인프라의 기본(웹 엔지니어가 알아야 할)

이 책이 제시하는 핵심 내용



이 책에서는 웹 시스템의 인프라를 중심으로 설계부터 구성, 감시, 튜닝까지 구축 단계와 운용 단계 모두에 대한 정보를 정리하였다. '인프라란 무엇인가?', '웹 서비스를 구축하려면 어떻게 해야 하는가?'에 대한 해답을 찾아줄 것이다.



어떤 독자를 위한 책인가?



-. 웹 서비스 구축을 위해 인프라에 대한 지식이 필요한 실무 담당자

-. 인프라에 대한 지식을 넓히고 싶은 웹 애플리케이션 엔지니어

-. 웹 서비스 운용에 관심이 있는 사람



도서 특징



웹 서비스 구축을 위한 인프라 기술의 정석을 배운다

웹 서비스 구축 운용을 위해 필요한 인프라의 기술뿐 아니라 설계 이론, 서버 구성의 모범 사례, 부하 분산의 방법에 대해 다룬다. 또한 Nagios, Zabbix를 통해 감시하고, Cacti, dstat, top, iostat을 이용해 모니터링하여 장애가 발생했을 때 대응하는 방법과 보틀넥을 찾는 방법 및 포인트별 튜닝 방법을 설명한다.



웹 엔지니어의 영역을 넓힐 수 있는 인프라의 기초 지식을 알려준다

이 책은 웹 애플리케이션 엔지니어와 프론트 엔드 엔지니어를 대상으로 반드시 알아야 할 인프라의 기초 지식에 대하여 설명한다. 웹 서비스를 더욱 가속화시키고 싶은 사람이나 웹 서비스의 보틀넥을 찾아내고 싶은 사람, 웹 서비스의 운용에 관심이 있는 사람들이 더욱 성장해가기 위한 지식과 기술을 습득하는 데 도움이 될 것이다.



관련도서



-. 『이것이 리눅스다』(2015)

-. 『28일 동안 배우는 리눅스 서버 관리』(2014)

-. 『우분투 환경에서 C 언어로 배우는 리눅스 프로그래밍』(2012)

