비트윈 서버 아키텍처와 그에 따른 배포 방법 VCNC 개발팀 이정행 2013.02.16 아마존 웹 서비스 한국 사용자 모임 VCNC 개발팀 이정행 (@eincs) 2013.02.16

비트윈? 커플들을 위한 모바일 서비스 • 2.57M downloads • 611K weekly active users • 19M message per day • 160K photos per day

비트윈 서버 개발 스택 JAVA로 개발되었고, Tokyo region에서 운영됨 • Netty for network framework • Thrift for defining protocol • HBase for storing data

비트윈 서버 아키텍처 서비스 상태 또는 제공되는 기능에 따라 변경됨 • Single instance for closed beta • Multi instance for open beta • Shared instance for tcp chatting

비트윈 아키텍처 #1 (closed beta) 한 개의 인스턴스, 가정집의 Mac mini로 운영

비트윈 아키텍처 #1 (Cont'd) 세 개의 Git repository로 개발 및 배포 dev build deploy HBase (Standalone) API Server (HTTP) stunnel (for HTTPS) dev에서 작업한 내용을 deploy에 반영 후, 운영 서버에서 git pull S3

비트윈 아키텍처 #2 (open beta 이후) 여러 대의 인스턴스, AWS에서 운영 HBase (Cluster) ELB API API API S3 다운 타임을 최소화하기 위해, 인스턴스를 차례대로 롤링 업데이트 (특정 인스턴스를 ELB에서 떼어낸 후, pull 받고 Netty서버 재시작) HTTP

비트윈 아키텍처 #3 (빠른채팅 이후) 메세징에 대하여 TCP 프로토콜을 구현 HBase (Cluster) ELB (HTTP) API #1 API #3 API #2 HTTP • TCP를 위한 ELB를 하나 두기 • 작성 중 상태가 변경 될 때 마 다 HBase 요청이 일어나게 됨 • 메모리에 들고 있고 싶지만 각 연인이 다른 서버로 연결 됨 ELB (TCP) TCP HBase 요청이 지나치게 많이 일어나므로 실제 시스템에 적용하기에 부적절함

비트윈 아키텍처 #3 (cont'd) 특정 API 서버가 특정 커플을 샤딩 HBase (Cluster) ELB (HTTP) API #1 API #3 API #2 HTTP ELB #1 (TCP) ELB #2 (TCP) ELB #3 (TCP) TCP • 채팅 상태를 메모리에 들고 있음 • 특정 커플은 특정 서버에 할당 • 어떤 서버로 할당될지는 Consistent Hashing으로 결정 • 각 API 서버가 살아있는 API서버 리스트를 관리해야함  각 API서버의 설정을 매번 바꾸어 줘야하므로, 새로운 버전 배포가 매우 복잡함

비트윈 아키텍처 #3 (cont'd) 샤딩 정보를 ZooKeeper에서 관리 HBase (Cluster) ELB (HTTP) API #1 API #3 API #2 HTTP ELB #1 (TCP) ELB #2 (TCP) ELB #3 (TCP) ZooKeeper TCP • API 서버가 추가 되거나 삭 제되면 샤딩 정보가 바뀜 • 샤딩 정보 변경시 ZK에서 살 아 있는 API 서버로 바로 알 려줌 ZooKeeper에서 살아있는 API서버를 바로바로 알려주므로 그나마 간편한 롤링업데이트가 가능

비트윈 아키텍처 #3 (cont'd) 그나마 간단하게 롤링 업데이트가 가능함 HBase (Cluster) ELB (HTTP) API #1 API #2 HTTP ELB #1 (TCP) ELB #2 (TCP) ZooKeeper TCP 1. ELB(HTTP)에서 API #3 제거 2. ZooKeeper 업데이트하여 살아 있는 노드에서 API #3 제거 3. API #1, API #2는 API #3가 제거 되었다는 사실을 즉시 알게 되고 커플은 다시 샤딩 됨 4. API #3에서 pull받고 Netty 재시작 5. 다시 ELB들을 붙이고 ZooKeeper 업데이트 API #3 ELB #3 (TCP) pull 받고 Netty서버 재시작 여전히 복잡함

비트윈 아키텍처 #3 (cont'd) 인스턴스가 새로 추가 될 때, ELB Warm-up이 필요함 HBase (Cluster) ELB (HTTP) API #1 API #2 HTTP ELB #1 (TCP) ELB #2 (TCP) ZooKeeper TCP 1. AMI에서 인스턴스 생성 2. 새로 붙이는 ELB를 Warm-up 3. ZooKeeper에 새로운 인스턴스 붙이기 4. HTTP ELB에 새로운 인스턴스 추가 API #3 ELB #3 (TCP) Warm-up 과정 때문에 오토스케일링이 어려움

비트윈 아키텍처 #4 (가까운 미래) 자동화가 어려운 문제를 해결하기 위한 Multitier 아키텍처 HBase (Cluster) ELB (HTTP) APP #1 APP #3 APP #2 HTTP ELB (TCP) TCP Presentation #1 Presentation #2 Presentation #2 Rocky Presentation Tier는 Stateless하므로, 오토 스케일이 쉽게 가능 Application Tier는 Rocky의 도움을 받아, 배포 자동화, 오토 스케일, Failover가 가능 (Rocky는 Between 서비스를 위해 개발한 일종의 Coordinator)

비트윈 아키텍처 #5 (먼 미래) 좀더 나아가서, HBase 리전들을 APP 서버 로컬에 할당 HBase (Cluster) ELB (HTTP) APP #1 APP #3 APP #2 HTTP ELB (TCP) TCP Presentation #1 Presentation #2 Presentation #2 Rocky HBase 리전들을 분산에 따라 APP서버의 담당 커플을 결정함특정 유저로 국한 됨 Application Tier와 HBase Region간 통신이 로컬에서 이루어 지기 때문에 응답속도에 유리함 http://static.googleusercontent.com/external_content/untrusted_dlcp/research.google.com/ko//people/jeff/MIT_BigData_Sep2012.pdf HBase Region #1 HBase Region #3 HBase Region #2

비트윈 아키텍처 #5 (cont’d) Multizone으로 구성이 가능해짐 APP#1 APP#3 APP#2 P #1 P #2 P #3 Rocky APP#1 APP#3 APP#2 P #1 P #2 P #3 Rocky ELB (HTTP) HTTP ELB (TCP) TCP • Presentation Tier는 비동기식으로 동작하므로 Zone간 Latency가 부담이 없음 • HBase에 Haeinsa 적용 후, Region서버간 통신은 묶여서 호출되므로, HBase Cluste의 Rack설정을 잘하면 하면 부담이 적음

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