# KT 이벤트 마케팅 서비스 - 운영환경 네트워크 아키텍처

## 📋 문서 정보

- **작성일**: 2025-10-29
- **환경**: Azure Production Environment
- **다이어그램**: network-prod.mmd
- **참조**: claude/sample-network-prod.mmd

## 🎯 아키텍처 개요

운영환경에 최적화된 고가용성 네트워크 아키텍처로, 다중 가용영역(Multi-Zone) 배포와 프라이빗 엔드포인트를 통한 보안 강화를 제공합니다.

### 핵심 특징

1. **고가용성**: 3개 가용영역(AZ)에 분산 배포
2. **보안 강화**: Private Endpoints 및 NSG 기반 네트워크 격리
3. **성능 최적화**: Redis Cluster, Read Replica, CDN 활용
4. **확장성**: HPA(Horizontal Pod Autoscaler) 기반 자동 스케일링
5. **모니터링**: Application Insights, Prometheus, Grafana 통합

## 🏗️ 네트워크 구성

### VNet 구조 (10.0.0.0/16)

```
VNet: 10.0.0.0/16
├── Gateway Subnet (10.0.4.0/24)
│   └── Application Gateway v2 + WAF
├── Application Subnet (10.0.1.0/24)
│   └── AKS Premium Cluster (Multi-Zone)
├── Database Subnet (10.0.2.0/24)
│   └── PostgreSQL Flexible Servers (7개)
├── Cache Subnet (10.0.3.0/24)
│   └── Azure Cache for Redis Premium
├── Service Subnet (10.0.5.0/24)
│   └── Azure Service Bus Premium
└── Management Subnet (10.0.6.0/24)
    ├── Monitoring (Log Analytics, App Insights, Prometheus, Grafana)
    └── Security (Key Vault, Defender)
```

## 🔐 보안 아키텍처

### 1. 네트워크 보안

| 계층 | 보안 요소 | 설명 |
|------|----------|------|
| Edge | Azure Front Door + CDN | DDoS 보호, 글로벌 가속 |
| Gateway | Application Gateway + WAF v2 | OWASP CRS 3.2, Rate Limiting |
| Network | NSG (Network Security Groups) | 서브넷 간 트래픽 제어 |
| Data | Private Endpoints | 모든 백엔드 서비스 프라이빗 연결 |
| Access | Azure Key Vault Premium | 민감 정보 중앙 관리 |
| Monitoring | Azure Defender for Cloud | 실시간 위협 탐지 |

### 2. Private Endpoints

모든 백엔드 서비스는 Private Endpoints를 통해 VNet 내부에서만 접근 가능:

- PostgreSQL (7개 서비스별 DB)
- Redis Premium Cluster
- Service Bus Premium
- Key Vault Premium

### 3. Private DNS Zones

Private Link 서비스의 DNS 해석을 위한 전용 DNS 영역:

- `privatelink.postgres.database.azure.com`
- `privatelink.redis.cache.windows.net`
- `privatelink.servicebus.windows.net`
- `privatelink.vaultcore.azure.net`

## ⚙️ AKS 클러스터 구성

### Node Pool 구성

| Node Pool | VM Size | Nodes | Zone Distribution | 용도 |
|-----------|---------|-------|-------------------|------|
| System | Standard_D4s_v3 | 3 | AZ1, AZ2, AZ3 | K8s 시스템 컴포넌트 |
| Application | Standard_D8s_v3 | 5 | AZ1(2), AZ2(2), AZ3(1) | 애플리케이션 워크로드 |

### 마이크로서비스 구성

| 서비스 | Replicas | HPA 범위 | NodePort |
|--------|----------|----------|----------|
| User Service | 3 | 2-5 | 30080 |
| Event Service | 3 | 2-6 | 30081 |
| AI Service | 2 | 2-4 | 30082 |
| Content Service | 2 | 2-4 | 30083 |
| Distribution Service | 2 | 2-4 | 30084 |
| Participation Service | 3 | 2-5 | 30085 |
| Analytics Service | 2 | 2-4 | 30086 |