__Chapter 1 웹 서비스에서 인프라의 역할

____1.1 웹 서비스 구축에 관련된 인프라 영역

______이 책에서 다루는 인프라의 범위

______웹 서비스 구축에 관련된 인프라의 기술 요소

______인프라 기술의 계층 구조

____1.2 인프라의 요건 정의에서 운용까지의 주의점

____1.3 인프라 설계 시의 주의점

______인프라 설계의 어려움

______인프라의 '기능적 요건' 정의의 주의점

______인프라의 '비 기능적 요건' 정의의 주의점

______인프라의 신뢰성 확보하기

____1.4 RAS 검토하기

______가동률을 높이는 방법

______고장 발생 시의 대응 방법

______대규모 재해 시의 대응 방법



__Chapter 2 인프라 기술의 기초 지식

____2.1 인터넷이라는 거대한 네트워크

______IP 주소와 도메인

____2.2 인터넷을 통한 데이터 송수신 구조

______라우팅

______NAT에 의한 IP 주소 변환

____2.3 URL을 분석해보자

____2.4 프로토콜의 내부 들여다보기

______Request Headers와 Response Headers 읽기

____2.5 네트워크 보안 이야기

______방화벽

______SSL

____2.6 인프라 요소의 스펙을 읽는 방법과 선택 방법

______서버 선택의 개요

______CPU, 메모리의 스펙과 선택 방법

______디스크의 스펙과 선택 방법

______네트워크의 스펙과 선택 방법

______네트워크 기기의 스펙을 읽는 방법과 선택 방법

____2.7 성능과 데이터에 관한 기초 지식

______ACID를 고려하자

______락과 배타처리

______버퍼

______캐시

______큐잉

____2.8 다중화의 구조

______데이터의 정합성을 얻기 위한 방법

______페일오버에 관한 주의점

____2.9 암호화와 해시화



__Chapter 3 웹 서비스 서버 구성의 모범 사례

____3.1 기본적인 구성

______풀스택을 1대의 시스템으로 구성하기

______시스템 구성 변경의 기초

______패턴 1. 웹 서버 x 1, 데이터베이스 서버 x 1 구성 - 기능 분할

______패턴 2. 웹 서버 x 2 구성 - 다중화

______패턴 3. 웹 서버 x 2, 데이터베이스 서버 x 1 구성 - 다중화, 기능 분할, 스케일 아웃

______패턴 4 . 웹 서버 x 2, 데이터베이스 서버 x 2 구성 - 다중화, 기능 분할, 스케일 아웃

____3.2 부하 분산(로드밸런싱)의 기초 지식

______로드밸런싱의 두 가지 종류

______로드밸런서로 할 것인가 DNS 라운드로빈으로 할 것인가

______로드밸런서와 분산 목적지 연결 방식

______로드밸런서에서의 분산 목적지 결정 방법



__Chapter 4 인프라 준비의 기초 지식

____4.1 인프라를 준비할 때 무엇부터 결정할 것인가?

______꼭 필요한 요구사항 정리하기

____4.2 인터넷 회선의 용량 계산

____4.3 서버 대수의 용량 계산

______PV 수와 처리에 소요되는 시간으로 계산하기

____4.4 이용할 클라우드 기반 선정하기

____4.5 인프라 구축 후 확인해야 하는 것

______툴을 사용해 빠짐없이 확인하기

____4.6 백업

______백업 시 확인해야 하는 것



__Chapter 5 웹 서비스 운용 1 : 시스템 감시의 기본

____5.1 시스템 감시의 개론

______시스템 감시란?

______ '정상 상태'를 감시 항목 + 정상적인 결과의 형태로 정의하기

______ '정상 상태'가 아닐 때의 대응 방법을 감시 항목마다 정의하기

______ '정상 상태'인 것을 지속적으로 확인하기

______ '정상 상태'가 아닌 경우 '정상 상태'로 복구시키기

____5.2 시스템 감시의 구현

______감시 툴과 모니터링 툴

______감시 항목 파악하기

______감시의 구현 방법

______감시 항목을 결정하기 위한 현재 상태 확인 방법

______현재 상태의 확인 결과로부터 감시 항목 만들기

____5.3 장애가 발생했을 때의 대응 방법

______경보

______현상 확인

______1차 대응

______경보 현상 및 다른 항목 확인하기

______사후 작업

______수습

____5.4 대규모 장애 발생 시의 대응

______팀으로 역할 분담하기

______냉정하게 정보를 파악하고 전체를 바라보기

______2차 재해가 발생하지 않도록 하기

____5.5 항상 발생하는 장애의 관리와 리뷰

______장애 사례 축적

______리뷰



__Chapter 6 웹 서비스 운용 2 : 상태 모니터링

____6.1 상태 모니터링의 기초 지식

______변화를 알아차리기 위한 요령

____6.2 상태 모니터링 데이터를 읽는 방법 - OS

______CPU 관련 그래프

______메모리 관련 그래프

______디스크 관련 그래프

______네트워크 관련 그래프

____6.3 상태 모니터링 데이터를 읽는 방법 - MySQL

______상태 관련 그래프

______성능 관련 그래프

______InnoDB 관련 그래프

______MyISAM 관련 그래프

____6.4 실시간 모니터링의 방법

______dstat 사용하기

______top 사용하기

______iostat 사용하기

____6.5 트러블 대응에 사용하는 모니터링 툴

______트러블이 발생하지 않도록 하는 사고방법

______트러블 슈팅 테크닉



__Chapter 7 웹 서비스 튜닝 1 : 보틀넥을 찾는 방법

____7.1 용량의 검토 방법과 용량의 향상

____7.2 시스템 튜닝의 철칙

______대상과 목표 결정하기

______보틀넥에 접근하기

______추측하지 말고 계측하자

____7.3 보틀넥을 찾는 방법 - 기초

______대상과 목표 결정하기

______데이터 흐름 확인하기

______데이터 흐름의 포인트마다 처리 내용을 확인하기

______시스템 리소스 확인하기

____7.4 보틀넥을 찾는 방법 - 로그

______Apache에서 보틀넥을 찾는 방법

______MySQL에서 보틀넥을 찾는 방법

____7.5 보틀넥을 찾는 방법 - 서버 리소스

______수상한 움직임을 찾는 포인트

______ 'dstat'과 'top'으로 확인하기

____7.6 보틀넥을 찾는 방법 - 애플리케이션 코드

______애플리케이션 프로파일러 사용하기

______webgrind로 분석하기



__Chapter 8 웹 서비스 튜닝 2 : 튜닝 레시피

____8.1 포인트별 튜닝 레시피

______요청 횟수와 데이터 전송량을 줄이는 방법

______OS의 CPU 사용률 낮추기

______OS의 메모리 용량 늘리기

______OS의 메모리 사용량 낮추기

______OS의 디스크 I/O 성능 높이기

______OS의 네트워크 성능 높이기

______OS의 네트워크 사용량 낮추기

______Apache의 CPU 사용률 낮추기

______Apache의 메모리 사용량 낮추기

______Apache의 디스크 I/O 사용량 낮추기

______Apache의 네트워크 성능 높이기와 사용률 낮추기

______애플리케이션 서버의 CPU 사용률 낮추기

______MySQL의 CPU 사용률 낮추기

______MySQL의 메모리 사용량 낮추기

______MySQL의 디스크 I/O 사용률 낮추기

______MySQL의 네트워크 사용률 낮추기

______SSL 통신을 고속화하기

____8.2 SQL 튜닝에서의 고속화

______SQL 튜닝을 위한 툴

______SQL 튜닝의 흐름

______기능 분할

____8.3 시스템 구성의 변경 시 보틀넥 대책의 기초

______스케일 업

______스케일 아웃

______ [Web]을 스케일 아웃 할 때의 주의점

______ [DB]를 스케일 아웃 할 때의 주의점

______ [File]을 스케일 아웃 할 때의 주의점

____8.4 [DB] 스케일 아웃 구현의 예

______갱신 SQL의 스케일 아웃

______참조 SQL의 스케일 아웃

______리플리케이션과 데이터 반영의 지연

____8.5 기능 분할 구현의 예

______Web 서버와 DB 서버 분할하기

______Web 서버와 AP 서버 분할하기

______Web 서버와 Proxy 서버 분할하기

____8.6 캐시 적용에서의 고속화

______콘텐츠를 브라우저에서 캐시하기

______콘텐츠를 Proxy에서 캐시하기

______쿼리 캐시로 MySQL의 부하 낮추기

바바 토시아키 저자 바바 토시아키(馬場 俊彰)는 주식회사 HeartBeats 기술 총괄 책임자. 시즈오카현 시미즈 출신으로 전기통신대학 학생 시절 운영관리로 IT업계에 입문했다. MSP 벤처의 설립에 힘을 보탠 후, 중견 SI 업체에서 대규모 카드사의 웹 사이트를 개발 운용하는 Java 프로그래머를 거쳐 산업기술대학원대학(AIIT)을 무사히 졸업하였다. 현재 인프라 엔지니어 / 기술 총괄 책임자로서 여러 웹 시스템의 운용 감시 관리에 종사하고 있다. 그 밖에 시스템 튜닝 대회를 좋아해서 자주 출전하고 있다.