[DevOps] CI/CD구성시 고려해야 될 것들 (Application/DB/Infra/Network 관점에서)

CI/CD를 구성할때 Application 관점에서는 어떤 부분이 고려되어야 하나요?

CI/CD 환경에서 애플리케이션을 안전하고 효율적으로 배포하기 위해 다양한 요소를 고려해야 합니다. 이는 애플리케이션의 품질과 안정성을 보장하고, 빠른 배포 주기를 유지하면서도 사용자 경험에 영향을 미치지 않기 위함입니다. 다음은 CI/CD 환경에서 애플리케이션에서 고려해야 할 주요 부분입니다.

1. 자동화된 테스트 구축: 애플리케이션의 변경 사항이 안정적으로 배포되기 위해서는 자동화된 테스트가 필수적입니다. 이를 통해 코드의 품질을 높이고, 예상치 못한 오류를 미리 발견할 수 있습니다. 자동화된 테스트는 코드가 푸시될 때마다 실행되며, 실패 시 배포를 중지해 문제를 사전에 방지할 수 있도록 구성하는 것이 좋습니다.
   • 단위 테스트: 애플리케이션의 각 개별 기능이 정상 작동하는지 확인합니다. 코드 변경 후에도 주요 기능이 제대로 작동하는지 검증합니다.
   • 통합 테스트: 여러 모듈 간의 상호작용을 테스트하여 코드 간의 충돌이나 데이터 흐름의 문제를 사전에 발견합니다.
   • 엔드투엔드(E2E) 테스트: 사용자의 시나리오에 맞춘 전체적인 애플리케이션 흐름을 테스트하여, UI와 비즈니스 로직이 올바르게 작동하는지 확인합니다.
2. 무중단 배포(Zero Downtime Deployment) : 애플리케이션을 업데이트할 때 중단 없이 새로운 기능을 릴리즈하기 위해 무중단 배포가 중요합니다. 다음은 무중단 배포를 지원하기 위한 방법들입니다.
   • 블루-그린 배포: 두 개의 동일한 환경을 운영하여 새 버전이 블루 또는 그린 환경에 배포되면, 트래픽을 새로운 환경으로 전환하여 서비스 중단 없이 배포할 수 있습니다.
   • 카나리 배포: 새로운 기능을 일부 사용자에게만 배포한 후, 문제가 없을 때 전체 사용자로 확장합니다. 이 방법은 배포로 인한 장애 발생 시 영향 범위를 최소화할 수 있습니다.
   • 롤링 배포: 인스턴스나 컨테이너 단위로 점진적으로 배포하여 무중단을 보장합니다. 기존 인스턴스를 교체하면서 서비스 중단을 최소화할 수 있습니다.
3. 구성 및 설정 관리(Configuration Management) : 애플리케이션은 개발, 스테이징, 프로덕션 등 여러 환경에서 실행될 수 있으며, 각 환경에 맞는 설정이 필요합니다. 설정 파일이나 환경 변수를 사용하여 환경별로 다른 구성을 적용하고, 이를 자동화하여 코드와 설정이 분리되도록 하는 것이 중요합니다.
   • 환경별 구성 분리: 민감한 정보(API 키, 데이터베이스 인증 정보 등)를 환경 변수로 관리하고, 각 환경에 맞는 설정 파일을 별도로 유지합니다.
