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'히로쿠'에 해당되는 글 2

  1. 2016.03.22 Heroku에서 스케일링 하기
  2. 2016.03.21 Heroku 클라우드에 node.js 애플리이션을 배포하기 (4)
 

Heroku 스케일링 (scaling)에 대해서


조대협 (http://bcho.tistory.com)

 

스케일링이란, 더 큰 다이노(더 많은 CPU와 메모리)를 사용함으로써 각 다이노의 성능을 올리거나, 더 많은 다이노를 추가함으로써 여러 다이노로 부하를 분산해서 전체 성능을 올리는 방법을 이야기 한다.

 

더 큰 다이노를 사용하는 것을 수직 스케일링 (vertical scaling), 더 많은 다이노를 사용하는 것을 수평 스케일링 (horizontal scaling)이라고 한다.

 

그러면 Heroku에서 스케일링을 어떻게 하는지 알아보자

스케일링은 다음과 같이

 

heroku ps:scale 다이노타입=다이노개수:다이노크기

 

 지정하면 된다. 이 스케일링은 무료 티어에서는 사용이 불가능 하기 때문에, 과금을 위한 신용 카드 정보를 등록해야 한다. 대쉬보드에서 “Manage Account > Billing” 메뉴에서 아래와 같이 신용 카드 정보를 추가한다.

 



Figure 1 계정 정보에 신용카드 정보 추가

 

수직 스케일링

 

수직 스케일링에서 다이노의 크기를 늘리는 것을 스케일 업 (scale up), 줄이는 것을 스케일 다운 (scale down)이라고 한다.

현재 하나의 Free 타이의 웹 다이노가 돌고 있을 때, 이를 standard-1x 한개로 스케일 업을 하고자 하면

 

%heroku ps:scale web=1:standard-1x

 

로 하면 간단하게 스케일 업을 할 수 있다.

반대로 스케일 다운을 하려면 더 작은 다니오 타입을 지정하면 된다. 다음은 현재 다이노를 free 타입으로 스케일 다운 하는 명령어 이다.

 

%heroku ps:scale web=1:free

 

수평 스케일링

 

수평 스케일링에서 다이노를 추가 하는 것을 스케일 아웃, 다이노를 빼는 것을 스케일 인이라고 한다.

스케일 아웃과 인은 heroku ps:scale 명령에서 다이노의 개수만 조정해주면 된다.

 

%heroku ps:scale web=2:standard-1x

 

아래는 standard-1x 다이노 2개로 스케일 아웃을 한후 ps 명령을 이용하여 2개의 다니노가 기동된것을 확인 한후, 다시 1개의 free 다이노로 스케일인 & 다운을 한 화면이다.

 



Figure 2 스케일링 테스트 결과

 

스케일 아웃이나 스케일 인이 되면, 자동으로 웹 로드밸런서에 붙어서 부하가 분산된다.

참고로, freehobby의 경우에는 1개의 웹 다이노만 사용이 가능하다. (스케일 아웃이 불가능하다)

 

제약 사항


스케일링에는 몇가지 제약 사항이 있다.

·         free hobby 1개의 웹다니오만 사용이 가능하기 때문에, 스케일 아웃이 불가능하다.

·         같은 타입의 다이노는 같은 크기의 다이노만을 사용해야 한다. 즉 웹은 standard-1x를 사용하면 모든 웹 다이노는 standard-1x만 사용해야 한다. Freehobby, standard-2x 등은 섞어 쓸 수 없다.

·         전체 다이노를 합쳐서 최대 100개의 다이노까지만 스케일링이 가능하다. (고객지원센터에 연락하면 이 한계를 풀 수 있다.)

·         perofmance 다이노의 경우 10개만 사용이 가능하다.

 

과금 방식


헤로쿠의 과금 방식은 초당 과금이다. (아마존의 경우 시간당 과금으로 1시간 1초를 사용해도 2시간 사용분이 과금된다.)  이 부분은 참 좋은듯.

 

오토 스케일링


 서버 부하에 따라서 자동으로 다이노를 늘리고 줄여주는 오토 스케일링은 헤로쿠에서 지원하지 않고, 추가 add-on을 설치해야 한다. 주로 사용되는 오토스케일링 add-on으로 adept (https://www.adeptscale.com/) hirefire (https://www.hirefire.io/) 등이 있다.

