리전별 영구 디스크로 콜드 복구 가능한 웹 서버 배포

환경 준비

이 섹션에서는 리소스 이름과 위치에 대한 몇 가지 변수를 정의합니다. 이러한 변수는 리소스를 배포할 때 Google Cloud CLI 명령어에서 사용됩니다.

이 문서에서 달리 명시하지 않는 한, 모든 명령어를 Cloud Shell 또는 로컬 개발 환경에 입력합니다.

1. 여기서 PROJECT_ID는 프로젝트 ID로 바꿉니다. 필요한 경우 app과 같은 리소스의 고유 이름 서픽스를 제공합니다.

   us-central1과 같은 리전과 us-central1-a 및 us-central1-f와 같은 해당 리전 내의 두 영역을 지정합니다. 이러한 영역으로 리전 영구 디스크와 초기 관리형 인스턴스 그룹이 배포되는 위치와 필요한 경우 수동으로 장애 조치할 수 있는 위치를 정의합니다.

   PROJECT_ID=PROJECT_ID
   NAME_SUFFIX=app
   REGION=us-central1
   ZONE1=us-central1-a
   ZONE2=us-central1-f
   

VPC 및 서브넷 만들기

VM에 대한 네트워크 액세스 권한을 제공하려면 Virtual Private Cloud(VPC) 및 서브넷을 만듭니다. 관리형 인스턴스 그룹이 단일 리전 내의 영역 간에만 작동하므로 서브넷 하나만 생성됩니다. 환경에서 사용 중인 IP 주소 범위를 관리하기 위한 커스텀 서브넷 모드의 이점에 대한 자세한 내용은 커스텀 모드 VPC 네트워크 사용을 참조하세요.

1. 커스텀 서브넷 모드로 VPC를 만듭니다.

   gcloud compute networks create network-$NAME_SUFFIX \
       --subnet-mode=custom
   

   Cloud Shell 프롬프트가 표시되면 이 첫 번째 요청을 승인하여 API를 호출합니다.

2. 새 VPC에서 서브넷을 만듭니다. 네트워크 범위에 맞는 고유한 주소 범위(예: 10.1.0.0/20)를 정의합니다.

   gcloud compute networks subnets create subnet-$NAME_SUFFIX-$REGION \
       --network=network-$NAME_SUFFIX \
       --range=10.1.0.0/20 \
       --region=$REGION
   

방화벽 규칙 만들기

1. 부하 분산기 및 관리형 인스턴스 그룹의 웹 트래픽 및 상태 확인을 허용하는 방화벽 규칙을 만듭니다.

   gcloud compute firewall-rules create allow-http-$NAME_SUFFIX \
       --network=network-$NAME_SUFFIX \
       --direction=INGRESS \
       --priority=1000 \
       --action=ALLOW \
       --rules=tcp:80 \
       --source-ranges=0.0.0.0/0 \
       --target-tags=http-server
   
   gcloud compute firewall-rules create allow-health-check-$NAME_SUFFIX \
       --network=network-$NAME_SUFFIX \
       --action=allow \
       --direction=ingress \
       --source-ranges=130.211.0.0/22,35.191.0.0/16 \
       --target-tags=allow-health-check \
       --rules=tcp:80
   

   HTTP 규칙은 http-server 태그가 적용되는 모든 VM에 대한 트래픽과 0.0.0.0/0 범위를 사용하는 모든 소스로부터의 트래픽을 허용합니다. 상태 확인 규칙의 경우 Google Cloud의 기본 범위는 플랫폼이 리소스 상태를 올바르게 확인할 수 있도록 설정됩니다.

2. 기본 VM 이미지의 초기 구성에 대해 SSH 트래픽을 허용하려면 --source-range 매개변수를 사용하여 해당 환경에 대한 방화벽 규칙 범위를 지정합니다. 조직에 사용되는 소스 범위를 결정하려면 네트워크 팀과 협력이 필요할 수 있습니다.

