CS Study

1. 네트워크

2. Client와 Server

3. Web Server와 Web Application Server

[CS] 서버 개발을 위한 기초 CS 지식 정리

1. 릴레이션(테이블)과 관련된 것들

2. 관계대수 vs 관계해석

[정처기] 데이터베이스구축-논리 데이터베이스 설계

대용량 트래픽

요약

1.

서버의 수평적 확장(스케일 아웃)과 로드 밸런싱
서버를 수평적으로 확장하고 로드 밸런싱을 추가하여 트래픽을 분산시킨다.

2.

서버의 수직적 확장(스케일 업 == CPU 추가, 램 추가, 서버 업그레이드 등등), 네트워크 대역폭(일정 시간 동안 전송 가능한 데이터의 양) 늘리기

3.

캐시 사용
캐시를 적용하여 반복적인 요청을 처리하는 데 필요한 리소스를 줄일 수 있다. 또한 캐싱된 데이터를 사용하면 요청에 대 한 응답 시간 또한 단축할 수 있다.

4.

CDN(Content Delivery Network) 
CDN을 사용해서 콘텐츠를 여러 리전에 분산하여 물리적인 거리를 줄여서 데이터 요청에 대한 응답 속도를 향상 시킬 수 있다.

5.

데이터베이스 최적화
인덱스를 추가하거나 쿼리를 최적화하여 데이터 처리 속도를 향상 시킬 수 있다.

6.

DNS 캐싱 서버 사용
DNS 캐싱 서버를 사용하여 DNS 조회 요청을 줄여 응답 시간을 단축시 킬 수 있다.

7.

코드 최적화
코드를 최적화하여 실행 시간을 단축하면 처리할 수 있는 트래픽 양이 늘어날 수 있다.

개요

대용량 트래픽 발생 시 어떻게 대응해야 하나요?

대용량 트래픽과 대량 트래픽은 비슷한 맥락에서 사용되지만 약간의 차이가 있기 때문에 우선 질문해주신 대용량 트래픽은 사용자의 양적인 측면에서의 트래픽의 대응법을 설명드리겠습니다.

[CS] 대용량 트래픽 발생 시 어떻게 대응해야 하나요?

ORM?

Object Relational Mapping, 객체-관계 매핑

•

객체와 관계형 데이터베이스의 데이터를 자동으로 매핑(연결)해주는 것을 말한다.

•

객체 지향 프로그래밍은 클래스를 사용하고, 관계형 데이터베이스는 테이블을 사용한다.

•

객체 모델과 관계형 모델 간에 불일치가 존재한다.

•

ORM을 통해 객체 간의 관계를 바탕으로 SQL을 자동으로 생성하여 불일치를 해결한다.

쿼리가 복잡해지는 것은 자동 생성이 원인인 경우가 많다.

일단 JPA와 같은 ORM을 통해 객체 간의 관계를 바탕으로 SQL을 자동으로 생성 하면서 의도하지 않은 복잡한 쿼리 문제가 발생하게 되는데,

ORM을 통해 쿼리가 복잡해지는 경우 로우 레벨 쿼리 사용하고 쿼리를 튜닝하여 최적화 할 수 있습니다. 쿼리 튜닝은 JPQL과 Querydsl을 사용하는 것이 권장되고 있습니다.

그 외 배치 처리, 캐싱, 지연로딩과 같이 ORM의 성능 향상 기능을 활용 합니다. 이러한 기능을 활용하여 복잡한 쿼리의 부하를 줄일 수 있습니다.

[CS] ORM을 사용하면서 쿼리가 복잡해지는 경우에는 어떻게 해결하는게 좋을까요?

RDBMS와 NoSQL의 차이

관계형 데이터베이스(RDBMS)와 비관계형 데이터베이스(NoSQL)의 주요 차이는 데이터 모델과 구조에 있어요.

1.

데이터 모델:

2.

스키마:

3.

확장성:

4.

용도:

면접 답변

두 데이터베이스 유형의 큰 차이점은 데이터 저장 방법에 있습니다.

관계형 데이터베이스는 데이터를 행과 열이 있는 테이블 형식으로 저장합니다. 열에는 데이터 속성이 포함되고 행에는 데이터 값이 있습니다. 이처럼 테이블 형태로 정해진 관계를 가지며 고정된 스키마(데이터 형식, 구조)를 사용합니다.

반면 비관계형 데이터베이스는 데이터에 액세스하고 관리하기 위해 다양한 데이터 모델을 사용합니다. 따라서 다양한 데이터 모델과 동적인 스키마를 가지며 수평적 확장이 강조됩니다.

스키마?

Context

스키마는 데이터베이스에서 데이터의 구조를 정의한 것입니다. 간단히 말하면, 데이터베이스 내에서 어떤 데이터가 어떤 형식으로 저장되고 조직되는지에 대한 청사진이라고 생각할 수 있습니다. 스키마는 데이터베이스 테이블의 필드(열)와 데이터 유형, 관계 등을 정의합니다.

