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2025-09-09 01:12:14 +09:00

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Product-Change 서비스 개발환경 데이터베이스 설치 계획서

1. 개요

1.1 설치 목적

  • Product-Change 서비스의 개발환경 데이터베이스 구축
  • Kubernetes StatefulSet 기반 PostgreSQL 14 배포
  • 개발팀 생산성 향상을 위한 최적화된 구성

1.2 설계 원칙

  • 개발 친화적: 빠른 개발과 검증을 위한 구성
  • 비용 효율적: 개발환경에 최적화된 리소스 할당
  • 단순성: 복잡한 설정 최소화, 운영 부담 경감
  • 가용성: 95% 가용성 목표 (개발환경 허용 수준)

1.3 참조 문서

  • 물리아키텍처: design/backend/physical/physical-architecture-dev.md
  • 데이터 설계서: design/backend/database/product-change.md
  • 스키마 스크립트: design/backend/database/product-change-schema.psql
  • 데이터 설계 종합: design/backend/database/data-design-summary.md

2. 환경 구성 정보

2.1 인프라 환경

구성 요소 값 설명
클라우드 Microsoft Azure Azure Kubernetes Service
클러스터 phonebill-dev-aks 개발환경 AKS 클러스터
네임스페이스 phonebill-dev 개발환경 전용 네임스페이스
리소스 그룹 phonebill-dev-rg 개발환경 리소스 그룹

2.2 데이터베이스 정보

설정 항목 값 설명
데이터베이스 이름 product_change_db Product-Change 서비스 전용 DB
스키마 product_change 서비스별 독립 스키마
PostgreSQL 버전 14 안정화된 최신 버전
캐릭터셋 UTF-8 다국어 지원
타임존 UTC 글로벌 표준 시간

3. 리소스 할당 계획

3.1 컴퓨팅 리소스

리소스 유형 요청량 (Requests) 제한량 (Limits) 설명
CPU 500m 1000m 0.5코어 요청, 1코어 최대
Memory 1Gi 2Gi 1GB 요청, 2GB 최대
Replicas 1 1 개발환경 단일 인스턴스

3.2 스토리지 구성

스토리지 유형 크기 클래스 용도
데이터 볼륨 20Gi managed-standard PostgreSQL 데이터 저장
백업 볼륨 10Gi managed-standard 백업 파일 저장
성능 Standard HDD Azure Disk 개발환경 적합 성능

3.3 네트워크 구성

네트워크 설정 값 설명
서비스 타입 ClusterIP 클러스터 내부 접근
포트 5432 PostgreSQL 기본 포트
DNS 이름 postgresql-product-change.phonebill-dev.svc.cluster.local 서비스 디스커버리

4. PostgreSQL 설정

4.1 데이터베이스 설정

설정 항목 값 설명
max_connections 100 최대 동시 연결 수
shared_buffers 256MB 공유 버퍼 메모리
effective_cache_size 1GB 효과적 캐시 크기
work_mem 4MB 작업 메모리
maintenance_work_mem 64MB 유지보수 작업 메모리
checkpoint_completion_target 0.7 체크포인트 완료 목표
wal_buffers 16MB WAL 버퍼 크기
default_statistics_target 100 통계 정보 수집 대상

4.2 로그 설정

로그 설정 값 설명
log_destination 'stderr' 표준 에러 출력
logging_collector on 로그 수집 활성화
log_directory 'log' 로그 디렉터리
log_filename 'postgresql-%Y-%m-%d_%H%M%S.log' 로그 파일명 패턴
log_min_duration_statement 1000 1초 이상 쿼리 로깅
log_checkpoints on 체크포인트 로깅
log_connections on 연결 로깅
log_disconnections on 연결 해제 로깅

