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# 물리 아키텍처 설계서 - 운영환경

## 1. 개요

### 1.1 설계 목적
- 통신요금 관리 서비스의 **운영환경** Azure 물리 아키텍처 설계
- 고가용성, 확장성, 보안을 고려한 엔터프라이즈 구성
- 99.9% 가용성과 엔터프라이즈급 보안 수준 달성
- Peak 1,000 동시사용자 지원 및 성능 최적화

### 1.2 설계 원칙
- **고가용성**: 99.9% 서비스 가용성 보장 (RTO 30분, RPO 1시간)
- **확장성**: 자동 스케일링으로 트래픽 변동 대응
- **보안 우선**: 엔터프라이즈급 다층 보안 아키텍처
- **관측 가능성**: 포괄적인 모니터링 및 로깅
- **재해복구**: 자동 백업 및 복구 체계

### 1.3 참조 아키텍처
- HighLevel아키텍처정의서: design/high-level-architecture.md
- 아키텍처패턴: design/pattern/architecture-pattern.md  
- 논리아키텍처: design/backend/logical/logical-architecture.md
- 마스터 물리아키텍처: design/backend/physical/physical-architecture.md

## 2. 운영환경 아키텍처 개요

### 2.1 환경 특성
- **목적**: 실제 서비스 운영 (통신요금 조회 및 상품 변경)
- **사용자**: Peak 1,000명 동시 사용자
- **가용성**: 99.9% (월 43분 다운타임 허용)
- **확장성**: 자동 스케일링 (10배 트래픽 대응)
- **보안**: 엔터프라이즈급 다층 보안
- **클라우드**: Microsoft Azure (단일 클라우드)

### 2.2 전체 아키텍처

📄 **[운영환경 물리 아키텍처 다이어그램](./physical-architecture-prod.mmd)**

**주요 구성 요소:**
- **프론트엔드**: Azure Front Door + CDN → Application Gateway + WAF
- **네트워크**: Azure Private Link → Multi-Zone AKS 클러스터
- **애플리케이션**: Application Subnet (10.0.1.0/24) - 고가용성 리플리카
- **데이터**: Database Subnet (10.0.2.0/24) - Azure PostgreSQL Flexible
- **캐시**: Cache Subnet (10.0.3.0/24) - Azure Redis Premium
- **외부 시스템**: KOS-Mock 서비스 (고가용성 구성)

## 3. 컴퓨팅 아키텍처

### 3.1 Azure Kubernetes Service (AKS) 구성

#### 3.1.1 클러스터 설정

| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| Kubernetes 버전 | 1.29 | 최신 안정 버전 |
| 서비스 티어 | Standard | 프로덕션 등급 |
| 네트워크 플러그인 | Azure CNI | 고급 네트워킹 |
| 네트워크 정책 | Azure Network Policies | Pod 간 통신 제어 |
| 인그레스 | Application Gateway Ingress Controller | Azure 네이티브 |
| DNS | CoreDNS | Kubernetes 기본 |
| RBAC | Azure AD 통합 | 엔터프라이즈 인증 |
| 프라이빗 클러스터 | true | 보안 강화 |

#### 3.1.2 노드 풀 구성

**시스템 노드 풀**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| VM 크기 | Standard_D2s_v3 | 2 vCPU, 8GB RAM |
| 노드 수 | 3개 | 기본 노드 수 |
| 자동 스케일링 | 활성화 | 동적 확장 |
| 최소 노드 | 3개 | 최소 보장 |
| 최대 노드 | 5개 | 확장 한계 |
| 가용 영역 | 1, 2, 3 | Multi-Zone 배포 |

**애플리케이션 노드 풀**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| VM 크기 | Standard_D4s_v3 | 4 vCPU, 16GB RAM |
| 노드 수 | 3개 | 기본 노드 수 |
| 자동 스케일링 | 활성화 | 워크로드 기반 확장 |
| 최소 노드 | 3개 | 최소 보장 |
| 최대 노드 | 10개 | 확장 한계 |
| 가용 영역 | 1, 2, 3 | Multi-Zone 배포 |
| Node Taints | application-workload=true:NoSchedule | 워크로드 격리 |

