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Golang의 웹 프레임워크를 사용하여 분산 시스템 구현 Buffalo 프레임워크

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2023-06-24 08:37:091592검색

분산 시스템은 데이터와 작업이 공유되는 여러 개의 독립적인 컴퓨터로 구성된 시스템입니다. 이들 컴퓨터는 네트워크를 통해 서로 통신하여 함께 작업을 완료합니다. 이 시스템에서 각 컴퓨터는 독립적이며 서로 다른 운영 체제와 프로그래밍 언어를 사용할 수 있습니다. 이러한 컴퓨터가 함께 작동하려면 작동을 조정할 수 있는 프레임워크가 필요합니다. 이 글에서는 Golang의 Buffalo 프레임워크를 사용하여 분산 시스템을 구현하는 방법을 소개합니다.

Golang은 효율적인 프로그래밍 언어이며 분산 시스템에서 Golang을 사용하는 것이 다른 언어보다 좋습니다. 그래서 우리는 개발 언어로 Golang을 선택했습니다. Buffalo 프레임워크는 신속한 개발과 협업 개발의 ​​이점을 제공하는 인기 있는 Golang 웹 프레임워크입니다. 이 프레임워크에서는 자동화 서비스를 사용하여 애플리케이션을 생성하고 관리할 수 있습니다.

분산 시스템을 만들 때 다음 요소를 고려해야 합니다.

  1. 서로 통신: 분산 시스템의 컴퓨터는 함께 작동하려면 서로 통신해야 합니다. 이를 달성하기 위해 RESTful API 또는 gRPC 프로토콜을 사용할 수 있습니다.
  2. 데이터 동기화: 분산 시스템의 컴퓨터는 독립적이므로 서로 다른 데이터를 가질 수 있습니다. 따라서 우리는 이 데이터를 동기화하는 방법을 고려해야 합니다.
  3. 로드 밸런싱: 분산 시스템을 보다 효율적으로 만들기 위해서는 여분의 컴퓨팅 리소스를 사용하여 컴퓨터에 작업을 할당해야 합니다.

이제 Buffalo 프레임워크를 사용하여 이러한 기능을 구현하는 방법을 살펴보겠습니다.

Buffalo 애플리케이션 만들기

먼저 서버에 Buffalo 애플리케이션을 만들어야 합니다. Buffalo CLI를 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다. Buffalo CLI를 설치하고 다음 명령줄을 통해 새 Buffalo 애플리케이션을 생성합니다. 

$ go get -u -v github.com/gobuffalo/buffalo/cli/v2
$ buffalo new appname

Buffalo는 기본 애플리케이션 구조를 생성합니다. 다음 명령을 사용하여 서버를 시작할 수 있습니다. 

$ buffalo dev

이 명령은 웹 서버를 시작한 다음 브라우저에서 http://127.0.0.1:3000을 방문하여 애플리케이션을 볼 수 있습니다.

RESTful API 만들기

다음으로 분산 시스템의 컴퓨터들이 서로 통신할 수 있는 RESTful API를 만들어야 합니다. Buffalo 프레임워크의 자동화 서비스를 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다.

먼저 API 요청을 처리하는 컨트롤러를 만들어야 합니다. 다음 명령을 사용하여 컨트롤러를 만들 수 있습니다. 

$ buffalo generate resource user name email

이 명령은 "user"라는 컨트롤러를 생성하며 컨트롤러에는 "name"과 "email"이라는 두 개의 매개 변수가 포함되어 있습니다. 다양한 유형의 요청에 응답할 수 있도록 컨트롤러에 로직을 추가할 수 있습니다.

분산 시스템의 컴퓨터가 서로 통신하려면 POST 및 GET 요청을 생성해야 합니다. 이러한 요청을 처리하기 위해 컨트롤러에 다음 코드를 추가할 수 있습니다. 

func (v *UsersResource) Create(c buffalo.Context) error {
    user := &models.User{}
    if err := c.Bind(user); err != nil {
        return err
    }

    // Add validation logic here!

    tx := c.Value("tx").(*pop.Connection)
    if err := tx.Create(user); err != nil {
        return err
    }

    return c.Render(201, r.JSON(user))
}

func (v *UsersResource) List(c buffalo.Context) error {
    users := &models.Users{}
    tx := c.Value("tx").(*pop.Connection)
    if err := tx.All(users); err != nil {
        return err
    }

    return c.Render(200, r.JSON(users))
}

이 코드는 POST 및 GET 요청을 처리하고 JSON 형식의 응답 데이터를 클라이언트에 반환합니다.

gRPC 프로토콜 사용

RESTful API 외에도 gRPC 프로토콜을 사용하여 컴퓨터 간 통신을 구현할 수도 있습니다. Buffalo 프레임워크는 gRPC 프로토콜을 지원하며 다음 명령을 사용하여 Buffalo-gRPC 플러그인을 설치할 수 있습니다. 