   IP_ADDRESS_SCOPE를 고유 IP 주소 범위로 바꿉니다.

   gcloud compute firewall-rules create allow-ssh-$NAME_SUFFIX \
       --network=network-$NAME_SUFFIX \
       --direction=INGRESS \
       --priority=1000 \
       --action=ALLOW \
       --rules=tcp:22 \
       --source-ranges=IP_ADDRESS_SCOPE
   

3. 방화벽 규칙을 만든 후 다음 세 가지 규칙이 추가되었는지 확인합니다.

   gcloud compute firewall-rules list \
       --project=$PROJECT_ID \
       --filter="NETWORK=network-$NAME_SUFFIX"
   

   다음 예시 출력은 3개 규칙이 올바르게 생성된 것을 보여줍니다.

   NAME                    NETWORK      DIRECTION  PRIORITY  ALLOW
   allow-health-check-app  network-app  INGRESS    1000      tcp:80
   allow-http-app          network-app  INGRESS    1000      tcp:80
   allow-ssh-app           network-app  INGRESS    1000      tcp:22
   

리전 영구 디스크 및 VM 만들기

리전 영구 디스크는 리전의 두 영역 간에 데이터를 지속적으로 복제합니다. 리전 영구 디스크와 동일한 두 영역에서 실행되는 관리형 인스턴스 그룹에서는 디스크를 VM에 연결할 수 있습니다.

1. 10GiB SSD를 만듭니다. 스토리지 요구사항과 소비된 공간이 아닌 프로비저닝된 공간에 대한 비용 지불과 관련된 요금을 이해할 수 있습니다. 자세한 내용은 영구 디스크 가격 책정을 참조하세요.

   gcloud compute disks create disk-$NAME_SUFFIX \
       --region $REGION \
       --replica-zones $ZONE1,$ZONE2 \
       --size=10 \
       --type=pd-ssd
   

2. 연결된 리전 영구 디스크가 있는 기본 VM을 만듭니다.

   gcloud compute instances create vm-base-$NAME_SUFFIX \
       --zone=$ZONE1 \
       --machine-type=n1-standard-1 \
       --subnet=subnet-$NAME_SUFFIX-$REGION \
       --tags=http-server \
       --image=debian-10-buster-v20210721 \
       --image-project=debian-cloud \
       --boot-disk-size=10GB \
       --boot-disk-type=pd-balanced \
       --boot-disk-device-name=vm-base-$NAME_SUFFIX \
       --disk=mode=rw,name=disk-$NAME_SUFFIX,device-name=disk-$NAME_SUFFIX,scope=regional
   

   이 문서의 시작 부분에 정의된 매개변수를 사용하여 VM의 이름을 지정하고 올바른 서브넷에 연결합니다. 또한 부팅 디스크 및 데이터 디스크에 대한 매개변수로부터 이름을 할당합니다.

3. 간단한 웹사이트를 설치하고 구성하려면 먼저 SSH를 사용하여 기본 VM에 연결합니다.

   gcloud compute ssh vm-base-$NAME_SUFFIX --zone=$ZONE1
   

4. VM에 대한 SSH 세션에서 원하는 편집기로 VM을 구성하는 스크립트를 만듭니다. 다음 예시에서는 Nano를 편집기로 사용합니다.

   nano configure-vm.sh
   

   다음 구성 스크립트를 파일에 붙여넣습니다. NAME_SUFFIX를 이 문서의 시작 부분에서 설정한 값과 일치하도록 업데이트합니다(예: app).

