클라우드 네이티브 스프링 인 액션 (스프링 부트와 도커, 쿠버네티스로 애플리케이션 구축하기)

토마스 비탈레

(Thomas Vitale)
복원력 있고 안전한 클라우드 네이티브 엔터프라이즈 애플리케이션 구축을 전문으로 하는 소프트웨어 엔지니어이자 아키텍트다. 덴마크의 Systematic에서 소프트웨어 설루션의 설계 및 개발을 담당하고 있으며, 개발자 경험과 보안에 중점을 두고 클라우드 네이티브 환경을 위한 플랫폼 및 애플리케이션 현대화 작업을 해왔다. 주요 관심사 및 전문 분야는 자바, 스프링 부트, 쿠버네티스, 케이네이티브 및 클라우드 네이티브 기술 전반이다. 지속적 전달 관행을 지지하며 함께 협력하는 협업 문화를 통해 사용자, 고객, 비즈니스에 가치를 제공할 수 있다고 믿고 있으며, 스프링 보안 및 스프링 클라우드와 같은 오픈소스 프로젝트에 기여하고 커뮤니티에서 지식을 나누는 것도 좋아한다.

옮긴이 머리말 xv
베타리더 후기 xviii
추천 서문(조시 롱) xx
머리말 xxii
감사의 글 xxiv
이 책에 대하여 xxvi
표지에 대하여 xxxii

PART I 클라우드 네이티브 개요
CHAPTER 1 클라우드 네이티브 소개 3
1.1 클라우드 네이티브란 무엇인가? 5
__1.1.1 클라우드 네이티브에서의 세 가지 P 5
1.2 클라우드와 클라우드 컴퓨팅 모델 6
__1.2.1 서비스형 인프라스트럭처 9 / 1.2.2 서비스형 컨테이너 9 / 1.2.3 서비스형 플랫폼 10 / 1.2.4 서비스형 함수 10 / 1.2.5 서비스형 소프트웨어 11
1.3 클라우드 네이티브 애플리케이션의 특성 11
__1.3.1 확장성 12 / 1.3.2 느슨한 결합 13 / 1.3.3 복원력 15 / 1.3.4 관측 가능성 16 / 1.3.5 관리 용이성 17
1.4 클라우드 네이티브를 지원하는 문화 및 관행 18
__1.4.1 자동화 19 / 1.4.2 지속적 전달 21 / 1.4.3 데브옵스 22
1.5 클라우드가 최선의 선택인가? 24
__1.5.1 속도 25 / 1.5.2 복원력 26 / 1.5.3 확장성 27 / 1.5.4 비용 27
1.6 클라우드 네이티브 구성 28
__1.6.1 컨테이너 29 / 1.6.2 오케스트레이션 32 / 1.6.3 서버리스 33
1.7 클라우드 네이티브 애플리케이션을 위한 아키텍처 35
__1.7.1 다중 계층에서 마이크로서비스 아키텍처까지 그리고 그 이후 36 / 1.7.2 클라우드 네이티브 애플리케이션을 위한 서비스 기반 아키텍처 38
요약 40

CHAPTER 2 클라우드 네이티브 패턴 및 기술 42
2.1 클라우드 네이티브 개발 원칙: 12요소와 확장 43
__2.1.1 하나의 코드베이스, 하나의 애플리케이션 44 / 2.1.2 API 우선 44 / 2.1.3 의존성 관리 44 / 2.1.4 설계, 빌드, 릴리스, 실행 45 / 2.1.5 설정, 크리덴셜 및 코드 45 / 2.1.6 로그 46 / 2.1.7 일회성 46 / 2.1.8 지원 서비스 47 / 2.1.9 환경 동일성 47 / 2.1.10 관리 프로세스 47 / 2.1.11 포트 바인딩 48 / 2.1.12 상태를 갖지 않는 프로세스 48 / 2.1.13 동시성 49 / 2.1.14 원격 측정 49 / 2.1.15 인증 및 승인 49
2.2 스프링을 사용한 클라우드 네이티브 애플리케이션 구축 50
__2.2.1 스프링 개요 50 / 2.2.2 스프링 부트 애플리케이션 구축 51
2.3 도커를 통한 애플리케이션 컨테이너화 62
__2.3.1 도커 소개: 이미지 및 컨테이너 63 / 2.3.2 컨테이너를 통한 스프링 애플리케이션의 실행 66
2.4 쿠버네티스로 컨테이너 관리 68
__2.4.1 쿠버네티스 소개: 배포, 파드, 서비스 69 / 2.4.2 쿠버네티스에서 스프링 애플리케이션 실행 71
2.5 폴라 북숍: 클라우드 네이티브 애플리케이션 75
__2.5.1 시스템 요구 사항 이해 75 / 2.5.2 프로젝트에서 사용되는 패턴과 기술 78
요약 82

