클라우드 디자인 패턴

설계자는 플랫폼 서비스, 기능 및 코드를 결합하여 워크로드의 기능 및 비기능적 요구 사항을 충족하여 워크로드를 디자인합니다. 워크로드를 디자인하려면 이러한 워크로드 요구 사항을 이해하고 토폴로지 및 접근 방식을 선택하여 워크로드의 제약 조건에 의해 제시된 문제에 대한 해결 방법을 선택해야 합니다. 많은 일반적인 문제를 해결하는 클라우드 디자인 패턴입니다.

시스템 디자인에는 디자인 패턴이 많이 있습니다. 인프라, 코드 및 분산 시스템은 모두 디자인 패턴의 조합을 중심으로 설계되었습니다. 이러한 디자인 패턴은 클라우드에서 안정적이고 안전하며 비용 최적화되고 운영적으로 건전하며 성능이 좋은 애플리케이션을 빌드하는 데 유용합니다.

이러한 디자인 패턴은 어떤 기술과도 관련이 없으며 Azure, 다른 클라우드 플랫폼에서 호스트되는지 여부에 관계없이 분산 시스템과 관련이 있으며 일부는 온-프레미스 또는 하이브리드 워크로드로 확장될 수도 있습니다.

클라우드 디자인 패턴은 디자인 프로세스에 도움이 됩니다.

클라우드 워크로드는 분산 컴퓨팅의 오류가 발생하기 쉽 습니다. 클라우드 디자인 오류의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

• 네트워크는 신뢰할 수 있습니다.
• 대기 시간이 0입니다.
• 대역폭이 무한합니다.
• 네트워크가 안전합니다.
• 토폴로지 변경 안 하세요.
• 한 명의 관리자가 있습니다.
• 구성 요소 버전 관리가 간단합니다.
• 관찰 가능성 구현이 지연될 수 있습니다.

디자인 패턴은 이와 같은 개념을 제거하지 않지만 인식, 보상 및 완화를 가져오는 데 도움이 될 수 있습니다. 각 클라우드 패턴에는 고유한 장부가 있습니다. 구현하는 방법보다 특정 패턴을 선택하는 이유에 더 주의를 기울여야 합니다.

잘 설계된 워크로드는 이러한 업계 전반의 디자인 패턴을 워크로드 디자인의 핵심 구성 요소로 사용하는 방법을 고려합니다. 모든 Azure Well-Architected 핵심 요소는 이러한 디자인 패턴으로 표현되며, 종종 디자인 패턴은 다른 핵심 요소의 목표와 절충을 도입합니다.

패턴 카탈로그

이 카탈로그의 각 패턴은 패턴이 해결하는 문제, 패턴 적용 고려 사항 및 Microsoft Azure 기반 예제를 설명합니다. 일부 패턴에는 Azure에서 패턴을 구현하는 방법을 보여 주는 코드 샘플 또는 코드 조각이 포함됩니다.