   #!/bin/bash
   
   NAME_SUFFIX=app
   
   # Create directory for the basic website files
   sudo mkdir -p /var/www/example.com
   sudo chmod a+w /var/www/example.com
   sudo chown -R www-data: /var/www/example.com
   
   # Find the disk name, then format and mount it
   DISK_NAME="google-disk-$NAME_SUFFIX"
   DISK_PATH="$(find /dev/disk/by-id -name "${DISK_NAME}" | xargs -I '{}' readlink -f '{}')"
   
   sudo mkfs.ext4 -m 0 -E lazy_itable_init=0,lazy_journal_init=0,discard $DISK_PATH
   sudo mount -o discard,defaults $DISK_PATH /var/www/example.com
   
   # Install Apache
   sudo apt-get update && sudo apt-get -y install apache2
   
   # Write out a basic HTML file to the mounted persistent disk
   sudo tee -a /var/www/example.com/index.html >/dev/null <<'EOF'
   <!doctype html>
   <html lang=en>
   <head>
   <meta charset=utf-8>
       <title>HA / DR example</title>
   </head>
   <body>
       <p>Welcome to a test web server with regional persistent disks!</p>
   </body>
   </html>
   EOF
   
   # Write out an Apache configuration file
   sudo tee -a /etc/apache2/sites-available/example.com.conf >/dev/null <<'EOF'
   <VirtualHost *:80>
           ServerName www.example.com
   
           ServerAdmin webmaster@localhost
           DocumentRoot /var/www/example.com
   
           ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/error.log
           CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/access.log combined
   </VirtualHost>
   EOF
   
   # Enable the Apache configuration file and reload service
   sudo a2dissite 000-default
   sudo a2ensite example.com.conf
   sudo systemctl reload apache2
   

5. 파일을 작성하고 편집기를 종료합니다. 예를 들어 Nano에서 Ctrl-O를 사용하여 파일을 작성하고 Ctrl-X로 종료합니다.

6. 구성 스크립트를 실행 가능하게 만든 다음 실행합니다.

   chmod +x configure-vm.sh
   ./configure-vm.sh
   

7. VM에 대한 SSH 세션을 종료합니다.

   exit
   

8. VM의 IP 주소를 가져오고 curl을 사용하여 기본 웹페이지를 확인합니다.

   curl $(gcloud compute instances describe vm-base-$NAME_SUFFIX \
       --zone $ZONE1 \
       --format="value(networkInterfaces.accessConfigs.[0].natIP)")
   

   다음 예시 출력에 표시된 것처럼 기본 웹사이트가 반환됩니다.

   <!doctype html>
   <html lang=en>
   <head>
   <meta charset=utf-8>
       <title>HA / DR example</title>
   </head>
   <body>
       <p>Welcome to a test web server with regional persistent disks!</p>
   </body>
   </html>
   

   이 단계는 Apache가 올바르게 구성되었고 페이지가 연결된 리전 영구 디스크에서 로드되었는지 확인합니다. 다음 섹션에서는 이 기본 VM을 사용하여 이미지를 만들고 시작 스크립트로 인스턴스 템플릿을 구성합니다.

VM 이미지 및 인스턴스 템플릿 만들기

필요한 추가 구성 없이 자동으로 배포될 수 있는 동일한 VM을 만들려면 커스텀 VM 이미지를 사용합니다. 이 이미지는 OS 및 Apache 구성을 캡처합니다. 다음 단계에서 관리형 인스턴스 그룹에 생성되는 각 VM에서 이 이미지를 사용합니다.

1. 이미지를 만들려면 먼저 VM을 중지해야 합니다.

   gcloud compute instances stop vm-base-$NAME_SUFFIX --zone=$ZONE1
   

2. 이전 섹션에서 구성한 기본 VM의 이미지를 만듭니다.

   gcloud compute images create image-$NAME_SUFFIX \
       --source-disk=vm-base-$NAME_SUFFIX \
       --source-disk-zone=$ZONE1 \
       --storage-location=$REGION
   

3. 각 VM의 구성을 정의하는 인스턴스 템플릿을 만듭니다.