### 3.2 고가용성 구성

#### 3.2.1 Multi-Zone 배포

**가용성 전략**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| 가용 영역 | 3개 (Korea Central) | 고가용성 보장 |
| Pod 분산 | Zone 간 균등 배치 | 장애 격리 |
| Anti-Affinity | 동일 서비스 다른 노드 | 단일점 장애 방지 |

**Pod Disruption Budget**
| 서비스 | 최소 가용 Pod | 설명 |
|--------|---------------|------|
| Auth Service | 2개 | 사용자 인증 연속성 |
| Bill-Inquiry Service | 2개 | 핵심 요금 조회 서비스 |
| Product-Change Service | 1개 | 상품 변경 최소 보장 |

### 3.3 서비스별 리소스 할당

#### 3.3.1 애플리케이션 서비스 (운영 최적화)
| 서비스 | CPU Requests | Memory Requests | CPU Limits | Memory Limits | Replicas | HPA Target |
|--------|--------------|-----------------|------------|---------------|----------|------------|
| Auth Service | 200m | 512Mi | 1000m | 1Gi | 3 | CPU 70% |
| Bill-Inquiry Service | 500m | 1Gi | 2000m | 2Gi | 3 | CPU 70% |
| Product-Change Service | 300m | 768Mi | 1500m | 1.5Gi | 2 | CPU 70% |

#### 3.3.2 HPA (Horizontal Pod Autoscaler) 구성
```yaml
hpa_configuration:
  auth_service:
    min_replicas: 3
    max_replicas: 10
    metrics:
      - cpu: 70%
      - memory: 80%
      - custom: requests_per_second > 50
      
  bill_inquiry_service:
    min_replicas: 3
    max_replicas: 15
    metrics:
      - cpu: 70%
      - memory: 80%
      - custom: active_connections > 30
      
  product_change_service:
    min_replicas: 2
    max_replicas: 8
    metrics:
      - cpu: 70%
      - memory: 80%
      - custom: queue_length > 5
```

## 4. 네트워크 아키텍처

### 4.1 네트워크 토폴로지

📄 **[운영환경 네트워크 다이어그램](./network-prod.mmd)**

**네트워크 흐름:**
- 인터넷 → Azure Front Door + CDN → Application Gateway + WAF
- Application Gateway → AKS Premium (Multi-Zone) → Application Services
- Application Services → Private Endpoints → Azure PostgreSQL/Redis
- 외부 통신: Application Services → KOS-Mock Service (통신사 API 모의)

#### 4.1.1 Virtual Network 구성

**VNet 기본 설정**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| 주소 공간 | 10.0.0.0/16 | 전체 VNet 대역대 |

**서브넷 세부 구성**
| 서브넷 이름 | 주소 대역 | 용도 | 특별 설정 |
|-------------|-----------|------|------------|
| Application Subnet | 10.0.1.0/24 | AKS 애플리케이션 | Service Endpoints: ContainerRegistry |
| Database Subnet | 10.0.2.0/24 | PostgreSQL 전용 | Delegation: Microsoft.DBforPostgreSQL |
| Cache Subnet | 10.0.3.0/24 | Redis 전용 | Service Endpoints: Microsoft.Cache |
| Gateway Subnet | 10.0.4.0/24 | Application Gateway | 고정 이름: ApplicationGatewaySubnet |

#### 4.1.2 네트워크 보안 그룹 (NSG)

**Application Gateway NSG**
| 방향 | 규칙 이름 | 포트 | 소스/대상 | 액션 |
|------|---------|------|----------|------|
| 인바운드 | HTTPS | 443 | Internet | Allow |
| 인바운드 | HTTP | 80 | Internet | Allow |

**AKS NSG**
| 방향 | 규칙 이름 | 포트 | 소스/대상 | 액션 |
|------|---------|------|----------|------|
| 인바운드 | AppGateway | 80,443 | ApplicationGatewaySubnet | Allow |
| 아웃바운드 | Database | 5432 | DatabaseSubnet | Allow |
| 아웃바운드 | Cache | 6379 | CacheSubnet | Allow |

### 4.2 트래픽 라우팅

#### 4.2.1 Azure Application Gateway 구성

**기본 설정**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| SKU | Standard_v2 | 고성능 버전 |
| 용량 | 2 (Auto-scaling) | 자동 확장 |
| 가용 영역 | 1, 2, 3 | Multi-Zone 배포 |