 

Heroku 클라우드에 node.js 애플리이션을 배포하기


조대협 (http://bcho.tistory.com)



가장 빠르게 이해하는 방법은 직접 해보는 것이다. Heorku 클라우드에 대한 이해를 위해서 express를 이용해 구현된 node.js 애플리케이션을 직접 배포해서 실행해보자

이 예제는 node.js 4.3.1 버전과 express 4.13.4 버전을 기준으로 작성되었다.


Heroku 가입

Heroku사용을 위해서 Heroku계정을 만들자. http://www.heroku.com 에 접속해서 Sign up 메뉴로 들어가면, 간단하게 이름과 이메일 정도의 정보만 넣으면 간단하게 계정을 만들 수 있다.



Figure 1 Heroku 가입 화면


다른 클라우드의 경우 향후 유료 사용을 위해서 회원 가입시 처음부터 신용카드 정보를 요구 하는 경우가 있어서 신용카드가 없는 학생등은 가입이 안되는 경우가 있지만, Heroku의 경우 별다른 부담없이 무료로 계정을 생성해서 사용할 수 있다. 지금부터 진행할 예제는 무료 계정에서 한개의 웹 서버를 기동하여 node.js 애플리케이션을 기동하는 예제로 별도의 비용이 필요없다.


계정이 생성되었으면 Heroku 웹 콘솔에 로그인해보자




Figure 2 Heroku 대쉬 보드


첫 대쉬보드에서는 각 개발플랫폼에서 개발을 시작하는 방법에 대한 가이드를 제공한다.


node.js 애플리케이션 준비


Heroku 계정이 준비되었으면, Heroku에 배포할 node.js 애플리케이션을 준비해보자. 

“Hello Heroku”를 출력하는 간단한 node.js 애플리케이션을 작성하자.

다음과 같이 express generator를 이용해서 node.js 애플리케이션을 생성한다.


% express -–session --ejs --css stylus helloheroku

% cd helloheroku

% npm install


애플리케이션을 설치한 후에, 애플리케이션 디렉토리로 들어가서 npm install 명령을 이용하여, 애플리케이션에서 사용되는 의존성을 가지고 있는 모듈들을 설치한다.


다음으로 /routes/index.js를 다음과 같이 수정한다.


var express = require('express');

var router = express.Router();


/* GET home page. */

router.get('/', function(req, res, next) {

  res.render('index', { title: 'Heroku' });

  console.log(' hello heroku ');

});


module.exports = router;


Heroku에 배포하는 node.js 애플리케이션을 개발할때, 주의할점 중의 하나가 package.json이다.

보통 로컬 개발환경에 npm 패키지들이 이미 설치 되어 있는 경우 실행이 제대로 되고, 문제가 없기 때문에, package.json에 필요한 모듈에 대한 정의를 빼먹는 경우가 많다. Heroku에 애플리케이션을 배포할때는 의존 패키지들이 설치되어 있지 않기 때문에 이를 설치 해야 하는데,  Heroku는 자동으로 package.json에 정의된 npm 모듈들을 설치해 준다. 반드시 배포전에 package.json에 필요한 모듈들이 제대로 정의되었는지를 확인해보자


소스코드가 준비되었으면 Procfile 이라는 것을 준비해야 한다. 위에서 만든 애플리케이션의 루트”/” 디렉토리에 다음과 같은 내용으로 Procfile을 작성하자.


web: node ./bin/www


Procfile은 애플리케이션을 Heorku에 배포 해서 실행할때, Heroku 클라우드가 맨 처음 실행하는 명령어를 지정하는 파일이다. 보통 애플리케이션을 기동하기 위한 명령어를 기술한다.

앞서 작성한 Procfile을 보면, “web:” 이라고 기술하였는데, 배포하고자 하는 애플리케이션이 웹 애플리케이션임을 정의한다. web 타입의 애플리케이션만 Heroku의 내부 HTTP 로드밸런서에 연결이 되서 웹 요청을 받을 수 있다.

다음으로 “node ./bin/www” 라고 지정하였는데, node.js 애플리케이션을 기동하기 위한 명령어이다. 우리가 작성한 애플리케이션은 express애플리케이션으로 기동 로직이 ./bin/www 에 들어 있다.