[CS] 관계형 데이터베이스와 비관계형 데이터베이스의 차이점은 무엇인가요?

HTTP 란?

HTTP는 HTML 문서와 같은 리소스들을 가져올 수 있도록 해주는 프로토콜입니다. HTTP는 웹에서 이루어지는 모든 데이터 교환, 송수신의 규칙이며, 클라이언트-서버 프로토콜이기도 합니다.

HTTP 개요 - HTTP | MDN

HTTP는 HTML 문서와 같은 리소스들을 가져올 수 있도록 해주는 프로토콜입니다. HTTP는 웹에서 이루어지는 모든 데이터 교환의 기초이며, 클라이언트-서버 프로토콜이기도 합니다. 클라이언트-서버 프로토콜이란 (보통 웹브라우저인) 수신자 측에 의해 요청이 초기화되는 프로토콜을 의미합니다. 하나의 완전한 문서는 텍스트, 레이아웃 설명, 이미지, 비디오, 스크립트 등 불러온(fetched) 하위 문서들로 재구성됩니다.

https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/HTTP/Overview

Protocol 이란?

HTTPS 란?

HTTP는 평문 데이터를 전송하는 프로토콜이기 때문에, 중요한 정보를 주고 받으면 제 3자에 의해 조회될 수 있습니다. 따라서 암호화가 필요하며 HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure)는 HTTP protocol의 암호화된 버전입니다. 이것은 대개 클라이언트와 서버 간의 모든 커뮤니케이션을 암호화 하기 위하여 SSL 또는 보완버전인 TLS를 사용합니다.

Secure? SSL이란?

Secure? TLS 란?

HTTPS 동작 원리

HTTPS는 HTTP 프로토콜 + SSL 프로토콜입니다. 다음과 같은 흐름이 있습니다.

1.

핸드셰이크 과정 (Handshake):

2.

공개키 전달:

[CS] HTTPS가 동작하는 방식

도메인 주도 설계(DDD)란?

도메인 주도 설계(Domain-Driven Design)은 애플리케이션을 개발할 때 도메인에 초점을 맞추어 설계하는 방법론입니다. 도메인은 비즈니스 영역을 나타내며, 이를 효과적으로 모델링하여 애플리케이션을 구축하는 것이 목표입니다.

도메인 설계 예시

도메인은 실제 비즈니스 업무의 영역을 나타냅니다. 예를 들어, 음식 주문 배달 애플리케이션에서는 회원, 주문, 음식, 결제 등이 상위 도메인이 될 수 있습니다.

각 상위 도메인은 회원은 회원 정보, 회원 포인트, 주문은 배달 주문자, 배달 정보, 주문 정보, 배달 추적 정보, 배달 주소 정보 처럼 하위 도메인으로 세분화하여 설계 할 수도 있습니다.

옷 쇼핑몰을 예로 들면 손님들이 주문하는 도메인, 점주들이 관리하는 도메인 등이 있을 수 있습니다. 이러한 도메인들이 서로 상호작용하며 설계하는 것이 도메인 주도 설계입니다.

도메인 주도 설계에서 도메인은 각각 분리되어 있는데, 이러한 관점에서 MSA(MicroService Architecture)를 적용하면 용이한 설계를 할 수 있다. DDD에서는 같은 객체들이 존재할 수 있는데, 예를 들어 옷 구매자의 입장에서는 (name, price)와 같은 객체 정보를 담지만, 판매자의 입장에서는(madeTie, size, madeCountry) 등이 있을 수 있습니다. 즉, 문맥에 따라 객체의 역할이 바뀔 수 있는 것이 DDD입니다.

MSA란?

DDD에서 좋은 서비스를 개발하기 위한 핵심 기본 요소인 Loose Coupling(느슨한 결합)과 High Cohesion(높은 응집)은 MSA를 설계할 때 꼭 기억해야 할 설계 원칙입니다.

MSA(Microservice Architecture)는 모든 시스템의 구성요소가 한 프로젝트에 통합되어 있는 Monolithic Architecture(모놀리식 아키텍쳐)의 한계점을 극복하고자 등장하게 되었습니다.

MSA는 1개의 시스템을 독립접으로 배포가능한 각각의 서비스로 분할합니다. 각각의 서비스는 API를 통해 데이터를 주고받으며 1개의 큰 서비스를 구성합니다.

[CS] DDD(도메인 주도 설계)란? MSA란?

간단한 정의

프레임워크

원하는 기능 구현에 집중하여 개발할 수 있도록 일정한 형태와 필요한 기능을 갖추고 있는 골격, 뼈대를 의미

예시

•

Java 서버 개발에 사용되는 Spring

•

Python 서버 개발에 사용되는 Django, Flask

•

안드로이드 앱 개발에 사용되는 Android

•

아이폰 앱 개발에 사용되는 Cocoa Touch

•

웹 개발에 사용되는 Angular, Vue.js 등

•

자바 기반의 JSP를 위한 프레임 워크 Struts

•

루비로 작성된 MVC패턴을 이용하는 Ruby on Rails

라이브러리

소프트웨어를 개발할 때 컴퓨터 프로그램이 사용하는 비휘발성 자원의 모임. 즉 특정 기능을 모와둔 코드, 함수들의 집합이며 코드 작성 시 활용 가능한 도구들을 의미

[CS] 프레임워크와 라이브러리의 차이

동기식(Synchronous) VS 비동기식(Asynchronous)

동기와 비동기를 나누는 가장 큰 차이점을 어떻게 실행 순서를 가지는 지에 있다.

