했기 때문이다. 설정이 변경될 때마다 자동으로 서비스에 반영하는 것은 위험할 수도 있으며, config server 에 부담을 주지 않기 위한 것도 있다. 서비스에 변경을 적용하려면, 지난번에 설명한 바와 같이 empty post 요청을 다음과 같이 전달하면 된다. 

$ curl -X POST http://localhost:8000/refresh
["message"]

정상적으로 동작했다면, 어떤 내용이 변경되어 반영됬는지 리턴될 것이다. 그럼 이제 백엔드 서비스로 다시 직접 요청해 보도록 하자. 

$ curl http://localhost:8000/
Spring Cloud is awesome!

이 동작이 의미하는 바는 무엇인가. 설정을 변경하고 프로세스 재시작, 재배포 이런 과정을 별도로 수행하지 않아도 변경된 설정이 동작중인 서비스에 즉각 반영할 수 있는 메커니즘이 있다는 것이다. 이러한 방법은 Config server / client 를 통해 동작하며 이는 당연하게도 Zuul proxy 의 라우팅 변경에도 사용할 수 있는 것이다. 즉, 신규 애플리케이션을 만들어 동작하고 있는 중이라면, 해당 애플리케이션으로의 트래픽을 서비스 재시작 없이 변경하거나 추가할 수 있다는 의미가 된다. 


이제 로드 밸런싱을 살펴보자. 포트 8000에서 동작하고 있는 서비스는 백엔드다. 그리고 Zuul 은 9999 포트에서 동작중이다. 그리고 오늘의 주제와 마찬가지로 Zuul 이 정상적으로 프락싱을 수행하고 있는지 확인해 보도록 하자. 위의 라우팅 규칙에 따르면, Zuul proxy 서버의 /hello 로 요청을 하게 되면 위의 메세지가 리턴 되어야 한다. 

$ curl http://localhost:9999/hello
Spring Cloud is awesome!

사실 helloworld-client 애플리케이션에 보면 뭐 한것도 없다. 그럼에도 불구하고 프락싱은 정상적으로 동작하고 있는 것이다. 이제 밸런싱을 확인해야 하는데, 위의 메세지는 설정 서버로 부터 동일하게 가져와 반영되는 것이므로 밸런싱이 정상적으로 동작하는지 확인하기가 쉽지 않다. 따라서 동일한 백엔드 서비스를 다른 포트로 동작하게 하고 실제 밸런싱이 되는지 확인해 보자. 아래의 커맨드를 사용하면 동일한 애플리케이션을 다른 포트로 구동할 수 있다. 

# helloworld-service 디렉토리로 이동하여 먼저 빌드를 수행한다 
PORT=8989 java -jar target/helloworld-service-0.0.1-SNAPSHOT.jar

유레카 서비스를 확인해 보면 새로 구동한 백엔드 서비스가 HELLOWORLD-SERVICE 애플리케이션으로 2개의 인스턴스에서 동작하고 있는 것을 확인할 수 있다. 


localhost:9999/hello/id 로 요청을 수행하면 서비스 이름:포트 정보가 나타나는데, 반복적으로 요청을 수행하면 8000 포트와 8989 포트가 번갈아 가며 나타난다. 즉, 정상적으로 로드 밸런싱이 수행되고 있는 것이다. 다시 8989로 동작중인 애플리케이션을 종료하게 되면 이는 즉시 밸런싱에서 제외되고 8000번만 나타난다. 이것은 무엇을 의미하는가. 바로 동적으로 멤버의 추가와 제거가 발생하고, 이 정보가 즉각 참조되어 서비스-인, 서비스-아웃을 수행할 수 있다는 것이다. 

이러한 사용성은 필요에 따라서 전세계에 위치한 데이터센터 중 내가 원하는 지역의 어디로든 트래픽을 동적으로 분산할 수 있는 유연성을 제공한다. 그리고 이런 동작은 그 어떤 프로세스의 재시작도 없이, 그 어떤 애플리케이션의 재배포도 없이 가능하다. 이런 구성이 바로 클라우드에서 동적으로 생성되고 삭제되는 각종 서비스와 그 서비스에 할당된 애플리케이션 인스턴스를 서비스에 사용하고 제거하는 "클라우드에 맞는" 방법인 것이다. 


금번 포스팅에서는 자세히 소개하지는 않겠지만, 이 Zuul 을 사용하여 필터를 적용할 수 있다. 필터는 클라이언트의 HTTP 요청을 받고 응답하는 과정에서 리퀘스트를 라우팅 하는 동안 어떤 액션을 수행할지에 대한 범위를 지정하는 역할을 한다. 아래는 아래는 몇가지 Zuul 의 필터에 대한 특징이다. 

- Type:  리퀘스트/리스폰스 라우팅 되는 동안 필터 적용 상태의 변경을 정의함 

- Execution order: Type 안에 적용되는, 여러개의 필터 적용 순서를 정의 

- Criteria: 순서대로 실행될 필터에 필요한 조건들 

- Action: Criteria, 즉 조건이 매칭하는 경우 수행할 액션 


필터에는 아래의 타입들이 존재한다. 