**프론트엔드 구성**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| Public IP | 고정 IP | 외부 접근용 |
| Private IP | 10.0.4.10 | 내부 연결용 |

**백엔드 및 라우팅**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| Backend Pool | aks-backend | AKS 노드 (NodePort) |
| Listener | https-listener (443) | HTTPS, wildcard SSL |
| Routing Rule | api-routing | /api/* → aks-backend |

#### 4.2.2 WAF (Web Application Firewall) 구성
```yaml
waf_configuration:
  policy: OWASP CRS 3.2
  mode: Prevention
  
  custom_rules:
    - name: RateLimiting
      rate_limit: 100 requests/minute/IP
      action: Block
      
    - name: GeoBlocking
      blocked_countries: []  # 필요시 조정
      action: Block
      
  managed_rules:
    - OWASP Top 10
    - Known CVEs
    - Bad Reputation IPs
```

### 4.3 Network Policies

#### 4.3.1 마이크로서비스 간 통신 제어

**Network Policy 기본 설정:**
| 설정 항목 | 값 | 설명 |
|-----------|----|---------|
| API 버전 | networking.k8s.io/v1 | Kubernetes Network Policy v1 |
| Policy 이름 | production-network-policy | 운영환경 보안 정책 |
| Pod 선택자 | tier: application | 애플리케이션 Pod만 적용 |
| 정책 유형 | Ingress, Egress | 인바운드/아웃바운드 모두 제어 |

**Ingress 규칙:**
| 소스 | 허용 포트 | 설명 |
|------|----------|----------|
| kube-system 네임스페이스 | TCP:8080 | Ingress Controller에서 접근 |

**Egress 규칙:**
| 대상 | 허용 포트 | 용도 |
|------|----------|------|
| app: postgresql | TCP:5432 | 데이터베이스 연결 |
| app: redis | TCP:6379 | 캐시 서버 연결 |
| 외부 전체 | TCP:443 | 외부 API 호출 (KOS) |

### 4.4 서비스 디스커버리

| 서비스 | 내부 주소 | 포트 | 용도 |
|--------|-----------|------|------|
| Auth Service | auth-service.phonebill-prod.svc.cluster.local | 8080 | 사용자 인증 API |
| Bill-Inquiry Service | bill-inquiry-service.phonebill-prod.svc.cluster.local | 8080 | 요금 조회 API |
| Product-Change Service | product-change-service.phonebill-prod.svc.cluster.local | 8080 | 상품 변경 API |
| Azure PostgreSQL | phonebill-postgresql.postgres.database.azure.com | 5432 | 관리형 데이터베이스 |
| Azure Redis | phonebill-redis.redis.cache.windows.net | 6380 | 관리형 캐시 서버 |

**비고:**
- 관리형 서비스는 Azure 내부 FQDN 사용
- TLS 암호화 및 Private Endpoint를 통한 보안 연결

## 5. 데이터 아키텍처

### 5.1 Azure Database for PostgreSQL Flexible Server

#### 5.1.1 데이터베이스 구성

**기본 설정**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| 서비스 티어 | GeneralPurpose | 범용 용도 |
| SKU | Standard_D4s_v3 | 4 vCPU, 16GB RAM |
| 스토리지 | 256GB (Premium SSD) | 고성능 SSD |

**고가용성**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| HA 모드 | ZoneRedundant | 영역 간 중복화 |
| Standby Zone | 다른 영역 | 장애 격리 |

**백업 및 보안**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| 백업 보존 | 35일 | 장기 보존 |
| 지리적 복제 | 활성화 | 재해복구 |
| PITR | 활성화 | 시점 복구 |
| SSL/TLS | 1.2 | 암호화 통신 |
| Private Endpoint | 활성화 | 보안 연결 |
| 방화벽 | AKS 서브넷만 | 접근 제한 |

#### 5.1.2 읽기 전용 복제본
```yaml
read_replicas:
  replica_1:
    location: Korea South  # 다른 리전
    tier: GeneralPurpose
    sku_name: Standard_D2s_v3
    purpose: 읽기 부하 분산
    
  replica_2:
    location: Korea Central  # 동일 리전
    tier: GeneralPurpose  
    sku_name: Standard_D2s_v3
    purpose: 재해복구
```

