[SSAFY] 12-Factor App

**필기를 기반으로 GPT가 작성한 글입니다.**

12-Factor App 원칙: 클라우드 네이티브 애플리케이션 설계의 기준

현대 소프트웨어 개발에서 12-Factor App 원칙은 클라우드 환경에서 안정적이고 확장 가능한 애플리케이션을 개발하기 위한 필수 지침으로 자리 잡았습니다.
이 글에서는 12가지 원칙을 하나씩 설명하며, 각각의 원칙이 어떤 목적을 가지고 있으며, 실무에서 어떻게 적용되는지 살펴보겠습니다.

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1. 코드베이스 (Codebase)

원칙:

하나의 애플리케이션은 반드시 하나의 코드베이스를 사용해야 하며, 이 코드베이스는 하나의 버전 관리 시스템에서 관리됩니다.

목적:

• 모든 배포 환경(개발, 스테이징, 프로덕션)에서 동일한 코드 기반으로 작업하여 일관성을 유지.
• 팀이 서로 다른 코드베이스를 관리하지 않아도 되므로 협업 생산성이 높아짐.

실무 적용:

• Git, SVN과 같은 버전 관리 시스템에서 애플리케이션 코드를 관리.
• 브랜치 전략을 활용해 환경별 코드 분리를 간소화.
  • 예: main 브랜치(프로덕션), dev 브랜치(개발), staging 브랜치(스테이징).

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2. 종속성 (Dependencies)

원칙:

애플리케이션이 필요로 하는 모든 라이브러리와 패키지는 명시적으로 선언되어야 하며, 실행 환경에 독립적으로 관리되어야 합니다.

목적:

• 환경 종속성 제거: 외부 종속성이 누락되거나 충돌하지 않도록 보장.
• 예측 가능한 빌드: 동일한 환경에서 항상 동일하게 실행되도록 설계.

실무 적용:

• 의존성 관리 도구 사용:
  • Java: Maven, Gradle
  • Python: pip, Poetry
  • Node.js: npm, yarn
• 컨테이너화:
  • Docker 이미지를 활용해 애플리케이션과 모든 종속성을 함께 패키징.

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3. 설정 (Config)

원칙:

애플리케이션 설정(예: API 키, 데이터베이스 URL 등)은 코드베이스에서 분리되어 환경 변수로 관리되어야 합니다.

목적:

• 환경별로 애플리케이션의 동작을 변경할 수 있도록 설계.
• 민감한 정보를 코드에서 분리해 보안을 강화.

실무 적용:

• 환경 변수 관리 도구:
  • Docker Compose의 .env 파일.
  • Kubernetes의 ConfigMap 또는 Secrets.
• 예시:

  DATABASE_URL=postgresql://username:password@host:port/database_name
  API_KEY=your_secret_api_key
  

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4. 백엔드 서비스 (Backing Services)

원칙:

데이터베이스, 캐시, 메시지 큐 등은 외부 자원으로 간주하며, 애플리케이션에 연결된 리소스처럼 취급해야 합니다.

목적:

• 백엔드 서비스의 독립성을 유지해 교체 및 확장이 용이.
• 애플리케이션과 백엔드 서비스를 느슨하게 결합.

실무 적용:

• 데이터베이스를 변경하더라도 코드 수정이 최소화되도록 설계.
  • 예: PostgreSQL에서 MySQL로 변경.
• 클라우드 서비스 활용:
  • AWS RDS, Google Cloud Pub/Sub, Redis Labs 등.

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5. 빌드, 릴리스, 실행 (Build, Release, Run)

원칙:

애플리케이션 배포는 세 가지 독립된 단계로 구성됩니다.

1. 빌드: 소스 코드를 실행 가능한 바이너리로 컴파일.
2. 릴리스: 빌드된 바이너리와 설정 정보를 조합.
3. 실행: 실행 환경에서 애플리케이션을 실행.

목적:

• 배포 프로세스의 명확한 분리로 안정성을 확보.
• 반복 가능한 빌드와 릴리스 과정.

실무 적용:

• CI/CD 도구 사용:
  • Jenkins, GitHub Actions, GitLab CI/CD.
• Docker 이미지를 빌드한 후 Kubernetes로 배포:

  docker build -t my-app:1.0 .
  kubectl apply -f deployment.yaml
  

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6. 프로세스 (Processes)

원칙:

애플리케이션은 하나 이상의 무상태 프로세스로 실행되어야 하며, 데이터는 외부 저장소에 보관해야 합니다.

