☁️ 클라우드 기반 WEB-WAS-DB 분산 설계 및 로드밸런싱·장애 대응 전략

클라우드 환경에서는 시스템의 유연한 확장성, 고가용성, 탄력성을 극대화하기 위해
WEB-WAS-DB 3계층을 분산 구조로 설계하는 것이 일반적입니다.

이 글에서는 AWS, Azure, GCP 등 클라우드 환경을 기준으로 한 분산형 아키텍처를 기반으로,
WEB, WAS, DB 계층별 설계 전략, 로드밸런싱 구성, 장애 대응 방안을 종합적으로 설명합니다.

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✅ 1. 아키텍처 개요: 클라우드에서의 3계층 분산 구조

plaintext

[사용자 요청]
     │
 ┌──────────────┐
 │  로드밸런서 (LB) │ ← Global Load Balancer (GCLB, ALB, ELB)
 └──────────────┘
     │
 ┌────────────┐       ┌────────────┐
 │ WEB 서버 #1 │ ... │ WEB 서버 #n │ ← Auto Scaling Group
 └────────────┘       └────────────┘
     │
 ┌────────────┐       ┌────────────┐
 │ WAS 서버 #1 │ ... │ WAS 서버 #n │ ← 컨테이너 or VM
 └────────────┘       └────────────┘
     │
 ┌──────────────────────┐
 │   DB 클러스터 (RDS, CloudSQL) │ ← Multi-AZ / Read Replica
 └──────────────────────┘

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🌐 2. WEB 계층: 정적 콘텐츠 + 프록시 처리

항목	전략
🔁 로드밸런싱	Global Load Balancer 또는 CDN 레이어 사용
☁️ 웹 서버 배포	EC2(AWS), VM Scale Set(Azure), Compute Engine(GCP)
🚀 오토스케일링	CPU/네트워크 기준 자동 확장
📦 정적 콘텐츠 분리	S3 + CloudFront, Azure Blob + CDN 사용
🔐 SSL 처리	L7 레벨에서 SSL 종단 처리, 인증서 자동 갱신

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⚙️ 3. WAS 계층: 애플리케이션 실행과 로직 처리

항목	전략
🧱 컨테이너 기반 배포	Kubernetes(GKE, EKS, AKS), 또는 ECS 사용
🚥 서비스 디스커버리	Istio, Consul, AWS Cloud Map
🔁 로드밸런서 분리	내부 LB(L4 or L7) 구성하여 API 라우팅
🎯 버전 관리 및 롤백	Canary, Blue/Green 배포 전략 활용
📊 모니터링/트레이싱	OpenTelemetry, Prometheus + Grafana, AWS X-Ray 등

📌 WAS는 스케일 아웃이 용이하도록 무상태(Stateless) 설계가 이상적입니다.

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🗃️ 4. DB 계층: 고가용성과 확장성 확보

항목	전략
🏗️ DBMS 선택	Amazon RDS, CloudSQL, Azure Database 서비스
💾 멀티AZ 구성	자동 페일오버 지원으로 고가용성 보장
🔁 읽기 분산	Read Replica 활용 (읽기 전용 쿼리 분산)
🔐 보안 구성	Private Subnet, IAM 인증, DB Proxy 사용
🧵 연결 풀링	WAS ↔ DB 사이에 ProxySQL, PgBouncer 등 적용

📌 대규모 트래픽이 예상되면 Aurora 또는 Spanner 같은 분산형 DB 고려

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🔁 5. 로드밸런싱 구성 전략

계층	로드밸런서 구성
Web Front	Global Load Balancer (L7) + CDN (CloudFront 등)
WAS	내부용 Application Load Balancer (ALB) 또는 NGINX Ingress
DB	클라이언트에 대한 읽기/쓰기 구분 (예: Amazon Aurora Endpoint, ProxySQL)

☑️ 분산 고려 요소

• Geo Location 기반 라우팅 → 글로벌 사용자 응답 최적화
• 헬스 체크 → 비정상 인스턴스 자동 제거
• Sticky Session 여부 → WAS가 무상태이면 Sticky 필요 없음

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🛡️ 6. 장애 대응 전략

🔄 고가용성(HA)

계층	전략
WEB	다중 AZ에 배포, CDN 캐싱 활용
WAS	컨테이너 오토스케일링 + 헬스 체크
DB	Multi-AZ 구성 + 자동 페일오버

📛 장애 시나리오 대응

장애 유형	대응 방법
특정 웹서버 다운	ALB가 자동으로 제외, Auto Scaling 보완
WAS 컨테이너 실패	쿠버네티스가 재배포 수행
DB 마스터 장애	RDS 또는 Aurora가 자동 페일오버, 복구 시간 수초 이내
전체 리전 장애	멀티 리전 DR 환경 구축 (Route53, GSLB 등 필요)

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📈 7. 실무 적용 팁

상황	팁
대규모 서비스	멀티 리전, CDN, RDS Proxy 활용
스타트업/중소기업	Lightsail, Firebase + 외부 DB로 시작해도 가능
데이터 민감 서비스	Private Subnet + VPC Peering + WAF 구성 권장
실시간 서비스	WAS에 Redis, Kafka 등 인메모리 연계로 응답 속도 향상

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✅ 결론: 클라우드에서의 3계층은 ‘분산+자동화+회복력’이 핵심

클라우드 환경에서 WEB-WAS-DB 계층을 올바르게 분산 설계하면
유지보수 효율, 장애 대응력, 확장성, 보안성까지 크게 향상됩니다.

☁️ 클라우드에서의 인프라 전략은 단순히 “옮기는 것”이 아니라,
“구조를 재설계해 최적화하고 자동화하는 것”입니다.