5. Kubernetes 매니페스트

5.1 StatefulSet 구성

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: postgresql-product-change
  namespace: phonebill-dev
  labels:
    app: postgresql-product-change
    service: product-change
    tier: database
spec:
  serviceName: postgresql-product-change
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: postgresql-product-change
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgresql-product-change
        service: product-change
        tier: database
    spec:
      containers:
      - name: postgresql
        image: bitnami/postgresql:14
        ports:
        - containerPort: 5432
          name: postgresql
        env:
        - name: POSTGRES_DB
          value: "product_change_db"
        - name: POSTGRES_USER
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: postgresql-product-change-secret
              key: username
        - name: POSTGRES_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: postgresql-product-change-secret
              key: password
        - name: PGDATA
          value: "/bitnami/postgresql/data"
        resources:
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 1Gi
          limits:
            cpu: 1000m
            memory: 2Gi
        volumeMounts:
        - name: postgresql-data
          mountPath: /bitnami/postgresql
        - name: postgresql-config
          mountPath: /opt/bitnami/postgresql/conf/conf.d
        livenessProbe:
          exec:
            command:
            - /bin/sh
            - -c
            - exec pg_isready -U "$POSTGRES_USER" -d "$POSTGRES_DB" -h 127.0.0.1 -p 5432
          initialDelaySeconds: 30
          periodSeconds: 10
          timeoutSeconds: 5
        readinessProbe:
          exec:
            command:
            - /bin/sh
            - -c
            - -e
            - |
              exec pg_isready -U "$POSTGRES_USER" -d "$POSTGRES_DB" -h 127.0.0.1 -p 5432
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5
          timeoutSeconds: 3
      volumes:
      - name: postgresql-config
        configMap:
          name: postgresql-product-change-config
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: postgresql-data
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      storageClassName: managed-standard
      resources:
        requests:
          storage: 20Gi

5.2 Service 구성

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgresql-product-change
  namespace: phonebill-dev
  labels:
    app: postgresql-product-change
    service: product-change
    tier: database
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 5432
    targetPort: 5432
    protocol: TCP
    name: postgresql
  selector:
    app: postgresql-product-change

5.3 ConfigMap 구성

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: postgresql-product-change-config
  namespace: phonebill-dev
  labels:
    app: postgresql-product-change
    service: product-change
data:
  postgresql.conf: |
    # Custom PostgreSQL configuration for Product-Change service
    max_connections = 100
    shared_buffers = 256MB
    effective_cache_size = 1GB
    work_mem = 4MB
    maintenance_work_mem = 64MB
    checkpoint_completion_target = 0.7
    wal_buffers = 16MB
    default_statistics_target = 100
    
    # Logging configuration
    log_destination = 'stderr'
    logging_collector = on
    log_directory = 'log'
    log_filename = 'postgresql-%Y-%m-%d_%H%M%S.log'
    log_min_duration_statement = 1000
    log_checkpoints = on
    log_connections = on
    log_disconnections = on
    
    # Development environment optimizations
    fsync = off
    synchronous_commit = off
    full_page_writes = off
    
    # Timezone setting
    timezone = 'UTC'
    log_timezone = 'UTC'

5.4 Secret 구성

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: postgresql-product-change-secret
  namespace: phonebill-dev
  labels:
    app: postgresql-product-change
    service: product-change
type: Opaque
data:
  username: cHJvZHVjdF9jaGFuZ2VfYXBw  # product_change_app (base64)
  password: ZGV2X3Bhc3N3b3JkXzIwMjU=   # dev_password_2025 (base64)

6. 스키마 적용 계획

6.1 스키마 초기화 Job

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: postgresql-product-change-schema-init
  namespace: phonebill-dev
  labels:
    app: postgresql-product-change
    job-type: schema-init
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgresql-product-change
        job-type: schema-init
    spec:
      restartPolicy: OnFailure
      containers:
      - name: schema-init
        image: bitnami/postgresql:14
        env:
        - name: PGHOST
          value: "postgresql-product-change"
        - name: PGPORT
          value: "5432"
        - name: PGDATABASE
          value: "product_change_db"
        - name: PGUSER
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: postgresql-product-change-secret
              key: username
        - name: PGPASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: postgresql-product-change-secret
              key: password
        command:
        - /bin/bash
        - -c
        - |
          echo "Waiting for PostgreSQL to be ready..."
          until pg_isready -h $PGHOST -p $PGPORT -U $PGUSER; do
            echo "PostgreSQL is not ready - sleeping"
            sleep 2
          done
          
          echo "PostgreSQL is ready - applying schema..."
          psql -h $PGHOST -p $PGPORT -U $PGUSER -d $PGDATABASE -f /sql/product-change-schema.sql
          
          echo "Schema initialization completed successfully"
        volumeMounts:
        - name: schema-sql
          mountPath: /sql
      volumes:
      - name: schema-sql
        configMap:
          name: postgresql-product-change-schema