목적:

• 확장성: 무상태 프로세스는 클러스터에서 쉽게 확장 가능.
• 신뢰성: 프로세스가 중단되어도 외부 저장소에 데이터가 유지됨.

실무 적용:

• 상태 저장 데이터는 Redis, AWS S3, PostgreSQL 등 외부 저장소 사용.
• Kubernetes에서 프로세스 확장:

  kubectl scale deployment my-app --replicas=5
  

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7. 포트 바인딩 (Port Binding)

원칙:

애플리케이션은 특정 포트를 통해 서비스를 노출하여 자체적으로 실행 가능해야 합니다.

목적:

• 외부에서 애플리케이션을 호출할 수 있도록 설계.
• 프로세스와 포트를 명확히 분리해 통합 및 배포를 간소화.

실무 적용:

• Express.js와 같은 웹 프레임워크에서 포트 설정:

  const app = require('express')();
  app.listen(process.env.PORT || 3000);
  

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8. 동시성 (Concurrency)

원칙:

애플리케이션은 여러 무상태 프로세스 인스턴스를 실행하여 확장성을 확보해야 합니다.

목적:

• 다양한 워크로드를 처리할 수 있도록 유연한 설계.

실무 적용:

• 워크로드 분리:
  • API 요청 처리는 웹 프로세스, 데이터 처리 작업은 워크 프로세스로 분리.
• Horizontal Scaling:
  • Kubernetes와 Docker Swarm으로 인스턴스를 동적으로 확장.

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9. 폐기 가능성 (Disposability)

원칙:

프로세스는 빠르게 시작되고, 우아하게 종료될 수 있도록 설계해야 합니다.

목적:

• 배포, 확장, 장애 복구를 신속하게 처리.

실무 적용:

• Kubernetes에서 livenessProbe와 readinessProbe 설정.
• SIGTERM 신호를 처리해 우아하게 종료:

  process.on('SIGTERM', () => {
    console.log('Gracefully shutting down');
    process.exit();
  });
  

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10. 개발/운영 환경 일치 (Dev/prod Parity)

원칙:

개발, 스테이징, 운영 환경을 최대한 비슷하게 유지해야 합니다.

목적:

• 환경 차이로 인해 발생하는 버그를 방지.

실무 적용:

• Docker를 사용해 동일한 컨테이너 환경 유지.
• 환경 구성 관리 도구:
  • Terraform, Ansible.

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11. 로그 (Logs)

원칙:

애플리케이션은 로그를 이벤트 스트림으로 취급하고, 중앙화된 로깅 서비스에 전달해야 합니다.

목적:

• 디버깅, 모니터링, 분석을 간소화.
• 로그 데이터의 실시간 활용.

실무 적용:

• 로깅 도구:
  • ELK Stack(Elasticsearch, Logstash, Kibana), Grafana Loki.
• 로그를 표준 출력으로 출력:

  console.log('Application started');
  

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12. 관리 프로세스 (Admin Processes)

원칙:

관리 작업(예: 데이터베이스 마이그레이션)은 1회성 프로세스로 실행해야 합니다.

목적:

• 애플리케이션 실행과 관리 작업을 분리하여 안정성을 확보.

실무 적용:

• 데이터베이스 마이그레이션 도구:
  • Flyway, Liquibase.

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인증(Authentication)

개념:

12-Factor App 원칙에서는 명시적으로 다루지 않지만, 현대 애플리케이션 설계에서 중요한 보안 요소입니다.

주요 실무 적용:

1. 환경 변수로 민감 정보 관리:
   • API 키, OAuth 토큰은 환경 변수로 관리.
2. JWT 또는 OAuth 사용:
   • 사용자 인증 및 권한 부여를 처리.
3. 보안 강화:
   • HTTPS, TLS를 사용해 데이터 전송 암호화.

12-Factor App 원칙은 클라우드 환경에서 확장성 있고, 유지보수가 쉬운 애플리케이션을 설계하기 위한 실용적인 가이드입니다.
각 원칙을 적용함으로써 배포 주기의 단축, 운영 효율성 강화, 그리고 안정성 높은 애플리케이션 개발이 가능합니다.

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