개요
Docker Compose로 구성된 멀티 컨테이너 애플리케이션을 Azure Kubernetes Service(AKS)로 마이그레이션하는 것은 복잡하지만 체계적으로 접근하면 충분히 가능한 작업입니다. 기존의 nginx, React, Python, PostgreSQL로 구성된 애플리케이션을 클라우드 네이티브 환경으로 전환하는 전체 과정을 단계별로 살펴보겠습니다.
1단계: 사전 준비 및 환경 설정
Azure 계정 및 구독 준비
먼저 Azure 계정이 필요하며, 적절한 구독이 활성화되어 있어야 합니다. Azure Portal에 접속하여 리소스 그룹을 생성하고, AKS 클러스터를 배포할 지역을 결정해야 합니다. 일반적으로 사용자와 가까운 지역을 선택하는 것이 좋으며, 한국의 경우 Korea Central이나 Korea South를 권장합니다.
개발 환경 구성
로컬 개발 환경에 필요한 도구들을 설치해야 합니다. Azure CLI, kubectl, Docker Desktop, 그리고 Helm(선택사항)이 필요합니다. 이러한 도구들은 AKS 클러스터와의 상호작용 및 컨테이너 이미지 관리에 필수적입니다.
기존 Docker Compose 분석
현재 사용 중인 docker-compose.yaml 파일을 상세히 분석해야 합니다. 각 서비스의 의존성, 포트 매핑, 볼륨 마운트, 환경 변수, 네트워크 설정 등을 파악하고 문서화합니다. 이는 Kubernetes 매니페스트 작성 시 중요한 참고 자료가 됩니다.
2단계: 컨테이너 이미지 준비 및 레지스트리 설정
Azure Container Registry 생성
Azure Container Registry(ACR)를 생성하여 컨테이너 이미지를 저장할 중앙 저장소를 마련합니다. ACR은 Azure 네이티브 서비스로서 AKS와의 통합이 원활하며, 보안과 성능 면에서 우수합니다. Premium 티어를 선택하면 지역 복제 및 고급 보안 기능을 사용할 수 있습니다.
Docker 이미지 빌드 및 최적화
기존 애플리케이션의 각 구성 요소에 대한 Docker 이미지를 빌드합니다. React 애플리케이션의 경우 멀티 스테이지 빌드를 사용하여 빌드 시간을 단축하고 이미지 크기를 최소화합니다. Python 애플리케이션은 가상환경을 적절히 구성하고 불필요한 패키지는 제외합니다. nginx의 경우 커스텀 설정 파일을 포함하여 이미지를 구성합니다.
이미지 태깅 및 푸시
빌드된 이미지들을 적절한 태그와 함께 ACR에 푸시합니다. 버전 관리를 위해 semantic versioning을 사용하고, latest 태그 외에도 구체적인 버전 태그를 함께 사용하는 것이 좋습니다. 이를 통해 롤백이나 특정 버전 배포가 용이해집니다.
3단계: AKS 클러스터 생성 및 구성
클러스터 사양 결정
AKS 클러스터의 노드 수, 인스턴스 타입, 네트워크 구성을 결정합니다. 초기에는 소규모로 시작하여 부하에 따라 자동 스케일링을 구성하는 것이 비용 효율적입니다. 네트워크는 Azure CNI 또는 kubenet 중 선택할 수 있으며, 복잡한 네트워크 요구사항이 있다면 Azure CNI를 권장합니다.
AKS 클러스터 배포
Azure CLI나 Azure Portal을 통해 AKS 클러스터를 생성합니다. 클러스터 생성 시 관리형 ID를 활성화하고, ACR과의 통합을 설정합니다. 또한 Azure Monitor와의 통합을 활성화하여 클러스터와 애플리케이션의 모니터링이 가능하도록 합니다.
kubectl 연결 설정
생성된 AKS 클러스터에 대한 kubectl 접근 권한을 설정합니다. Azure CLI를 통해 클러스터 자격 증명을 가져오고, kubectl이 올바른 컨텍스트를 사용하도록 구성합니다.