패턴	요약	Azure Well-Architected Framework 핵심 요소
특사	소비자 서비스 또는 애플리케이션을 대신하여 네트워크 요청을 전송하는 도우미 서비스를 만듭니다.	신뢰도 안전
손상 방지 레이어	현대식 애플리케이션과 레거시 시스템 사이에 외관 또는 어댑터 레이어를 구현합니다.	운영 우수성
비동기 요청-회신	백 엔드 처리는 비동기적이어야 하지만 프런트 엔드에는 여전히 명확한 응답이 필요한 프런트 엔드 호스트에서 백 엔드 처리를 분리합니다.	성능 효율성
프런트 엔드에 대한 백 엔드	특정 프런트 엔드 애플리케이션 또는 인터페이스에서 사용할 별도의 백 엔드 서비스를 만듭니다.	신뢰도 안전 성능 효율성
격벽	애플리케이션의 요소를 풀로 격리하여 실패하는 경우 다른 요소가 계속 작동하도록 합니다.	신뢰도 안전 성능 효율성
Cache-Aside	요청 시 데이터를 데이터 저장소의 캐시로 로드합니다.	신뢰도 성능 효율성
연출	중앙 오케스트레이터에 의존하는 대신 각 서비스에서 비즈니스 작업이 처리되는 시기와 방법을 결정하도록 합니다.	운영 우수성 성능 효율성
회로 차단기	원격 서비스 또는 리소스에 연결할 때 해결하는 데 걸리는 시간이 유동적인 오류를 처리합니다.	신뢰도 성능 효율성
클레임 검사	큰 메시지를 클레임 검사 및 페이로드로 분할하면 메시지 버스의 과부하를 피할 수 있습니다.	신뢰도 안전 비용 최적화 성능 효율성
보정 트랜잭션	여러 단계로 나뉘어 있지만 결국에는 일관적인 작업을 정의하는 일련의 단계에서 수행한 작업을 실행 취소합니다.	신뢰도
경쟁 소비자	여러 동시 소비자가 동일한 메시징 채널에 수신된 메시지를 처리할 수 있게 해 줍니다.	신뢰도 비용 최적화 성능 효율성
컴퓨팅 리소스 통합	여러 작업 또는 작업을 단일 계산 단위로 통합합니다.	비용 최적화 운영 우수성 성능 효율성
CQRS	별도의 인터페이스를 사용하여 데이터를 업데이트하는 작업과 데이터를 읽는 작업을 분리합니다.	성능 효율성
배포 스탬프	데이터 저장소를 포함하여 애플리케이션 구성 요소의 여러 독립 복사본을 배치합니다.	운영 우수성 성능 효율성
Edge 워크로드 구성	현장의 여러 시스템 및 디바이스를 구성하는 문제를 해결하기 위해 구성을 중앙 집중화합니다.
이벤트 소싱	추가 전용 저장소를 사용하여 도메인의 데이터에 대해 수행된 작업을 설명하는 일련의 이벤트 전체를 기록합니다.	신뢰도 성능 효율성
외부 구성 저장소	구성 정보를 애플리케이션 배포 패키지에서 중앙 위치로 이동합니다.	운영 우수성
페더레이션 ID	외부 ID 공급자에게 인증을 위임합니다.	신뢰도 안전 성능 효율성
게이트 키퍼	클라이언트와 애플리케이션 또는 서비스 간 브로커 역할을 하며, 요청을 검사 및 정리하고, 요청 및 데이터를 전달하는 전용 호스트 인스턴스를 사용하여 애플리케이션 및 서비스를 보호합니다.	안전 성능 효율성
게이트웨이 집계	게이트웨이를 사용하여 여러 개별 요청을 단일 요청으로 집계합니다.	신뢰도 안전 운영 우수성 성능 효율성
게이트웨이 오프로딩	공유 또는 특수 서비스 기능을 게이트웨이 프록시에 오프로드합니다.	신뢰도 안전 비용 최적화 운영 우수성 성능 효율성
게이트웨이 라우팅	단일 엔드포인트를 사용하여 요청을 여러 서비스에 라우팅합니다.	신뢰도 운영 우수성 성능 효율성
지오데	백 엔드 서비스를 지리적 노드 세트에 배포합니다. 각 노드는 모든 지역의 클라이언트 요청을 처리할 수 있습니다.	신뢰도 성능 효율성
상태 엔드포인트 모니터링	외부 도구가 노출된 엔드포인트를 통해 주기적으로 액세스할 수 있는 기능 검사를 애플리케이션 내부에 구현합니다.	신뢰도 운영 우수성 성능 효율성