   gcloud compute instance-templates create template-$NAME_SUFFIX \
       --machine-type=n1-standard-1 \
       --subnet=projects/$PROJECT_ID/regions/$REGION/subnetworks/subnet-$NAME_SUFFIX-$REGION \
       --tags=http-server \
       --image=image-$NAME_SUFFIX \
       --region=$REGION \
       --metadata=^,@^startup-script=\!\#\ /bin/bash$'\n'echo\ UUID=\`blkid\ -s\ UUID\ -o\ value\ /dev/sdb\`\ /var/www/example.com\ ext4\ discard,defaults,nofail\ 0\ 2\ \|\ tee\ -a\ /etc/fstab$'\n'mount\ -a
   

   이전 단계에서 만든 이미지가 각 VM의 소스로 정의되며 리전 영구 디스크를 마운트하는 시작 스크립트도 정의됩니다.

관리형 인스턴스 그룹 만들기

관리형 인스턴스 그룹은 VM을 실행합니다. 관리형 인스턴스 그룹이 정의된 영역에서 실행되고 VM 상태를 모니터링합니다. 인스턴스 장애가 발생하고 VM 실행이 중지되면 관리형 인스턴스 그룹이 동일한 영역에 다른 VM을 다시 만들려고 시도하고 리전 영구 디스크를 연결합니다. 장애가 영역 수준에서 발생하면 콜드 장애 조치를 수동으로 수행하고 다른 영역에서 또 다른 관리형 인스턴스 그룹을 만들어야 합니다. 동일한 커스텀 이미지 및 인스턴스 템플릿이 동일한 방법으로 VM을 자동으로 구성합니다.

1. 관리형 인스턴스 그룹에서 VM을 모니터링하기 위해 상태 확인을 만듭니다. 이 상태 확인은 포트 80으로 VM이 응답하는지 확인합니다. 자체 애플리케이션의 경우 VM 상태를 확인하기 위해 적합한 포트를 모니터링합니다.

   gcloud compute health-checks create http http-basic-check-$NAME_SUFFIX --port 80
   

2. 이전 단계에서 만든 인스턴스 템플릿을 사용하는, 처음에는 VM 0개가 포함된 관리형 인스턴스 그룹을 만듭니다.

   gcloud compute instance-groups managed create instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE1 \
       --base-instance-name=instance-vm-$NAME_SUFFIX \
       --template=template-$NAME_SUFFIX \
       --size=0 \
       --zone=$ZONE1 \
       --health-check=http-basic-check-$NAME_SUFFIX
   

3. 관리형 인스턴스 그룹에 단일 VM을 만들고 리전 영구 디스크를 연결합니다. 이 VM에 오류가 발생하면 관리형 인스턴스 그룹이 동일 영역에 VM을 다시 만들고 영구 디스크를 다시 연결하려고 시도합니다.

   gcloud compute instance-groups managed create-instance instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE1 \
       --instance instance-vm-$NAME_SUFFIX \
       --zone=$ZONE1\
       --stateful-disk device-name=disk-$NAME_SUFFIX,source=projects/$PROJECT_ID/regions/$REGION/disks/disk-$NAME_SUFFIX
   

이 콜드 복구 가능한 애플리케이션 시나리오에서는 관리형 인스턴스 그룹에서 실행되는 VM 수를 늘리기 위해 자동 확장 규칙을 만들지 마세요.

부하 분산기 만들기 및 구성

사용자가 웹사이트에 액세스하기 위해서는 관리형 인스턴스 그룹에서 실행되는 VM으로의 트래픽을 허용해야 합니다. 또한 관리형 인스턴스 그룹에 영역 오류가 발생할 경우 새로운 VM으로 트래픽을 자동으로 리디렉션해야 할 수 있습니다.

다음 섹션에서는 포트 80에서 HTTP 트래픽에 대한 백엔드 서비스를 사용하여 외부 부하 분산기를 만들고, 이전 단계에서 만든 상태 확인을 사용하고, 외부 IP 주소를 백엔드 서비스에 매핑합니다.