### 5.2 Azure Cache for Redis Premium

#### 5.2.1 Redis 클러스터 구성

**기본 설정**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| 서비스 티어 | Premium | 고급 기능 |
| 용량 | P2 (6GB) | 메모리 크기 |
| 클러스터링 | 활성화 | 확장성 |
| 복제 | 활성화 | 데이터 안전성 |

**클러스터 구성**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| 샤드 수 | 3개 | 데이터 분산 |
| 샤드별 복제본 | 1개 | 고가용성 |

**지속성 및 보안**
| 구성 항목 | 설정 값 | 설명 |
|----------|---------|------|
| RDB 백업 | 60분 주기 | 스냅샷 백업 |
| AOF 백업 | 활성화 | 명령 로그 |
| 인증 | 필수 | 보안 접근 |
| Private Endpoint | 활성화 | VNet 내부 접근 |
| Zone Redundant | 활성화 | Multi-Zone 배포 |

#### 5.2.2 캐시 전략 (운영 최적화)
```yaml
cache_strategy:
  L1_Application:
    type: Caffeine Cache
    ttl: 5분
    max_entries: 2000  # 운영환경 증가
    eviction_policy: LRU
    
  L2_Distributed:
    type: Azure Cache for Redis
    ttl: 30분
    clustering: true
    partitioning: consistent_hashing
    
  cache_patterns:
    user_session: 30분 TTL
    bill_data: 1시간 TTL
    product_info: 4시간 TTL
    static_content: 24시간 TTL
```

### 5.3 데이터 백업 및 복구

#### 5.3.1 자동 백업 전략
```yaml
backup_strategy:
  postgresql:
    automated_backup: 
      frequency: 매일 02:00 KST
      retention: 35일
      compression: enabled
      encryption: AES-256
      
    point_in_time_recovery:
      granularity: 5분
      retention: 35일
      
    geo_backup:
      enabled: true
      target_region: Korea South
      
  redis:
    rdb_backup:
      frequency: 매시간
      retention: 7일
      
    aof_backup:
      enabled: true
      fsync: everysec
```

## 6. 외부 시스템 통신 아키텍처

### 6.1 KOS-Mock 서비스 구성

#### 6.1.1 KOS-Mock 서비스 설정 (운영환경 최적화)
```yaml
kos_mock_service:
  deployment:
    replicas: 3  # 고가용성을 위한 다중 복제본
    image: phonebill/kos-mock-service:latest
    strategy:
      type: RollingUpdate
      rollingUpdate:
        maxSurge: 1
        maxUnavailable: 0  # 무중단 배포
    
  resources:
    requests:
      cpu: 200m
      memory: 512Mi
    limits:
      cpu: 1000m
      memory: 1Gi
      
  service:
    type: ClusterIP
    port: 8080
    name: kos-mock-service
    
  autoscaling:
    enabled: true
    minReplicas: 2  # 최소 가용성 보장
    maxReplicas: 6  # Peak 시간 대응
    targetCPUUtilizationPercentage: 70
    
  affinity:
    podAntiAffinity:  # Pod 분산 배치
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 100
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchLabels:
              app: kos-mock-service
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
          
  health_checks:
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /actuator/health
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 30
      periodSeconds: 10
      
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /actuator/health/readiness
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      
  monitoring:
    prometheus:
      enabled: true
      path: /actuator/prometheus
      port: 8080
```

#### 6.1.2 KOS API 모의 응답 구성 (운영 수준)
```yaml
kos_mock_endpoints:
  bill_inquiry:
    endpoint: "/api/kos/bill-inquiry"
    method: POST
    response_time: 200-500ms
    success_rate: 99.5%
    rate_limit: 100 requests/minute
    
  product_change:
    endpoint: "/api/kos/product-change"
    method: POST
    response_time: 300-800ms
    success_rate: 99.8%
    rate_limit: 50 requests/minute
    
  authentication:
    endpoint: "/api/kos/auth"
    method: POST
    response_time: 100-200ms
    success_rate: 99.9%
    rate_limit: 200 requests/minute

circuit_breaker:
  enabled: true
  failure_threshold: 5
  timeout: 60s
  half_open_max_calls: 3
  
load_balancing:
  algorithm: round_robin
  health_check: "/actuator/health"
  unhealthy_threshold: 3
  healthy_threshold: 2
```