   • 구성 관리 도구: Ansible, Chef, Puppet 등을 통해 애플리케이션의 설정을 코드로 관리하면 변경 사항을 추적하고 환경을 쉽게 복제할 수 있습니다.
4. 로깅 및 모니터링 : 애플리케이션이 배포된 후에도 정상적으로 작동하는지 실시간으로 확인하기 위해 로깅 및 모니터링이 필요합니다. 이를 통해 문제 발생 시 빠르게 대응할 수 있습니다.
   • 로그 관리: 오류 및 디버깅 로그를 수집하여 애플리케이션이 예상대로 동작하는지 확인합니다. Loggly, ELK Stack(Elasticsearch, Logstash, Kibana) 등을 통해 로그를 중앙 집중적으로 관리할 수 있습니다.
   • 모니터링 도구: Prometheus, Grafana, New Relic 등의 모니터링 도구를 사용해 CPU 사용량, 메모리 사용량, 트래픽 및 요청 응답 시간 등 애플리케이션의 성능을 지속적으로 모니터링합니다.
   • 경고 시스템: 애플리케이션이 문제를 감지할 경우 알림을 통해 개발팀에 즉시 통보하도록 설정합니다.
5. 데이터베이스 마이그레이션 관리 : 애플리케이션이 업데이트될 때 데이터베이스 스키마나 데이터도 변경될 수 있습니다. 이를 안전하게 처리하지 않으면 배포 시 에러가 발생하거나 데이터가 손상될 수 있습니다.
   • 마이그레이션 도구 사용: Flyway, Liquibase와 같은 마이그레이션 도구를 사용하여 데이터베이스 스키마 변경을 자동화하고, 코드의 일부로 관리합니다.
   • 데이터 호환성 유지: 새로운 코드와 기존 데이터베이스 구조 간의 호환성을 유지하며, 점진적으로 업데이트하여 데이터 충돌을 방지합니다.
   • 트랜잭션 롤백 준비: 배포 후 문제가 발생할 경우, 이전 데이터베이스 상태로 되돌릴 수 있는 트랜잭션 롤백 전략을 마련해야 합니다.
6. 애플리케이션 성능 테스트: CI/CD 파이프라인에서 성능 테스트를 포함하여 새로운 코드가 시스템 성능에 미치는 영향을 평가합니다.
   • 로드 테스트: 높은 트래픽 상황에서 애플리케이션이 얼마나 잘 작동하는지 확인합니다.
   • 스트레스 테스트: 애플리케이션이 처리할 수 있는 한계치를 측정하여 시스템이 오류 없이 최대 부하를 어떻게 처리할 수 있는지 평가합니다.
   • 병목 확인: 성능이 떨어질 수 있는 병목 현상을 발견하고 최적화할 수 있습니다.
7. 배포 후 검증(Post-Deployment Validation) : 배포가 완료된 후에도 애플리케이션이 예상대로 작동하는지 확인해야 합니다.
   • 헬스 체크: 애플리케이션의 기본적인 기능이 제대로 작동하는지 확인하는 자동화된 헬스 체크를 수행합니다.
   • 사용자 시나리오 테스트: 주요 사용자 흐름에 대한 테스트를 수행하여 애플리케이션이 문제없이 작동하는지 확인합니다.
   • 피드백 수집: 새로운 기능에 대한 사용자 피드백을 받아 애플리케이션 성능과 기능을 지속적으로 개선합니다.