추후에 추가로 설명하겠지만, node.js는 모니터링등을 위해서 forever나 pm2와 같은 추가적인 도구를 이용해서 기동을 하는 경우가 있다. 실행을 할때 forever ./bin/www 식으로 실행하는데, Heroku에서 실행하려면 다음과 같이 실행하면 된다.


web: ./node_modules/.bin/forever ./bin/www


이제 배포를 위한 node.js 애플리케이션 준비가 끝났다. Heorku에 배포해보자.


Heroku 툴벳 설치


계정이 준비되고 애플리케이션 개발이 끝났으면, Heroku에 접속해서 배포를 진행해야 한다. Heroku는 툴벳이라는 커멘트라인 인터페이스 (CLI : Command line interface)를 이용해서 사용한다. 

툴벳은 https://toolbelt.heroku.com/ 에서 다운로드 받을 수 있다.




Figure 3 Heroku 툴벳 다운로드 페이지


툴벳을 인스톨했으면 실행해보자. 프롬프트 상에서 

%heroku 

명령어를 수행하면 간단한 사용법이 나온다.

이 툴벳을 통해서 Heroku에 명령을 내리기 위해서는 자신의 계정으로 로그인을 해야 한다. 로그인은 “heroku login”이라는 명령을 사용해서, Heroku 가입시 생성한 계정으로 로그인을 하면 된다.




Figure 4 툴벳에서 Heroku 로그인


Heroku 배포 준비


로그인이 끝났으면, Heroku내에 앱을 생성한다. Heroku의 앱은 애플리케이션 단위로, 이 앱단위로 배포를 하고 운영을 하게 된다. 

앱 생성 방법은 다음과 같다.


%heroku app:create {앱이름}


이 예제에서는 helloherokuterry 라는 이름의 앱을 생성할것이다.

이 앱 이름은 Heroku 클라우드에 걸쳐서 유일한 이름으로 사용을 해야 하기 때문에, 위의 이름으로 앱을 생성하고자 하면 이미 저자가 해당 이름을 사용하고 있기 때문에, 아마도 에러가 날것이다. 다른 적절한 이름을 이용해서 앱을 생성하자


아래는 helloherokuterry 라는 이름의 앱을 생성하고, “heroku apps” 를 이용하여 현재 생성된 앱 리스트를 확인해서 helloherokuterry 라는 앱이 제대로 생성이 되었는지 확인 하는 화면이다.




Figure 5 Heroku에 애플리케이션을 생성하는 화면


만약에 잘못 앱을 생성하였으면 다음 명령어를 이용해서 앱을 삭제할 수 있다.


%heroku app:delete {앱이름}


앱이 생성되었으면, 작성한 애플리케이션을 배포해야 하는데, heroku의 코드 배포는 git 소스코드 관리 시스템을 사용한다.

앱 디렉토리에서 git 리포지토리를 생성한다.

%git init .

다음, 작성한 애플리케이션들을 git에 추가한다.

%git add *

추가된 애플리케이션 코드들을 commit 한다.

%git commit


이제 로컬 git 리파지토리에 애플리케이션 코드들이 저장되었다. 이 코드들을 Heroku에 전송하자.

git에 Heroku 클라우드 상의 git 저장소를 리모트 저장소로 지정해야 한다.

Heroku의 git 저장소를 리모트 저장소로 지정하는 방법은 다음과 같다. 


%heroku git:remote -a {앱이름}


여기서는 애플리케이션의 이름이 helloherokuterry이기 때문에 다음과 같이 리모트 저장소를 추가하겠다.

% heroku git:remote –a helloherokuterry


heroku의 git 리파지토리가 리모트 저장소로 지정되었다.

아래 명령어를 이용해서 로컬에 저장된 코드를 heroku로 올려보자


%git push heroku master


명령어를 실행하면 소스코드를 Heroku에 배포 하는 것을 확인할 수 있다.




Figure 6 git를 이용하여 Heroku에 앱을 배포하는 화면


배포는 단순하게 소스 코드만을 올리는 것이 아니라 올라간 소스코드를 확인해서, package.json에 지정된 의존성 있는 모듈들을 설치 한다. 아울러 환경변수를 세팅한다.