6.2 스키마 SQL ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: postgresql-product-change-schema
  namespace: phonebill-dev
  labels:
    app: postgresql-product-change
    config-type: schema
data:
  product-change-schema.sql: |
    # (product-change-schema.psql 파일 내용 포함)

7. 백업 및 복구 설정

7.1 백업 전략

백업 유형 주기 보존 기간 방법
전체 백업 일일 (02:00) 7일 pg_dump + Azure Blob Storage
WAL 백업 실시간 7일 연속 아카이빙
스냅샷 백업 수동 필요시 Azure Disk Snapshot

7.2 백업 CronJob

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: postgresql-product-change-backup
  namespace: phonebill-dev
spec:
  schedule: "0 2 * * *"  # 매일 새벽 2시
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          restartPolicy: OnFailure
          containers:
          - name: backup
            image: bitnami/postgresql:14
            env:
            - name: PGHOST
              value: "postgresql-product-change"
            - name: PGUSER
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: postgresql-product-change-secret
                  key: username
            - name: PGPASSWORD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: postgresql-product-change-secret
                  key: password
            command:
            - /bin/bash
            - -c
            - |
              BACKUP_FILE="/backup/product_change_db_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).sql"
              pg_dump -h $PGHOST -U $PGUSER product_change_db > $BACKUP_FILE
              echo "Backup completed: $BACKUP_FILE"
              
              # 7일 이전 백업 파일 삭제
              find /backup -name "*.sql" -mtime +7 -delete
            volumeMounts:
            - name: backup-volume
              mountPath: /backup
          volumes:
          - name: backup-volume
            persistentVolumeClaim:
              claimName: postgresql-product-change-backup-pvc

8. 모니터링 설정

8.1 모니터링 지표

지표 유형 메트릭 임계값 알람 조건
성능 CPU 사용률 > 80% 5분 지속
성능 Memory 사용률 > 85% 3분 지속
가용성 Connection Count > 80 즉시
디스크 Storage 사용률 > 80% 즉시
쿼리 Slow Query > 5초 즉시

8.2 헬스 체크 구성

체크 유형 설정 값
Liveness Probe 초기 지연 30초
Liveness Probe 체크 주기 10초
Liveness Probe 타임아웃 5초
Readiness Probe 초기 지연 5초
Readiness Probe 체크 주기 5초
Readiness Probe 타임아웃 3초

9. 보안 설정

9.1 접근 제어

보안 요소 설정 설명
사용자 인증 Password 기반 개발환경 단순 인증
네트워크 정책 ClusterIP 전용 클러스터 내부에서만 접근
TLS 암호화 미적용 개발환경 성능 우선
권한 분리 애플리케이션/관리자 최소 권한 원칙

9.2 사용자 계정

계정 유형 사용자명 권한 용도
애플리케이션 product_change_app SELECT, INSERT, UPDATE 서비스 운영
관리자 product_change_admin ALL PRIVILEGES 스키마 관리
읽기전용 product_change_readonly SELECT 모니터링, 분석

10. 설치 절차

10.1 사전 준비 사항

  1. AKS 클러스터 준비 확인

    kubectl get nodes
kubectl get ns phonebill-dev

  2. 스토리지 클래스 확인

    kubectl get storageclass managed-standard

  3. 이미지 Pull 권한 확인

    kubectl auth can-i create pods --namespace=phonebill-dev

10.2 설치 단계

  1. 네임스페이스 생성

    kubectl create namespace phonebill-dev

  2. Secret 생성

    kubectl apply -f postgresql-product-change-secret.yaml

  3. ConfigMap 생성

    kubectl apply -f postgresql-product-change-config.yaml
kubectl apply -f postgresql-product-change-schema.yaml