4단계: Kubernetes 매니페스트 작성
PostgreSQL 데이터베이스 구성
PostgreSQL을 위한 StatefulSet, Service, PersistentVolumeClaim을 작성합니다. 데이터베이스는 상태를 유지해야 하므로 StatefulSet을 사용하며, 데이터 영속성을 위해 Azure Disk를 사용한 PersistentVolume을 구성합니다. 데이터베이스 초기화 스크립트나 설정 파일은 ConfigMap을 통해 관리합니다.
Python 백엔드 애플리케이션
Python 애플리케이션을 위한 Deployment와 Service를 작성합니다. 환경 변수는 ConfigMap과 Secret을 적절히 활용하여 관리하며, 특히 데이터베이스 연결 정보나 API 키 같은 민감한 정보는 Secret으로 처리합니다. 헬스 체크를 위한 readiness와 liveness probe를 설정합니다.
React 프론트엔드 처리
React 애플리케이션은 빌드 결과물을 nginx를 통해 서빙하는 방식으로 구성합니다. nginx 설정은 ConfigMap으로 관리하고, SPA 라우팅을 위한 적절한 설정을 포함시킵니다. 정적 파일의 캐싱 정책도 함께 구성합니다.
Nginx 리버스 프록시 설정
nginx를 리버스 프록시로 사용하여 프론트엔드와 백엔드를 연결합니다. 적절한 location 설정을 통해 API 요청은 Python 백엔드로, 정적 파일 요청은 React 애플리케이션으로 라우팅합니다. SSL 터미네이션이나 로드 밸런싱 설정도 포함할 수 있습니다.
5단계: 네트워킹 및 보안 구성
Service 및 Ingress 설정
각 구성 요소 간의 통신을 위한 ClusterIP Service를 구성하고, 외부 접근을 위한 Ingress Controller를 설정합니다. nginx Ingress Controller를 사용하는 것이 일반적이며, cert-manager를 함께 사용하여 SSL 인증서를 자동으로 관리할 수 있습니다.
네트워크 정책 구성
보안을 강화하기 위해 NetworkPolicy를 작성합니다. 각 구성 요소 간의 필요한 통신만 허용하고, 불필요한 트래픽은 차단합니다. 예를 들어, 데이터베이스는 백엔드 애플리케이션으로부터의 접근만 허용하도록 설정합니다.
시크릿 관리
Azure Key Vault와 통합하여 민감한 정보를 안전하게 관리합니다. CSI Secret Store 드라이버를 사용하면 Key Vault의 시크릿을 Kubernetes Secret으로 동기화할 수 있습니다.
6단계: 스토리지 및 데이터 마이그레이션
영속적 스토리지 구성
데이터베이스와 파일 저장이 필요한 애플리케이션을 위해 Azure Disk나 Azure Files를 사용한 PersistentVolume을 구성합니다. 성능 요구사항에 따라 적절한 스토리지 클래스를 선택하며, 백업 정책도 함께 수립합니다.
데이터 마이그레이션 계획
기존 Docker Compose 환경의 데이터를 AKS로 마이그레이션하는 전략을 수립합니다. 데이터베이스의 경우 덤프/복원 방식을 사용하거나, 점진적 마이그레이션을 위해 복제를 설정할 수 있습니다. 다운타임을 최소화하기 위한 방안을 사전에 계획합니다.
7단계: 배포 및 롤아웃 전략
단계별 배포
전체 애플리케이션을 한 번에 배포하기보다는 구성 요소별로 단계적으로 배포합니다. 먼저 데이터베이스를 배포하고 안정성을 확인한 후, 백엔드 애플리케이션, 마지막으로 프론트엔드를 배포합니다.
Blue-Green 또는 카나리 배포
무중단 배포를 위해 Blue-Green 배포나 카나리 배포 전략을 구현합니다. Kubernetes의 롤링 업데이트 기능을 활용하거나, Istio 같은 서비스 메시를 사용하여 더 정교한 트래픽 관리를 할 수 있습니다.