#### 6.1.3 운영환경 보안 및 모니터링
```yaml
security_config:
  authentication:
    type: bearer_token
    validation: jwt_signature_check
    
  authorization:
    rbac_enabled: true
    allowed_services:
      - bill-inquiry-service
      - product-change-service
      - auth-service
      
  network_policies:
    ingress:
      - from:
          - podSelector:
              matchLabels:
                tier: application
        ports:
          - protocol: TCP
            port: 8080

monitoring_config:
  metrics:
    - request_count
    - response_time_histogram
    - error_rate
    - circuit_breaker_state
    
  alerts:
    high_error_rate:
      threshold: 5%
      window: 5m
      action: notify_ops_team
      
    high_response_time:
      threshold: 1000ms
      window: 5m
      action: scale_up
      
  logging:
    level: INFO
    format: JSON
    structured_logs: true
```

## 7. 보안 아키텍처

### 7.1 다층 보안 아키텍처

#### 7.1.1 보안 계층 구조
```yaml
security_layers:
  L1_Perimeter:
    components:
      - Azure Front Door (DDoS Protection)
      - WAF (OWASP protection)
      - NSG (Network filtering)
    
  L2_Gateway:
    components:
      - Application Gateway (SSL termination)
      - JWT validation
      - Rate limiting
      - IP filtering
    
  L3_Identity:
    components:
      - Azure AD integration
      - Managed Identity
      - RBAC policies
      - Workload Identity
      
  L4_Data:
    components:
      - Private Endpoints
      - Encryption at rest (TDE)
      - Encryption in transit (TLS 1.3)
      - Key Vault integration
```

### 7.2 인증 및 권한 관리

#### 7.2.1 Azure AD 통합
```yaml
azure_ad_configuration:
  tenant_id: phonebill-tenant
  
  application_registrations:
    - name: phonebill-api
      app_roles:
        - User
        - Admin
        - ServiceAccount
        
  managed_identity:
    system_assigned: enabled
    user_assigned:
      - identity: phonebill-services
        permissions:
          - Key Vault: get secrets
          - PostgreSQL: connect
          - Redis: connect
          - KOS-Mock: service communication
```

#### 7.2.2 RBAC 구성
```yaml
rbac_configuration:
  cluster_roles:
    - name: application-reader
      permissions:
        - get pods, services, configmaps
        
    - name: application-writer  
      permissions:
        - create, update, delete applications
        
  service_accounts:
    - name: auth-service-sa
      bindings: application-reader
      
    - name: bill-inquiry-service-sa
      bindings: application-reader
      
    - name: product-change-service-sa
      bindings: application-reader
      
    - name: deployment-sa
      bindings: application-writer
```

### 7.3 네트워크 보안

#### 7.3.1 Private Endpoints
```yaml
private_endpoints:
  postgresql:
    subnet: database_subnet
    dns_zone: privatelink.postgres.database.azure.com
    
  redis:
    subnet: cache_subnet  
    dns_zone: privatelink.redis.cache.windows.net
    
  key_vault:
    subnet: application_subnet
    dns_zone: privatelink.vaultcore.azure.net
```

### 7.4 암호화 및 키 관리

#### 7.4.1 Azure Key Vault 구성
```yaml
key_vault_configuration:
  tier: Premium (HSM)
  network_access: Private endpoint only
  
  access_policies:
    managed_identity:
      - secret_permissions: [get, list]
      - key_permissions: [get, list, decrypt, encrypt]
      
  secrets:
    - jwt_signing_key
    - database_passwords
    - redis_auth_key
    - kos_api_credentials
    - kos_mock_config
    
  certificates:
    - ssl_wildcard_cert
    - client_certificates
    
  rotation_policy:
    secrets: 90일
    certificates: 365일
```

## 8. 모니터링 및 관측 가능성

### 8.1 종합 모니터링 스택

#### 8.1.1 Azure Monitor 통합
```yaml
azure_monitor_configuration:
  log_analytics_workspace: 
    name: law-phonebill-prod
    retention: 90일
    daily_cap: 5GB
    
  application_insights:
    name: appi-phonebill-prod
    sampling_percentage: 10
    
  container_insights:
    enabled: true
    log_collection: stdout, stderr
    metric_collection: cpu, memory, network
```