PART II 클라우드 네이티브 개발
CHAPTER 3 클라우드 네이티브 개발 시작 87
3.1 클라우드 네이티브 프로젝트 부트스트래핑 88
__3.1.1 하나의 코드베이스, 하나의 애플리케이션 88 / 3.1.2 그래들과 메이븐의 의존성 관리 90
3.2 임베디드 서버로 작업 92
__3.2.1 실행 가능한 JAR 및 임베디드 서버 93 / 3.2.2 요청당 스레드 모델 이해 95 / 3.2.3 내장 톰캣 설정 97
3.3 스프링 MVC를 이용한 RESTful 애플리케이션 구축 100
__3.3.1 REST API를 먼저, 비즈니스 로직은 그다음 100 / 3.3.2 스프링 MVC를 이용한 REST API 구현 106 / 3.3.3 데이터 유효성 검사 및 오류 처리 109 / 3.3.4 미래 요구 사항을 위해 진화하는 API 114
3.4 스프링 RESTful 애플리케이션 테스트 115
__3.4.1 JUnit 5를 이용한 단위 테스트 117 / 3.4.2 @SpringBootTest를 통한 통합 테스트 119 / 3.4.3 @WebMvcTest를 사용한 REST 컨트롤러의 테스트 122 / 3.4.4 @JsonTest를 사용한 JSON 직렬화 테스트 124
3.5 배포 파이프라인: 빌드 및 테스트 126
__3.5.1 배포 파이프라인의 커밋 단계 이해 127 / 3.5.2 깃허브 액션을 이용한 커밋 단계 구현 129
요약 133

CHAPTER 4 외부화 설정 관리 136
4.1 스프링 설정 : 속성과 프로파일 139
__4.1.1 속성: 설정을 위한 키-값 쌍 140 / 4.1.2 프로파일: 기능 플래그와 설정 그룹 146
4.2 외부화된 구성: 하나의 빌드, 여러 설정 150
__4.2.1 커맨드라인 인수를 통한 애플리케이션 설정 152 / 4.2.2 JVM 시스템 속성을 통해 애플리케이션 구성 152 / 4.2.3 환경 변수를 통해 애플리케이션 구성 153
4.3 스프링 클라우드 컨피그 서버로 중앙식 설정 관리하기 155
__4.3.1 깃을 통한 설정 데이터 저장 158 / 4.3.2 설정 서버 구성 160 / 4.3.3 복원력 높은 설정 서버 생성 164 / 4.3.4 설정 서버 REST API 이해 166
4.4 스프링 클라우드 컨피그 클라이언트로 설정 서버 사용 168
__4.4.1 설정 클라이언트 구축 168 / 4.4.2 내결함성이 높은 설정 클라이언트의 구축 171 / 4.4.3 런타임 시 설정 새로고침 173
요약 176