- PRE: 백엔드 서버로 라우팅 되기 전에 수행되는 필터. 예를 들어 요청에 대한 인증, 백엔드 서버의 선택, 로깅과 디버깅 정보 

- ROUTING: 요청을 백엔드로 라우팅을 제어할때 사용되는 필터. 이 필터를 통해 Apache HttpClient 또는 넷플릭스 Ribbon 을 사용하여 백엔드 서버로 요청을 라우팅 (본 블로그의 예제에서는 Ribbon 을 사용중) 

- POST: 백엔드 서버로 요청이 라우팅 되고 난 후에 수행되는 필터. 예를 들면 클라이언트로 보낼 응답에 스텐다드 HTTP 헤더를 추가한다던가, 각종 지표나 메트릭을 수집하거나 백엔드에서 클라이언트로 응답을 스트리밍 하는 것등. 

- ERROR: 위의 세 단계중 하나에서 에러가 발생하면 실행되는 필터 

Zuul 은 사용자에게 커스텀 필터 타입을 정의하고 사용할 수 있도록 한다. 따라서 특정 요청을 백엔드로 보내지 않고 바로 클라이언트에 응답을 수행하는것과 같은 구성이 가능하다. 넷플릭스에서는 이런 기능을 내부의 엔드포인트를 사용하여 Zuul 인스턴스의 디버그 데이터 수집에 사용하고 있다고 한다. 아래는 Zuul 내부에서의 요청이 어떤 흐름을 가지는지 보여주는 좋은 그림이다. 

https://github.com/Netflix/zuul/wiki/How-it-Works


스프링에서 Zuul 필터의 사용은 아래의 두 코드를 살펴 보자. 

먼저 com.netflix.zuul.ZuulFilter 를 익스텐드 해서 pre 필터를 생성한다. helloworld-client 애플리케이션에 아래의 파일을 추가한다.

spring-cloud-zuul-proxy-demo/helloworld-client/src/main/java/com/example/filters/pre/SimpleFilter.java

package com.example.filters.pre;

import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class SimpleFilter extends ZuulFilter {

private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(SimpleFilter.class);

@Override
public String filterType() {
return "pre";
}

@Override
public int filterOrder() {
return 1;
}

@Override
public boolean shouldFilter() {
return true;
}

@Override
public Object run() {
RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = ctx.getRequest();

log.info(String.format("%s request to %s", request.getMethod(), request.getRequestURL().toString()));

return null;
}

}

- filterType() 은 필터의 타입을 String 으로 리턴한다. 이 경우 pre 이며, 만약 route 에 적용했다면 route 가 리턴된다. 

- filterOroder() 는 필터가 적용될 순서를 지정하는데 사용된다. 

- shouldFilter() 이 필터가 실행될 조건을 지정한다. 위의 설명에서 Criteria 부분 

- run() 필터가 할 일을 지정한다. 


spring-cloud-zuul-proxy-demo/helloworld-client/src/main/java/com/example/HelloworldClientApplication.java 

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import com.example.filters.pre.SimpleFilter;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableZuulProxy
public class HelloworldClientApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloworldClientApplication.class, args);
}

@Bean
public SimpleFilter simpleFilter() {
return new SimpleFilter();
}
}


curl http://localhost:9999/hello/id 로 요청을 해 보면, 아래와 같은 로그를 확인할 수 있다. 

2016-09-22 17:58:33.798  INFO 7307 --- [nio-9999-exec-6] com.example.filters.pre.SimpleFilter     : GET request to http://localhost:9999/hello/id


지금까지 소개한 3개의 도구, Config Server, Eureka, Zuul 의 세개는 모두 스프링 클라우드의 도구다. 스프링 클라우드에서는 클라우드에 맞는 서비스 연동을 제공하기 위해 이러한 넷플릭스 오픈소스들을 넷플릭스와 함께 만들고 있다. 이것은 시작일 뿐이며, 이 다음 번에는 서비스에 장애가 발생했을때 GET 요청을 처리할 수 있는 기법을 제공하는 Circuit breaker (Netflix Hystrix) 와 POST 메세지에 대해 고가용성의 방법으로 처리할 수 있는 방법에 대해 적어보도록 하겠다. 


이 Zuul 의 구조에 대해 더욱더 궁금하신 분들은 아래의 넷플릭스 블로그를 참조하시면 되겠다. 

http://techblog.netflix.com/2013/06/announcing-zuul-edge-service-in-cloud.html


추가로 Zuul 에 대해 더 관심이 있으신 분들 중 비밀 댓글로 이메일 주소를 적어주시는 5분께 금번 SpringOne Platform 에서 발표된 넷플릭스의 Zuul 사용에 대한 영상을 공유 할 수 있도록 하겠다. 유료 행사라 아직 전체 공개는 하지 않는 듯. (만약 공유가 잘 안되더라도 용서를.) 

https://www.infoq.com/presentations/netflix-gateway-zuul?utm_source=infoq&utm_medium=QCon_EarlyAccessVideos&utm_campaign=SpringOnePlatform2016


(정윤진, younjin.jeong@gmail.com) 


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