CI/CD를 구성할때 DB 관점에서는 어떤 부분이 고려되어야 하는지?

CI/CD에서 DB 관리도 중요합니다. 애플리케이션 코드와 데이터베이스가 긴밀하게 연결되어 있기 때문에 데이터베이스 변경 사항을 잘 관리하지 않으면 배포 과정에서 오류가 발생할 수 있습니다. 다음은 주요 고려사항입니다.

1. 데이터베이스 마이그레이션 관리: 애플리케이션 업데이트 시 데이터베이스 스키마가 변경될 수 있습니다. 이를 안전하게 적용하려면 데이터베이스 마이그레이션 도구(예: Flyway, Liquibase)를 사용해 버전 관리를 체계적으로 관리하는 것이 중요합니다. 이를 통해 데이터베이스 스키마를 자동으로 업데이트할 수 있으며, 특정 버전으로 롤백도 가능합니다.
2. 데이터 호환성: 새로운 코드와 이전 데이터 구조 간의 호환성을 확보해야 합니다. CD 프로세스에서 코드와 데이터베이스 구조의 불일치를 방지하려면 데이터베이스 스키마 변경이 이전 버전과 호환되도록 계획합니다. 이 과정에서 새 버전으로 업데이트해도 이전 버전의 데이터나 기능이 여전히 정상적으로 작동할 수 있게 유지하거나 필요한 경우 임시 테이블을 사용해 병행 유지할 수 있습니다.
3. 트랜잭션 일관성 보장: 코드 변경으로 인한 트랜잭션 오류를 방지하기 위해, 새 버전의 코드가 실행되는 동안 데이터베이스 트랜잭션이 안정적으로 유지되도록 설정해야 합니다. 예를 들어, 새로운 트랜잭션이나 추가된 컬럼을 활용할 때 트랜잭션의 원자성 및 일관성을 검토해야 합니다.
4. 데이터 롤백: 애플리케이션 코드 롤백 시 데이터베이스의 변경 사항도 복원할 수 있는 전략이 필요합니다. 특히 중요한 테이블에 대한 변경 사항은 백업을 통해 롤백할 수 있어야 하며, 테이블 변경 시 마이그레이션 롤백 기능을 사용하는 것도 좋은 방법입니다.
5. 환경 간 데이터 동기화: 로컬, 개발, 스테이징, 프로덕션 환경 간의 데이터 동기화 및 보안 관리가 필요합니다. 각 환경에서 동일한 데이터 구조를 유지하고, 민감한 데이터는 마스킹하여 테스트할 수 있도록 설정합니다.
6. 모니터링 및 알림: DB 변경이 발생할 때 이를 모니터링하고 필요한 경우 알림을 설정하여 예상치 못한 변경 사항이 프로덕션 데이터에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다.

CI/CD에를 구성할때 인프라/네트워크 관점에서는 어떤 부분이 고려되어야 하는지?

1. 보안 고려 사항: 네트워크와 인프라 보안은 CI/CD 환경에서 매우 중요합니다. 배포 과정에서 보안 취약점이 발생하지 않도록 적절한 보안 조치를 취해야 합니다.
   • 비밀 정보 관리: API 키, 인증서, 비밀번호 등의 민감한 정보를 안전하게 관리하기 위해 Vault, AWS Secrets Manager 등의 도구를 사용합니다.
   • 인증 및 권한 부여: 역할 기반 접근 제어(RBAC)를 통해 사용자와 서비스의 접근 권한을 관리하고 최소 권한 원칙을 적용합니다.
   • SSL/TLS 적용: 데이터 전송 시 암호화를 위해 SSL/TLS를 적용하여 중간자 공격을 방지합니다.
   • 보안 스캔 자동화: CI 파이프라인에 보안 취약점 스캔을 포함시켜 코드나 의존성 라이브러리의 보안 이슈를 사전에 발견합니다.
2. 확장성과 가용성: 애플리케이션의 부하 증가나 장애 발생 시에도 안정적인 서비스를 제공하기 위해 인프라의 확장성과 가용성을 고려해야 합니다.
   • 로드 밸런싱: 트래픽을 여러 서버나 서비스로 분산시켜 부하를 줄이고, 서버 장애 시에도 서비스가 지속되도록 합니다.
   • 오토 스케일링: 서버의 자원 사용량에 따라 자동으로 인스턴스를 추가하거나 제거하여 효율적인 자원 활용과 비용 절감을 실현합니다.
   • 무중단 배포 지원: 블루-그린 배포, 카나리 배포 등의 전략을 통해 배포 중에도 서비스 중단 없이 새로운 버전을 릴리즈합니다.
   • 고가용성 구성: 여러 가용 영역(AZ)이나 지역(Region)에 인프라를 배포하여 장애에 대한 내성을 높입니다
3. 배포 환경의 표준화: 개발, 테스트, 스테이징, 프로덕션 등 다양한 환경에서 일관된 인프라 구성을 유지하여 배포의 신뢰성을 높입니다.
   • 환경별 설정 관리: 환경마다 다른 설정을 관리하기 위해 환경 변수나 설정 파일을 사용하며, 이를 코드로 관리합니다.
   • 템플릿화된 인프라: 동일한 인프라 구성을 재사용할 수 있도록 템플릿을 사용하여 환경 간 일관성을 유지합니다.
   • 컨피그맵 및 시크릿 관리: Kubernetes의 ConfigMap, Secret 등을 사용하여 설정 정보를 관리하고, 민감한 정보는 암호화하여 저장합니다.