인덱스 테이블	쿼리에서 자주 참조하는 데이터 저장소의 필드에 대한 인덱스를 만듭니다.	신뢰도 성능 효율성
리더 선택	인스턴스 중 하나를 다른 인스턴스를 관리하는 리더로 선택하여 분산된 애플리케이션의 공동 작업 인스턴스 컬렉션이 수행하는 작업을 조정합니다.	신뢰도
구체화된 뷰	데이터가 필요한 쿼리 작업에 대해 이상적으로 포맷되지 않은 경우 하나 이상의 데이터 저장소에 있는 데이터에 대한 미리 채워진 뷰를 생성합니다.	성능 효율성
메시징 브리지	프로토콜 또는 형식으로 인해 호환되지 않는 메시징 시스템 간의 통신을 가능하게 하는 중간 단계를 구축합니다.	비용 최적화 운영 우수성
파이프 및 필터	복잡한 처리를 수행하는 작업을 재사용 가능한 일련의 별도 요소로 분류합니다.	신뢰도
우선 순위 큐	우선 순위가 높은 요청을 우선 순위가 낮은 요청보다 먼저 받아서 처리하도록 서비스로 전송된 요청의 우선 순위를 지정합니다.	신뢰도 성능 효율성
게시자/구독자	애플리케이션이 발신자와 수신자를 연결하지 않고 여러 관심 있는 소비자에게 이벤트를 비동기적으로 알릴 수 있습니다.	신뢰도 안전 비용 최적화 운영 우수성 성능 효율성
격리	외부 자산이 워크로드에서 사용할 수 있는 권한을 부여받기 전에 팀이 합의한 품질 수준을 충족하는지 확인합니다.	안전 운영 우수성
큐 기반 부하 평준화	작업 그리고 그 작업이 일시적인 높은 부하를 부드럽게 처리하기 위해 호출하는 서비스 사이에서 버퍼 역할을 하는 큐를 사용합니다.	신뢰도 비용 최적화 성능 효율성
속도 제한 패턴	이러한 제한 제한과 관련된 제한 오류를 방지하거나 최소화하고 처리량을 보다 정확하게 예측할 수 있도록 패턴을 제한합니다.	신뢰도
다시 시도	이전에 실패한 작업을 투명하게 다시 시도하여 서비스 또는 네트워크 리소스에 연결하려 할 때 애플리케이션을 사용하여 예상된 일시적 오류를 처리합니다.	신뢰도
사가	분산 트랜잭션 시나리오에서 마이크로 서비스에서 데이터 일관성을 관리합니다. Saga는 각 서비스를 업데이트하고 메시지 또는 이벤트를 게시하여 다음 트랜잭션 단계를 트리거하는 일련의 트랜잭션입니다.	신뢰도
Scheduler 에이전트 감독자	서비스 및 기타 원격 리소스의 분산된 집합에서 일련의 작업을 조정합니다.	신뢰도 성능 효율성
순차 호위(convoy)	다른 메시지 그룹의 처리를 차단하지 않고 정의된 순서대로 관련 메시지 세트를 처리합니다.	신뢰도
분할	데이터 저장소를 수평 파티션 또는 분할 집합으로 나눕니다.	신뢰도 비용 최적화
사이드카	격리 및 캡슐화를 제공하는 별도의 프로세스 또는 컨테이너에 애플리케이션 구성 요소를 배포합니다.	안전 운영 우수성
정적 콘텐츠 호스팅	정적 콘텐츠를 클라이언트에 직접 제공할 수 있는 클라우드 기반 스토리지 서비스에 배포합니다.	비용 최적화
스트랭글러 그림	특정 기능을 새로운 애플리케이션 및 서비스로 점진적으로 교체하여 레거시 시스템을 단계적으로 마이그레이션합니다.	신뢰도 비용 최적화 운영 우수성
제한	애플리케이션 인스턴스, 개별 테넌트 또는 서비스 전체의 리소스 사용량을 제어합니다.	신뢰도 안전 비용 최적화 성능 효율성
발레 키	클라이언트에 특정 리소스 또는 서비스에 대한 제한된 직접 액세스를 제공하는 토큰 또는 키를 사용합니다.	안전 비용 최적화 성능 효율성

다음 단계

패턴이 최적화하고자 하는 Azure Well-Architected 핵심 요소의 관점에서 디자인 패턴을 검토합니다.

• 안정성 핵심 요소 지원하는 디자인 패턴
• 보안 핵심 요소 지원하는 디자인 패턴
• 비용 최적화 핵심 요소 지원하는 디자인 패턴
• 운영 우수성 핵심 요소 지원하기 위한 디자인 패턴
• 성능 효율성 핵심 요소 지원하기 위한 디자인 패턴