#### 8.1.2 메트릭 및 알림
```yaml
alerting_configuration:
  critical_alerts:
    - name: High Error Rate
      metric: failed_requests > 5%
      window: 5분
      action: Teams + Email
      
    - name: High Response Time
      metric: avg_response_time > 3초
      window: 5분
      action: Teams notification
      
    - name: Pod Crash Loop
      metric: pod_restarts > 5 in 10분
      action: Auto-scale + notification
      
  resource_alerts:
    - name: High CPU Usage
      metric: cpu_utilization > 85%
      window: 10분
      action: Auto-scale trigger
      
    - name: High Memory Usage
      metric: memory_utilization > 90%
      window: 5분
      action: Teams notification
```

### 8.2 로깅 및 추적

#### 8.2.1 중앙집중식 로깅
```yaml
logging_configuration:
  log_collection:
    agent: Azure Monitor Agent
    sources:
      - application_logs: JSON format
      - kubernetes_logs: system events
      - security_logs: audit events
      
  log_analytics_queries:
    error_analysis: |
      ContainerLog
      | where LogEntry contains "ERROR"
      | summarize count() by Computer, ContainerName
      
    performance_analysis: |
      Perf
      | where CounterName == "% Processor Time"
      | summarize avg(CounterValue) by Computer
```

#### 8.2.2 애플리케이션 성능 모니터링 (APM)
```yaml
apm_configuration:
  application_insights:
    auto_instrumentation: enabled
    dependency_tracking: true
    
  custom_metrics:
    business_metrics:
      - bill_inquiry_success_rate
      - product_change_success_rate
      - user_satisfaction_score
      
    technical_metrics:
      - database_connection_pool
      - cache_hit_ratio
      - message_queue_depth
```

## 9. 배포 관련 컴포넌트

| 컴포넌트 유형 | 컴포넌트 | 설명 |
|--------------|----------|------|
| Container Registry | Azure Container Registry (Premium) | 운영용 이미지 저장소, Geo-replication |
| CI | GitHub Actions | 지속적 통합 파이프라인 |
| CD | ArgoCD | GitOps 패턴 지속적 배포, Blue-Green 배포 |
| 패키지 관리 | Helm | Kubernetes 패키지 관리 도구 |
| 환경별 설정 | values-prod.yaml | 운영환경 Helm 설정 파일 |
| 보안 스캔 | Trivy | Container 이미지 취약점 스캐너 |
| 인증 | Azure AD Service Principal | OIDC 기반 배포 인증 |
| 롤백 정책 | ArgoCD Auto Rollback | 헬스체크 실패 시 5분 내 자동 롤백 |

## 10. 재해복구 및 고가용성

### 10.1 재해복구 전략

#### 10.1.1 백업 및 복구 목표
```yaml
disaster_recovery:
  rto: 30분  # Recovery Time Objective
  rpo: 1시간  # Recovery Point Objective
  
  backup_strategy:
    primary_region: Korea Central
    dr_region: Korea South
    
    data_replication:
      postgresql: 지속적 복제
      redis: RDB + AOF 백업
      application_state: stateless (복구 불필요)
```

#### 10.1.2 자동 장애조치
```yaml
failover_configuration:
  database:
    postgresql:
      auto_failover: enabled
      failover_time: <60초
      
  cache:
    redis:
      geo_replication: enabled
      manual_failover: 관리자 승인 필요
      
  application:
    multi_region_deployment: 단일 리전 (Phase 2에서 확장)
    traffic_manager: Azure Front Door
```

### 10.2 비즈니스 연속성

#### 10.2.1 운영 절차
```yaml
operational_procedures:
  incident_response:
    severity_1: 즉시 대응 (15분 이내)
    severity_2: 2시간 이내 대응
    severity_3: 24시간 이내 대응
    
  maintenance_windows:
    scheduled: 매주 일요일 02:00-04:00 KST
    emergency: 언제든지 (승인 필요)
    
  change_management:
    approval_required: production changes
    testing_required: staging environment validation
    rollback_plan: mandatory for all changes
```