## 🗄️ 데이터베이스 아키텍처

### PostgreSQL Flexible Server (7개)

각 마이크로서비스는 독립적인 데이터베이스 사용:

| 서비스 | Database | 구성 | Backup |
|--------|----------|------|--------|
| User | user-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |
| Event | event-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |
| AI | ai-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |
| Content | content-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |
| Distribution | distribution-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |
| Participation | participation-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |
| Analytics | analytics-db | Primary + Replica (Zone 1, 2) | Geo-redundant, 35일 |

### 고가용성 전략

- **Primary-Replica 구성**: 각 DB는 Zone 1(Primary), Zone 2(Replica)에 배포
- **자동 백업**: Geo-redundant backup, 35일 보관
- **Point-in-time Recovery**: 최대 35일 내 복구 가능
- **Read Replica**: 읽기 부하 분산

## ⚡ 캐시 아키텍처

### Azure Cache for Redis Premium

- **구성**: Clustered, 6GB
- **노드**: Primary + 2 Replicas (3 Zones)
- **Shards**: 3개 샤드로 분산
- **HA**: Zone-redundant 고가용성

### 캐시 용도

- 세션 관리 (User Service)
- API 응답 캐싱 (Event Service)
- AI 결과 캐싱 (AI Service)
- 실시간 통계 (Analytics Service)

## 📨 메시지 큐 아키텍처

### Azure Service Bus Premium

- **Namespace**: sb-kt-event-prod
- **구성**: Zone-redundant
- **총 용량**: 128GB (Partitioned Queues)

### Queue 구성

| Queue | Size | Partitioned | 용도 |
|-------|------|-------------|------|
| ai-event-generation | 32GB | Yes | AI 이벤트 생성 비동기 처리 |
| content-generation | 32GB | Yes | 콘텐츠 생성 비동기 처리 |
| distribution | 32GB | Yes | 다채널 배포 비동기 처리 |
| notification | 16GB | Yes | 알림 발송 비동기 처리 |
| analytics | 16GB | Yes | 분석 데이터 수집 |

### 메시지 흐름

```
AI Queue → Content Queue → Distribution Queue → Notification Queue
                                    ↓
                            Analytics Queue
```

## 📊 모니터링 & 관리

### Application Insights (7 instances)

각 마이크로서비스별 독립적인 Application Insights 인스턴스:

- 애플리케이션 성능 모니터링 (APM)
- 분산 추적 (Distributed Tracing)
- 실시간 메트릭 수집
- 로그 집계 및 분석

### Log Analytics Workspace

- 모든 Application Insights 데이터 집계
- 통합 쿼리 및 분석
- 알림 규칙 관리

### Prometheus + Grafana

- Kubernetes 클러스터 메트릭
- 컨테이너 리소스 사용량
- 커스텀 비즈니스 메트릭
- 실시간 대시보드

## 🚦 트래픽 흐름

### 1. 외부 → 내부

```
사용자
  ↓ HTTPS (TLS 1.3)
Azure Front Door + CDN
  ↓ Anycast
Application Gateway (Public IP)
  ↓ SSL Termination
WAF (OWASP CRS 3.2)
  ↓ Rate Limiting (200 req/min/IP)
Application Gateway (Private IP)
  ↓ Path-based Routing
AKS Internal Load Balancer
  ↓ ClusterIP
Microservices (Pods)
```

### 2. 서비스 → 데이터베이스

```
Microservices
  ↓ Private Link (TCP:5432)
PostgreSQL Private Endpoint
  ↓ DNS Resolution (Private DNS Zone)
PostgreSQL Primary/Replica
```

### 3. 서비스 → 캐시

```
Microservices
  ↓ Private Link (TCP:6379)
Redis Private Endpoint
  ↓ DNS Resolution (Private DNS Zone)
Redis Primary + Replicas
```