자세한 내용은 간단한 외부 HTTP 부하 분산기 설정 방법을 참조하세요.

1. 애플리케이션의 부하 분산기를 만들고 구성합니다.

   # Configure port rules for HTTP port 80
   gcloud compute instance-groups set-named-ports \
       instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE1 \
       --named-ports http:80 \
       --zone $ZONE1
   
   # Create a backend service and add the managed instance group to it
   gcloud compute backend-services create \
       web-backend-service-$NAME_SUFFIX \
       --protocol=HTTP \
       --port-name=http \
       --health-checks=http-basic-check-$NAME_SUFFIX \
       --global
   
   gcloud compute backend-services add-backend \
       web-backend-service-$NAME_SUFFIX \
       --instance-group=instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE1 \
       --instance-group-zone=$ZONE1 \
       --global
   
   # Create a URL map for the backend service
   gcloud compute url-maps create web-map-http-$NAME_SUFFIX \
       --default-service web-backend-service-$NAME_SUFFIX
   
   # Configure forwarding for the HTTP traffic
   gcloud compute target-http-proxies create \
       http-lb-proxy-$NAME_SUFFIX \
       --url-map web-map-http-$NAME_SUFFIX
   
   gcloud compute forwarding-rules create \
       http-content-rule-$NAME_SUFFIX \
       --global \
       --target-http-proxy=http-lb-proxy-$NAME_SUFFIX \
       --ports=80
   

2. 웹 트래픽에 대한 전달 규칙의 IP 주소를 가져옵니다.

   IP_ADDRESS=$(gcloud compute forwarding-rules describe http-content-rule-$NAME_SUFFIX \
       --global \
       --format="value(IPAddress)")
   

3. curl을 사용하거나 웹브라우저를 열어 이전 단계의 부하 분산기 IP 주소를 사용하여 웹사이트를 확인합니다.

   curl $IP_ADDRESS
   

   부하 분산기 배포가 완료되고 백엔드로 트래픽을 올바르게 연결하려면 몇 분 정도 걸립니다. 부하 분산기 배포가 계속 수행되면 HTTP 404 또는 502 오류가 반환됩니다. 필요한 경우 몇 분 정도 기다린 후 웹사이트 액세스를 다시 시도합니다.

   다음 예시 출력에 표시된 것처럼 기본 웹사이트가 반환됩니다.

   <!doctype html>
   
   <html lang=en>
   <head>
   <meta charset=utf-8>
       <title>HA / DR example</title>
   </head>
   <body>
       <p>Welcome to a test web server with regional persistent disks!</p>
   </body>
   </html>
   

영역 장애 조치 및 복구 시뮬레이션

영역 수준에서 오류를 시뮬레이션하기 전 리소스 배포를 검토합니다. 모든 리소스는 다음 이미지와 같이 환경을 지원하기 위해 생성되었습니다.

• 관리형 인스턴스 그룹에서 실행되는 VM 1개에 기본 웹사이트를 저장하는 리전 영구 디스크가 연결되어 있습니다.
• 시작 스크립트는 인스턴스 템플릿에 적용되므로 관리형 인스턴스 그룹에 생성된 모든 VM이 리전 영구 디스크를 마운트할 수 있습니다.
• 상태 확인은 관리형 인스턴스 그룹 내에 있는 VM의 상태를 모니터링합니다.
• 외부 애플리케이션 부하 분산기가 관리형 인스턴스 그룹에서 실행되는 VM으로 사용자를 연결합니다.
• VM이 실패하면 관리형 인스턴스 그룹이 동일 영역에 VM을 다시 만들려고 시도합니다. 영역 수준에서 장애가 발생하면 작동 중인 다른 영역에 대체 관리형 인스턴스 그룹을 수동으로 만들어야 합니다.