Syncronous 동기는 요청을 보낸 후 해당 요청의 응답을 받아야 다음 동작을 실행하는 방식을,

Asynchronous 비동기는 요청을 보낸 후 응답과 관계없이 다음 동작을 실행할 수 있는 방식을 의미한다.

동기식 (Synchronous)

먼저 시작된 하나의 작업이 끝날 때까지 다른 작업을 시작하지 않고 기다렸다가 다 끝나면 새로운 작업을 시작하는 방식이다. 위 그림 Synchronous와 같이 작업이 직렬로 배치되어 실행되며 작업 실행의 순서가 확실히 정해져 있는 것을 동기식 처리라 부른다.

장점 : 설계가 매우 간단하고 직관적

단점 : 결과가 주어질 때까지 아무것도 못하고 대기해야 한다.

비동기식 (Asynchronous)

동기식 방식과는 다르게 먼저 시작된 작업의 완료 여부와는 상관없이 새로운 작업을 시작하는 방식

이다. 위 그림 Asynchronous와 같이 작업이 병렬로 배치되어 실행되며 작업의 순서가 확실하지 않아 나중에 시작된 작업이 먼저 끝나는 경우도 발생한다. 이와 같은 방식을 비동기식 처리라 부른다.

[CS] 동기와 비동기의 차이

AWS S3, EC2를 사용하는 이유와 사용 경험에 대해서 답변해주세요.

AWS S3는 객체 스토리지 서비스로, 파일이나 데이터를 안전하게 저장하고 검색할 수 있도록 해주는 서비스입니다. EC2는 클라우드 상에서 가상 서버 컴퓨터를 제공해주는 서비스입니다. 간단히 가상의 컴퓨터를 대여한다고 생각 할 수 있습니다.

S3를 사용하면 데이터를 안전하게 저장하고 필요한 만큼 확장할 수 있습니다. EC2를 사용하면 가상 서버를 간편하게 구축하고 관리할 수 있습니다. 이렇게 서비스를 사용하면 물리적 서버를 관리할 필요가 없어지고, 필요에 따라 확장이나 축소도 쉽게 할 수 있어 효율적인 인프라 관리가 가능해집니다.

특히 AWS 인프라 내에서는 서비스간의 간편한 연결, 호환 등을 관리해줍니다. 특히 각 서버간의 연결을 위해서는 설정 파일을 직접 이해하고 정확히 연결되어야 합니다. 이러한 파일들은 모두 다른 언어로 작성되어 있을 가능성이 있고 개발자 입장에서 이해도가 부족하여 실수 할 가능성이 있는데 AWS 인프라 내에서는 이러한 부분에서 자동화 또는 서포트 해주는 역할을 내부적으로 다양하게 지원하고 있습니다.

S3와 EC2는 프로젝트 배포에서 자동화 배포인 CI/CD파이프라인을 구축 할 때 경험해보았습니다. GitHub Actions를 사용하여 AWS S3에 빌드된 애플리케이션 코드를 업로드하고, AWS CodeDeploy를 통해 EC2 인스턴스에 배포하는 파이프라인입니다.

면접답변

S3와 EC2 모두 클라우드 컴퓨터를 대여하는 서비스라고 볼 수 있고 AWS S3와 EC2는 모두 아마존 웹 서비스 인프라 내의 서비스입니다. 여기서 AWS 인프라 내 서비스를 통해 간편한 연결, 호환 등을 AWS가 관리, 쉽게 설정 할 수 있도록 도와준다는 점에서 S3와 EC2를 사용하는 큰 이유라 생각합니다.

S3와 EC2는 프로젝트 배포에서 과정에서 경험해 보았습니다. GitHub Actions를 사용하여 S3에 빌드된 소스가 업로드되고, CodeDeploy 배포서비스를 통해 EC2 인스턴스 컴퓨터에서 서비스가 실행되는 파이프라인입니다.

S3의 장점

•

S3는 저장 용량이 무한대이고 파일 저장에 최적화되어 있다. 용량을 추가하거나 성능을 높이는 작업이 필요없다.

•

비용은 EC2와 EBS로 구축하는 것보다 훨씬 저렴

•

S3 자체가 수천 대 이상의 매우 성능이 좋은 웹 서버로 구성되어 있어서 EC2와 EBS로 구축했을 때 처럼 Auto Scaling이나 Load Balancing에 신경쓰지 않아도 된다.

[CS]47 AWS S3, EC2를 사용하는 이유와 사용 경험에 대해서 답변해주세요.