### 4. 서비스 → 메시지 큐

```
Microservices
  ↓ Private Link (AMQP)
Service Bus Private Endpoint
  ↓ DNS Resolution (Private DNS Zone)
Service Bus Queues
```

## 🔧 운영 고려사항

### 1. 스케일링 전략

**Horizontal Pod Autoscaler (HPA)**

- CPU 사용률 70% 이상 시 자동 스케일 아웃
- 메모리 사용률 80% 이상 시 자동 스케일 아웃
- 최소/최대 Replica 수 설정

**Node Pool Auto-scaling**

- Application Node Pool: 5-15 노드
- Zone별 균등 분산 유지

### 2. 백업 및 복구

**데이터베이스 백업**

- 자동 백업: 매일 1회
- 보관 기간: 35일
- Geo-redundant 저장소
- Point-in-time Recovery 지원

**클러스터 백업**

- AKS 클러스터 구성 백업
- ConfigMaps 및 Secrets 백업
- Persistent Volume 스냅샷

### 3. 재해 복구 (DR)

**RTO/RPO 목표**

- RTO (Recovery Time Objective): 1시간
- RPO (Recovery Point Objective): 15분

**DR 전략**

- Multi-Zone 배포로 Zone 장애 대응
- Geo-redundant 백업으로 Region 장애 대응
- 자동 장애 조치 (Automatic Failover)

### 4. 보안 운영

**정기 점검 항목**

- [ ] NSG 규칙 검토 (월 1회)
- [ ] WAF 정책 업데이트 (분기 1회)
- [ ] Key Vault 접근 로그 검토 (주 1회)
- [ ] Defender 알림 모니터링 (실시간)
- [ ] 취약점 스캔 (월 1회)

**인증서 관리**

- SSL/TLS 인증서: 90일 전 갱신 알림
- Key Vault 키 로테이션: 연 1회
- 서비스 주체 시크릿: 180일 전 갱신

## 📈 성능 최적화

### 1. 네트워크 성능

**Application Gateway**

- WAF 규칙 최적화 (불필요한 규칙 비활성화)
- 연결 드레이닝 설정 (30초)
- 백엔드 헬스 체크 간격 최적화

**AKS 네트워킹**

- Azure CNI 사용 (빠른 Pod 네트워킹)
- Calico 네트워크 정책 적용
- Service Mesh (Istio) 선택적 사용

### 2. 데이터베이스 성능

**쿼리 최적화**

- Read Replica 활용 (읽기 부하 분산)
- 연결 풀링 (HikariCP 최적화)
- 인덱스 전략 수립

**리소스 튜닝**

- 적절한 vCore 및 메모리 할당
- IOPS 모니터링 및 조정
- 쿼리 성능 분석 (pg_stat_statements)

### 3. 캐시 성능

**Redis 최적화**

- 적절한 TTL 설정
- 캐시 히트율 모니터링 (목표: 95% 이상)
- 메모리 정책: allkeys-lru

## 🔗 관련 문서

- [High-Level 아키텍처](../high-level-architecture.md)
- [유저스토리](../../userstory.md)
- [API 설계](../api/)
- [데이터베이스 설계](../database/)

## 📝 변경 이력

| 날짜 | 버전 | 변경 내용 | 작성자 |
|------|------|----------|--------|
| 2025-10-29 | 1.0 | 최초 작성 | System Architect |

## ✅ 검증 체크리스트

- [x] 29개 subgraph와 29개 end 문 균형 확인
- [x] 7개 마이크로서비스 반영
- [x] Multi-Zone (3 AZs) 구성
- [x] Private Endpoints 모든 백엔드 서비스 적용
- [x] NSG 규칙 서브넷 간 적용
- [x] 모니터링 및 보안 서비스 통합
- [x] High Availability 구성 (Primary + Replica)
- [ ] Mermaid 문법 검증 (Docker 컨테이너 필요)