CHAPTER 5 클라우드에서 데이터 저장과 관리 178
5.1 클라우드 네이티브 시스템을 위한 데이터베이스 179
__5.1.1 클라우드에서의 데이터 서비스 180 / 5.1.2 PostgreSQL을 컨테이너로 실행 183
5.2 스프링 데이터에 대한 데이터 지속성 JDBC 185
__5.2.1 JDBC로 데이터베이스에 연결 187 / 5.2.1 스프링 데이터를 통한 지속성 엔티티 정의 190 / 5.2.3 JDBC 감사 활성화와 설정 195 / 5.2.4 스프링 데이터의 데이터 리포지터리 198
5.3 스프링 및 테스트컨테이너로 데이터 지속성 테스트하기 202
__5.3.1 PostgreSQL을 위한 테스트컨테이너 설정 203 / 5.3.2 @DataJdbcTest 및 테스트컨테이너를 통한 데이터 지속성 테스트 205 / 5.3.3 @SpringBootTest 및 테스트컨테이너를 이용한 통합 테스트 206
5.4 플라이웨이를 통한 프로덕션 환경에서의 데이터베이스 관리 207
__5.4.1 플라이웨이 이해: 데이터베이스 버전 관리 208 / 5.4.2 플라이웨이를 이용한 데이터베이스 스키마 초기화 210 / 5.4.3 플라이웨이를 이용한 데이터베이스 진화 211
요약 213

CHAPTER 6 스프링 부트 컨테이너화 215
6.1 도커에서 컨테이너 이미지로 작업하기 216
__6.1.1 컨테이너 이미지 이해 217 / 6.1.2 도커파일을 통한 이미지 생성 218 / 6.1.3 깃허브 컨테이너 저장소로 이미지 저장 222
6.2 스프링 부트 애플리케이션을 컨테이너 이미지로 패키지 226
__6.2.1 스프링 부트의 컨테이너화를 위한 준비 226 / 6.2.2 도커파일로 스프링 부트 컨테이너화 229 / 6.2.3 프로덕션을 위한 컨테이너 이미지 빌드 231 / 6.2.4 클라우드 네이티브 빌드팩을 이용한 스프링 부트 컨테이너화 237
6.3 도커 컴포즈를 통한 스프링 부트 컨테이너의 관리 242
__6.3.1 도커 컴포즈를 통한 컨테이너 라이프사이클 관리 243 / 6.3.2 스프링 부트 컨테이너 디버깅 244
6.4 배포 파이프라인: 패키지 및 등록 247
__6.4.1 커밋 단계에서 릴리스 후보 빌드 248 / 6.4.2 깃허브 액션을 통한 컨테이너 이미지 등록 249
요약 254

CHAPTER 7 스프링 부트를 위한 쿠버네티스 기초 256
7.1 도커에서 쿠버네티스로의 이동 257
__7.1.1 로컬 쿠버네티스 클러스터 259 / 7.1.2 로컬 클러스터에서 데이터 서비스 관리 261
7.2 스프링 부트를 위한 쿠버네티스 배포 263
__7.2.1 컨테이너에서 파드로 263 / 7.2.2 배포를 통한 파드 제어 264 / 7.2.3 스프링 부트 애플리케이션을 위한 배포 객체 생성 265
7.3 서비스 검색 및 부하 분산 271
__7.3.1 서비스 검색 및 부하 분산의 이해 271 / 7.3.2 클라이언트 측 서비스 검색 및 부하 분산 272 / 7.3.3 서버 측 서비스 검색 및 부하 분산 274 / 7.3.4 쿠버네티스 서비스를 통한 스프링 부트 애플리케이션 노출 276
7.4 확장성과 일회성 279
__7.4.1 일회성을 위한 조건: 빠른 시작 280 / 7.4.2 일회성을 위한 조건: 우아한 종료 280 / 7.4.3 스프링 부트 애플리케이션 확장 283
7.5 틸트를 사용한 로컬 쿠버네티스 개발 286
__7.5.1 틸트를 사용한 내부 개발 루프 286 / 7.5.2 옥탄트를 사용한 쿠버네티스 워크로드 시각화 289
7.6 배포 파이프라인: 쿠버네티스 매니페스트 유효성 검사 292
__7.6.1 커밋 단계에서 쿠버네티스 매니페스트 검증 292 / 7.6.2 깃허브 액션을 통한 쿠버네티스 매니페스트 유효성 검사 자동화 294
요약 295

PART III 클라우드 네이티브 분산 시스템
CHAPTER 8 리액티브 스프링: 복원력과 확장성 299
8.1 리액터와 스프링의 비동기 및 비차단 아키텍처 301
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