Heroku의 경우 node.js에 대해서 디폴트 환경 변수를 정의하는데

NPM과 node.js에 대한 환경 변수를 다음과 같이 설정한다. 모드를 운영 모드로 설정하는 부분이다.


remote:        NPM_CONFIG_LOGLEVEL=error

remote:        NPM_CONFIG_PRODUCTION=true

remote:        NODE_ENV=production

remote:        NODE_MODULES_CACHE=true


배포에서 git를 사용하였는데, 혹시나 git에 대해 생소한 분들을 위해서 간략하게 배포 흐름을 정리하고 넘어가자.  




Figure 7 git를 이용한 Heroku 배포 개념도


개발환경에서 작성된 소스코드는 git의 로컬 저장소 (Local repository)로 저장되기전에 git add명령어를 이용하여 스테이징 단계 (stage)로 이동된다. 소스를 저장소에 저장하기 전 단계로, 전체 코드 중에서 어떤 파일들을 저장할지를 선택하고 검토하는 일종의 중간단계이다.

스테이징이 끝나면, git commit 명령을 이용하여 로컬 저장소 즉 내 PC에 있는 git 저장소에 소스 코드를 저장한다.

다음 이 코드를 원격에 있는 Heroku의 git 저장소로 전송을 해야 하는데, 이를 푸쉬(push)라고 한다. git push 명령어를 이용해서 실행하며, 코드가 Heroku의 git 저장소에 저장이 되면, 기동을 하기 위한 환경 변수 설정이나 npm 모듈들을 설치 하는 작업을 수행한다.


이제 애플리케이션 실행을 위한 모든 준비가 끝났다. 배포한 애플리케이션을 기동해 보자


서비스 기동 및 모니터링


서버의 기동은 Heroku에서 web dyno수를 0에서 1로 늘려주면 된다.


%heroku ps:scale web=1


서버가 기동된것을 확인하였으면 웹으로 접속해서 애플리케이션이 제대로 동작하고 있음을 확인하자.

Heroku app의 URL은 http://{heroku app 이름}.herokuapp.com 이다.

우리가 만든 예제는 helloherokuterry라는 앱 이름을 사용했기 때문에, https://helloherokuterry.herokuapp.com/ 가 접속 URL이 된다

또는 간단하게 명령 프롬프트 창 내에서 heroku open 이라는 명령어를 사용하면 해당 URL을 브라우져를 열어서 자동으로 열어준다.


%heroku open




Figure 8 Heroku open 명령어를 이용하여 기동중인 웹사이트를 오픈




Figure 9 Hello Heroku 실행 화면


드디어 Heroku에 node.js 애플리케이션을 배포하고 기동시켰다.

애플리케이션의 구동 상태와 로그를 확인해보자

현재 몇개의 dyno 가 구동되고 있는지를 확인하려면 다음 명령어를 실행하면 된다.


%heroku ps




Figure 10 ps 명령어를 이용하여 동작중인 서버를 확인


현재 web 타입의 1개의 dyno 가 실행되고 있음을 확인할 수 있다.

다음은 애플리케이션 로그를 확인해보자


%heroku logs –tail


이 명령어는 node.js에서 나오는 로그를 모니터링 할 수 있게 해준다



Figure 11 node.js의 로그를 확인


위의 로그를 보면 03:11:32에 서버가 기동 되었음을 확인할 수 있고

03:11:34초에 http://helloherokuterry.herokuapp.com/  URL이 호출되었음을 확인할 수 있다.

그리고 그 아래 애플리케이션에서 console.log(‘hello heroku’)로 출력한 로그도 같이 출력됨을 확인할 수 있다.


테스트가 끝났으면 실행중인 서버를 내려보자.

서버를 내리는 방법은 ps:scale 명령어를 이용하여 web dyno수를 1에서 0으로 변경해주면 된다

%heroku ps:scale web=0

명령을 실행하고 ps 명령어를 이용해서 현재 기동중인 dyno 수를 확인해보면, 아무 서버도 기동되지 않음을 확인할 수 있다.



Figure 12 동작중인 dyno를 종료하는 화면


로그에서도 아래와 같이 dyno를 끄는 로그를 확인할 수 있다.



Figure 13 dyno 종료 로그를 확인