프로덕션 환경에서는 문제가 발생할 때 Cloud Monitoring 또는 기타 모니터링 솔루션을 통해 알림을 받을 수 있습니다. 이 알림은 작동 중인 다른 영역에 대체 관리형 인스턴스 그룹을 수동으로 만들기 전에 오류 범위를 이해하라는 메시지를 사용자에게 표시합니다. 또 다른 방법은 모니터링 솔루션을 사용하여 관리형 인스턴스 그룹 장애에 자동으로 응답하는 것입니다.

사용자 또는 모니터링 솔루션 측면에서 가장 적절한 조치가 장애 조치를 수행하는 것으로 결정되면 대체 관리형 인스턴스 그룹을 만듭니다. 이 문서에서는 이 대체 리소스를 수동으로 만듭니다.

1. 영역 수준의 장애를 시뮬레이션하려면 부하 분산기 백엔드와 관리형 인스턴스 그룹을 삭제합니다.

   gcloud compute backend-services remove-backend \
       web-backend-service-$NAME_SUFFIX \
       --instance-group=instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE1 \
       --instance-group-zone=$ZONE1 \
       --global
   
   gcloud compute instance-groups managed delete instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE1 \
         --zone=$ZONE1
   

   메시지가 표시되면 관리형 인스턴스 그룹 삭제 요청을 확인합니다.

   그러면 이제 프로덕션 환경에서 모니터링 시스템이 콜드 장애 조치 작업을 요청하는 알림을 생성합니다.

2. curl 또는 웹브라우저를 다시 사용해서 부하 분산기의 IP 주소에 액세스합니다.

   curl $IP_ADDRESS --max-time 5
   

   부하 분산기에 정상 상태의 대상이 없으므로 curl 요청이 실패합니다.

3. 콜드 장애 조치를 시뮬레이션하려면 다른 영역에서 관리형 인스턴스 그룹을 만듭니다.

   gcloud compute instance-groups managed create instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE2 \
       --base-instance-name=instance-vm-$NAME_SUFFIX \
       --template=template-$NAME_SUFFIX \
       --size=0 \
       --zone=$ZONE2 \
       --health-check=http-basic-check-$NAME_SUFFIX
   
   gcloud compute instance-groups managed create-instance instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE2 \
       --instance instance-vm-$NAME_SUFFIX \
       --zone=$ZONE2 \
       --stateful-disk device-name=disk-$NAME_SUFFIX,source=projects/$PROJECT_ID/regions/$REGION/disks/disk-$NAME_SUFFIX
   

   VM 이미지, 인스턴스 템플릿 및 리전 영구 디스크는 애플리케이션 인스턴스에 대해 모든 구성을 유지 관리합니다.

4. 부하 분산기를 업데이트하여 새로운 관리형 인스턴스 그룹 및 VM을 추가합니다.

   gcloud compute instance-groups set-named-ports \
       instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE2 \
       --named-ports http:80 \
       --zone $ZONE2
   
   gcloud compute backend-services add-backend \
       web-backend-service-$NAME_SUFFIX \
       --instance-group=instance-group-$NAME_SUFFIX-$ZONE2 \
       --instance-group-zone=$ZONE2 \
       --global
   

5. curl 또는 웹브라우저를 한 번 더 사용하여 관리형 인스턴스 그룹에서 실행되는 VM으로 트래픽을 전달하는 부하 분산기의 IP 주소에 액세스합니다.

   curl $IP_ADDRESS
   

   VM이 배포를 완료하고 리전 영구 디스크를 연결하려면 몇 분 정도 걸립니다. 필요한 경우 몇 분 정도 기다린 후 웹사이트 액세스를 다시 시도합니다.

   다음 예시 응답은 VM에서 올바르게 실행되는 웹페이지를 보여줍니다.

   <!doctype html>
   <html lang=en>
   <head>
   <meta charset=utf-8>
       <title>HA / DR example</title>
   </head>
   <body>
       <p>Welcome to a test web server with regional persistent disks!</p>
   </body>
   </html>