헬스 체크 및 모니터링
각 구성 요소에 적절한 헬스 체크를 구성하고, 배포 과정에서 애플리케이션의 상태를 지속적으로 모니터링합니다. 문제가 발생할 경우 자동으로 롤백할 수 있는 메커니즘을 구성합니다.
8단계: 모니터링 및 로깅 설정
Azure Monitor 통합
Azure Monitor for containers를 활성화하여 클러스터와 애플리케이션의 메트릭을 수집합니다. CPU, 메모리 사용률뿐만 아니라 애플리케이션별 커스텀 메트릭도 수집할 수 있도록 구성합니다.
로그 집중화
모든 구성 요소의 로그를 중앙에서 관리할 수 있도록 Log Analytics workspace를 구성합니다. 구조화된 로깅을 사용하여 검색과 분석이 용이하도록 하고, 알림 규칙을 설정하여 중요한 이벤트를 놓치지 않도록 합니다.
대시보드 구성
Azure Portal이나 Grafana를 사용하여 종합적인 모니터링 대시보드를 구성합니다. 비즈니스 메트릭과 기술적 메트릭을 함께 표시하여 운영진과 개발진 모두가 활용할 수 있도록 합니다.
9단계: 자동화 및 CI/CD 구성
GitOps 구현
ArgoCD나 Flux를 사용하여 GitOps 방식의 배포 자동화를 구현합니다. 모든 Kubernetes 매니페스트를 Git 저장소에서 관리하고, 코드 변경 시 자동으로 배포되도록 구성합니다.
CI/CD 파이프라인
Azure DevOps나 GitHub Actions를 사용하여 CI/CD 파이프라인을 구성합니다. 코드 커밋 시 자동으로 이미지를 빌드하고 테스트한 후, ACR에 푸시하고 AKS에 배포하는 전체 프로세스를 자동화합니다.
10단계: 보안 강화 및 운영 최적화
보안 스캔 및 정책
Azure Security Center를 활용하여 클러스터와 이미지의 보안 취약점을 지속적으로 스캔합니다. Pod Security Policy나 OPA Gatekeeper를 사용하여 보안 정책을 자동으로 적용합니다.
리소스 최적화
애플리케이션의 실제 리소스 사용량을 분석하여 적절한 requests와 limits를 설정합니다. Horizontal Pod Autoscaler와 Vertical Pod Autoscaler를 구성하여 트래픽에 따른 자동 스케일링을 구현합니다.
비용 관리
Azure Cost Management를 통해 AKS 클러스터의 비용을 모니터링하고 최적화합니다. 개발/테스트 환경의 경우 스케줄러를 사용하여 업무 시간 외에는 자동으로 클러스터를 중지하여 비용을 절약할 수 있습니다.
마이그레이션 성공을 위한 핵심 고려사항
Docker Compose에서 AKS로의 마이그레이션은 단순한 기술적 전환이 아니라 운영 패러다임의 변화를 의미합니다. 성공적인 마이그레이션을 위해서는 충분한 테스트와 점진적인 접근이 필요합니다. 또한 팀원들의 Kubernetes 역량 강화와 새로운 운영 프로세스 수립이 병행되어야 합니다.
특히 데이터베이스 마이그레이션 시에는 백업과 복원 계획을 철저히 수립하고, 롤백 시나리오도 미리 준비해야 합니다. 네트워크 구성에서도 기존 Docker Compose의 서비스 디스커버리와 다른 점을 충분히 이해하고 적절히 대응해야 합니다.
이러한 체계적인 접근을 통해 Docker Compose 기반의 애플리케이션을 Azure AKS로 성공적으로 마이그레이션할 수 있으며, 클라우드 네이티브 환경의 장점인 확장성, 가용성, 관리 효율성을 충분히 활용할 수 있게 됩니다.