클라이언트-서버 아키텍처 1

 

 아키텍처 세부정보

• 클라이언트-서버 모델: 웹 개발은 일반적으로 클라이언트-서버 모델을 따른다. 클라이언트는 사용자와 상호작용하는 브라우저나 앱을 의미하며, 서버는 클라이언트의 요청을 처리하고 응답을 보내는 시스템이다.
• 프론트엔드와 백엔드: 웹 애플리케이션은 프론트엔드와 백엔드로 구분된다. 프론트엔드는 사용자가 직접 상호작용하는 부분으로, HTML, CSS, JavaScript 등을 사용하여 구성한다. 백엔드는 서버에서 실행되며, 데이터베이스와의 상호작용, 비즈니스 로직 처리 등을 담당한다.
• 데이터베이스: 데이터베이스는 웹 애플리케이션의 데이터 저장을 담당한다. 관계형 데이터베이스(RDBMS)와 비관계형 데이터베이스(NoSQL)로 구분되며, 각기 다른 용도와 특성을 가진다. RDBMS는 SQL을 사용하여 데이터를 관리하며, NoSQL은 다양한 형태의 비정형 데이터를 처리한다.
• 서버 사이드 언어: 백엔드 개발에 사용되는 서버 사이드 언어는 PHP, Python, Ruby, Java, Node.js 등이 있다. 각 언어는 웹 서버와 통신하며 클라이언트의 요청을 처리한다.
• 웹 서버: 웹 서버는 클라이언트의 요청을 받아서 처리하고, 웹 페이지를 제공하는 역할을 한다. Apache, Nginx, Microsoft IIS 등이 대표적인 웹 서버 소프트웨어이다.
• API (Application Programming Interface): API는 웹 애플리케이션과 다른 시스템 간의 상호작용을 가능하게 한다. RESTful API와 GraphQL API가 주요 형태로, 각각의 규칙과 프로토콜을 통해 데이터를 주고받는다.
• 로드 밸런서: 로드 밸런서는 클라이언트의 요청을 여러 서버에 분산시켜 부하를 균등하게 나누는 역할을 한다. 이를 통해 성능을 향상시키고, 시스템의 가용성을 높인다.
• 캐싱: 캐싱은 자주 요청되는 데이터나 결과를 저장하여 응답 속도를 향상시키는 기술이다. 브라우저 캐시, 서버 캐시, CDN 캐시 등이 있으며, 성능 개선에 중요한 역할을 한다.
• 보안: 웹 애플리케이션의 보안을 위해 SSL/TLS를 통해 데이터 암호화, 인증 및 권한 부여 시스템을 통해 사용자 접근을 관리, 웹 애플리케이션 방화벽(WAF)을 통해 공격을 차단하는 등의 방법을 사용한다.
• 클라우드 서비스: 클라우드 컴퓨팅은 웹 애플리케이션의 배포, 관리, 확장을 용이하게 한다. AWS, Azure, Google Cloud Platform과 같은 클라우드 서비스 제공자는 다양한 인프라와 플랫폼 서비스를 제공한다.

추상화 계층

1. 프론트엔드

프론트엔드는 사용자와 직접 상호작용하는 계층이다. 사용자 인터페이스(UI)를 구성하고 사용자 경험(UX)을 최적화하는 역할을 한다. 프론트엔드는 다음과 같은 구성 요소로 이루어진다.

• HTML (Hypertext Markup Language): 웹 페이지의 구조를 정의하며, 문서의 제목, 단락, 리스트 등 다양한 요소를 표현한다.
• CSS (Cascading Style Sheets): 웹 페이지의 스타일을 정의하며, 레이아웃, 색상, 폰트 등의 시각적 요소를 조정한다.
• JavaScript: 웹 페이지의 동적 기능을 구현하며, 사용자와의 상호작용, 비동기 요청 처리 등을 담당한다. 프레임워크나 라이브러리(예: React, Angular, Vue.js)를 사용하여 개발이 이루어진다.
• 프론트엔드 프레임워크: SPA(Single Page Application) 개발을 지원하며, 클라이언트 사이드 라우팅, 상태 관리 등의 기능을 제공한다.

2. 백엔드

백엔드는 클라이언트의 요청을 처리하고 비즈니스 로직을 구현하는 계층이다. 서버 사이드에서 실행되며, 다음과 같은 구성 요소로 나눌 수 있다.

• 서버 사이드 언어: PHP, Python, Ruby, Java, Node.js 등의 언어를 사용하여 서버의 비즈니스 로직을 구현한다.
• 서버 프레임워크: Express.js, Django, Ruby on Rails, Spring 등과 같은 프레임워크를 사용하여 개발의 효율성을 높이고, 구조적 접근을 지원한다.
• API (Application Programming Interface): RESTful API 또는 GraphQL API를 통해 프론트엔드와의 데이터 교환을 담당하며, 클라이언트의 요청에 따라 데이터를 제공하거나 처리한다.
• 서비스 로직: 사용자 인증, 권한 관리, 비즈니스 규칙 적용 등 애플리케이션의 주요 기능을 담당한다.

3. 데이터 액세스 서비스

데이터 액세스 서비스는 백엔드와 데이터베이스 사이의 중간 계층으로, 데이터베이스와의 상호작용을 효율적으로 처리한다. 이 계층의 주요 기능은 다음과 같다.

• 데이터 액세스 객체 (DAO): 데이터베이스와의 CRUD(Create, Read, Update, Delete) 작업을 수행하는 객체이다. 데이터의 영속성을 관리하며, 비즈니스 로직과 데이터 저장을 분리한다.
• ORM (Object-Relational Mapping): 데이터베이스의 테이블과 객체 지향 프로그래밍의 객체를 매핑하여 데이터베이스와의 상호작용을 간소화한다. 예를 들어, Hibernate, Sequelize, TypeORM 등이 있다.
• 서비스 레이어: 비즈니스 로직과 데이터 액세스를 결합하여 데이터의 처리와 관련된 작업을 담당한다.

4. 데이터베이스 서버

데이터베이스 서버는 데이터를 저장하고 관리하는 계층이다. 주요 기능은 다음과 같다.

• 관계형 데이터베이스 (RDBMS): 데이터가 테이블 형태로 저장되며, SQL을 사용하여 데이터를 쿼리하고 관리한다. 대표적인 시스템으로 MySQL, PostgreSQL, Oracle Database가 있다.
• 비관계형 데이터베이스 (NoSQL): 비정형 데이터나 대용량 데이터를 처리하는 데 적합하며, 다양한 데이터 모델을 지원한다. MongoDB, Cassandra, Redis 등이 포함된다.
• 데이터베이스 관리 시스템 (DBMS): 데이터베이스의 생성, 수정, 쿼리 등을 수행하는 소프트웨어로, 데이터의 무결성과 안정성을 유지한다.
• 인덱스와 성능 최적화: 데이터 검색 성능을 향상시키기 위해 인덱스를 생성하고, 쿼리 성능을 분석하여 최적화 작업을 수행한다.

이와 같은 추상화 계층들은 서로 협력하여 웹 애플리케이션이 원활하게 동작하도록 한다. 각 계층은 독립적이면서도 긴밀하게 연동되어 전체 시스템의 기능과 성능을 결정한다.