$ buffalo plugins install buffalo-grpc

다음으로 애플리케이션을 위한 gRPC 서비스 코드를 생성해야 합니다. 다음 명령을 사용하여 코드를 생성할 수 있습니다. 

$ buffalo generate grpc user

이 명령은 "user"라는 gRPC 서비스를 생성합니다.

서버측 코드에서는 gRPC 서비스에 정의된 메서드를 구현해야 합니다. 다음 코드에서 이러한 메서드를 구현할 수 있습니다. 

type UserServer struct{}

func (s *UserServer) GetUser(ctx context.Context, req *user.GetUserRequest) (*user.GetUserResponse, error) {
    // Insert user retrieval logic here
}

func (s *UserServer) CreateUser(ctx context.Context, req *user.CreateUserRequest) (*user.User, error) {
    // Insert user creation logic here
}

클라이언트 코드에서 다음 코드를 사용하여 gRPC 서비스를 호출할 수 있습니다. 

conn, err := grpc.Dial("localhost:50051", grpc.WithInsecure())
if err != nil {
    log.Fatalf("failed to connect: %s", err)
}
defer conn.Close()

client := user.NewUserClient(conn)
res, err := client.GetUser(context.Background(), &user.GetUserRequest{Id: "123"})
if err != nil {
    log.Fatalf("failed to get user: %s", err)
}

log.Printf("user: %v", res)

분산 시스템에서 Redis를 캐시로 사용

분산 시스템에서 데이터 액세스 속도를 높이기 위해 일반적으로 캐싱을 사용합니다. Redis는 분산 시스템을 지원하고 데이터를 빠르게 저장하고 검색할 수 있게 해주는 인기 있는 캐싱 도구입니다. 다음 명령을 사용하여 Redis를 설치할 수 있습니다. 

$ brew install redis

다음으로 애플리케이션에서 Redis를 캐시로 사용할 수 있습니다. 다음 명령을 사용하여 Redis 플러그인을 설치할 수 있습니다. 

$ buffalo plugins install buffalo-redis

다음으로 애플리케이션에서 다음 코드를 사용하여 Redis를 구성할 수 있습니다. 

var (
    RedisClient *redis.Client
)

func init() {
    RedisClient = redis.NewClient(&redis.Options{
        Addr: "localhost:6379",
    })
}

func main() {
    app := buffalo.New(buffalo.Options{})
    app.Use(midware.Redis(RedisClient))
    // ...
}

다음으로 컨트롤러에서 다음 코드를 사용하여 Redis 센터에 데이터를 저장할 수 있습니다. : 

func (v *UsersResource) Create(c buffalo.Context) error {
    user := &models.User{}
    if err := c.Bind(user); err != nil {
        return err
    }

    // Add validation logic here!

    if err := RedisClient.Set("user_"+user.ID.String(), user, 0).Err(); err != nil {
        return err
    }

    // Add logic to store user in database

    return c.Render(201, r.JSON(user))
}

이 예에서는 사용자 ID를 키로 사용하여 사용자를 Redis 캐시에 저장합니다. 이를 통해 나중에 사용자 데이터를 신속하게 검색할 수 있습니다.

로드 밸런싱 달성

마지막으로 로드 밸런싱 기능을 구현해야 합니다. 분산 시스템에서 우리는 컴퓨팅 작업을 여유 컴퓨팅 리소스가 있는 컴퓨터에 할당할 수 있기를 원합니다. 이 작업을 수행하기 위해 역방향 프록시 서버를 사용할 수 있습니다.

Nginx는 로드 밸런싱 및 HTTPS 암호화를 지원하는 인기 있는 역방향 프록시 서버입니다. 서버에 Nginx를 설치하고 다음 구성 파일을 사용하여 로드 밸런싱을 달성할 수 있습니다. 

http {
    upstream app_servers {
        server 127.0.0.1:3001;
        server 127.0.0.1:3002;
        server 127.0.0.1:3003;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://app_servers;
        }
    }
}

이 구성 파일은 요청을 세 개의 다른 서버에 배포하고 라운드 로빈 알고리즘을 사용하여 요청을 배포할 서버를 결정합니다.

결론

Buffalo 프레임워크를 사용하면 분산 시스템을 신속하게 구현하고 RESTful API 및 gRPC를 포함한 여러 통신 프로토콜을 지원할 수 있습니다. 또한 Redis를 사용하면 역방향 프록시 서버를 사용하여 데이터 액세스 속도를 높이고 로드 밸런싱을 달성할 수 있습니다. 이러한 방법을 통해 우리는 분산 시스템을 보다 효율적으로 만들고 더 빠른 컴퓨팅 속도를 달성할 수 있습니다.

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