  4. StatefulSet 배포

    kubectl apply -f postgresql-product-change-statefulset.yaml

  5. Service 생성

    kubectl apply -f postgresql-product-change-service.yaml

  6. 스키마 초기화

    kubectl apply -f postgresql-product-change-schema-init-job.yaml

10.3 설치 검증

  1. Pod 상태 확인

    kubectl get pods -n phonebill-dev -l app=postgresql-product-change
kubectl logs -n phonebill-dev postgresql-product-change-0

  2. 서비스 연결 테스트

    kubectl exec -it postgresql-product-change-0 -n phonebill-dev -- psql -U product_change_app -d product_change_db -c "SELECT version();"

  3. 스키마 확인

    kubectl exec -it postgresql-product-change-0 -n phonebill-dev -- psql -U product_change_app -d product_change_db -c "\dt product_change.*"

11. 운영 관리

11.1 일상 운영 작업

작업 유형 주기 명령어 설명
상태 모니터링 일일 kubectl get pods -n phonebill-dev Pod 상태 확인
로그 확인 필요시 kubectl logs postgresql-product-change-0 -n phonebill-dev 로그 분석
백업 확인 일일 kubectl get jobs -n phonebill-dev 백업 작업 상태
디스크 사용량 주간 kubectl exec -it postgresql-product-change-0 -n phonebill-dev -- df -h 스토리지 모니터링

11.2 트러블슈팅

문제 유형 원인 해결 방법
Pod Pending 리소스 부족 노드 스케일업 또는 리소스 조정
Connection Refused 서비스 미준비 Readiness Probe 확인, 로그 분석
Slow Query 인덱스 누락 쿼리 플랜 분석, 인덱스 추가
Disk Full 로그/데이터 증가 백업 후 정리, 스토리지 확장

12. 성능 최적화

12.1 개발환경 최적화 설정

최적화 항목 설정 효과
fsync off 30% I/O 성능 향상
synchronous_commit off 20% 트랜잭션 성능 향상
full_page_writes off 15% WAL 성능 향상
checkpoint_completion_target 0.7 I/O 부하 분산

12.2 리소스 튜닝

리소스 기본값 튜닝값 근거
shared_buffers 128MB 256MB 메모리의 25% 활용
effective_cache_size 4GB 1GB 실제 메모리 반영
work_mem 1MB 4MB 개발환경 동시성 고려

13. 비용 최적화

13.1 개발환경 비용 구성

구성 요소 사양 월간 예상 비용 (USD)
Azure Disk Standard 20GB $2.40
Compute (포함) 1 vCPU, 2GB AKS 노드 비용에 포함
Backup Storage 10GB $0.50
총합 $2.90

13.2 비용 절약 전략

  • Standard Disk 사용: Premium SSD 대비 60% 절약
  • 단일 인스턴스: 고가용성 구성 대비 50% 절약
  • 자동 정리: 오래된 백업 자동 삭제로 스토리지 비용 절약

14. 완료 체크리스트

14.1 설치 완료 확인

  • StatefulSet 정상 배포 및 Ready 상태
  • Service 생성 및 Endpoint 연결 확인
  • Secret, ConfigMap 생성 확인
  • 스키마 초기화 Job 성공 완료
  • 데이터베이스 연결 테스트 통과

14.2 기능 검증 완료

  • 테이블 생성 확인 (3개 테이블)
  • 인덱스 생성 확인 (12개 인덱스)
  • 초기 데이터 삽입 확인 (Circuit Breaker 상태)
  • 트리거 함수 동작 확인
  • 모니터링 뷰 생성 확인

14.3 운영 준비 완료

  • 백업 CronJob 설정 및 테스트
  • 모니터링 메트릭 수집 확인
  • 로그 정상 출력 확인
  • 헬스 체크 정상 동작 확인
  • 문서화 완료

작성자: 데옵스 (최운영)
검토자: 백엔더 (이개발), QA매니저 (정테스트)
작성일: 2025-09-08
버전: v1.0

최운영/데옵스: Product-Change 서비스용 개발환경 데이터베이스 설치 계획서를 작성했습니다. Kubernetes StatefulSet 기반으로 PostgreSQL 14를 배포하며, 개발팀의 생산성 향상과 비용 효율성을 동시에 고려한 구성으로 설계했습니다.