## 11. 비용 최적화

### 11.1 운영환경 비용 구조

#### 11.1.1 월간 비용 분석 (USD)
| 구성요소 | 사양 | 예상 비용 | 최적화 방안 |
|----------|------|-----------|-------------|
| AKS 노드 | D4s_v3 × 6개 | $1,200 | Reserved Instance |
| PostgreSQL | GP Standard_D4s_v3 | $450 | 읽기 복제본 최적화 |
| Redis | Premium P2 | $250 | 용량 기반 스케일링 |
| Application Gateway | Standard_v2 | $150 | 트래픽 기반 |
| KOS-Mock Service | AKS 내 Pod | $0 | 내부 서비스 (별도 비용 없음) |
| Load Balancer | Standard | $50 | 고정 비용 |
| 스토리지 | Premium SSD | $100 | 계층화 스토리지 |
| 네트워킹 | 데이터 전송 | $150 | CDN 활용 |
| 모니터링 | Log Analytics | $100 | 로그 retention 최적화 |
| **총합** | | **$2,450** | |

#### 11.1.2 비용 최적화 전략
```yaml
cost_optimization:
  compute:
    - Reserved Instances: 1년 약정 (30% 절약)
    - Right-sizing: 실제 사용량 기반 조정
    - Auto-scaling: 사용량 기반 동적 확장
    
  storage:
    - 계층화: Hot/Cool/Archive 적절 분배
    - 압축: 백업 데이터 압축
    - 정리: 불필요한 로그/메트릭 정리
    
  network:
    - CDN 활용: 정적 콘텐츠 캐싱
    - 압축: HTTP 응답 압축
    - 최적화: 불필요한 데이터 전송 제거
```

### 11.2 성능 대비 비용 효율성

#### 11.2.1 Auto Scaling 최적화
```yaml
scaling_optimization:
  predictive_scaling:
    - 시간대별 패턴 학습
    - 요일별 트래픽 예측
    - 계절성 반영
    
  cost_aware_scaling:
    - 피크 시간: 성능 우선
    - 비피크 시간: 비용 우선
    - 최소 인스턴스: 서비스 연속성
```

## 12. 운영 가이드

### 12.1 일상 운영 절차

#### 12.1.1 정기 점검 항목
```yaml
daily_operations:
  health_check:
    - [ ] 모든 서비스 상태 확인
    - [ ] 에러 로그 검토
    - [ ] 성능 메트릭 확인
    - [ ] 보안 알림 검토
    
  weekly_operations:
    - [ ] 용량 계획 검토
    - [ ] 백업 상태 확인
    - [ ] 보안 패치 적용
    - [ ] 성능 최적화 검토
    
  monthly_operations:
    - [ ] 비용 분석 및 최적화
    - [ ] 재해복구 테스트
    - [ ] 용량 계획 업데이트
    - [ ] 보안 감사
```

### 12.2 인시던트 대응

#### 12.2.1 장애 대응 절차
```yaml
incident_response:
  severity_1:  # 서비스 완전 중단
    response_time: 15분 이내
    escalation: 즉시 관리팀 호출
    action: 즉시 복구 조치
    
  severity_2:  # 성능 저하
    response_time: 1시간 이내
    escalation: 업무시간 내 대응
    action: 근본 원인 분석
    
  severity_3:  # 경미한 문제
    response_time: 24시간 이내
    escalation: 정기 미팅에서 논의
    action: 다음 릴리스에서 수정
```

#### 12.2.2 자동 복구 메커니즘
```yaml
auto_recovery:
  pod_restart:
    trigger: liveness probe 실패
    action: Pod 자동 재시작
    
  node_replacement:
    trigger: Node 장애 감지
    action: 새 Node 자동 생성
    
  traffic_routing:
    trigger: 백엔드 서비스 장애
    action: 트래픽 다른 인스턴스로 라우팅
```

## 13. 확장 계획

### 13.1 단계별 확장 로드맵

#### 13.1.1 Phase 1 (현재 - 6개월)
```yaml
phase_1:
  focus: 안정적인 운영환경 구축
  targets:
    - 99.9% 가용성 달성
    - 1,000 동시 사용자 지원
    - 기본 모니터링 및 알림
    
  deliverables:
    - [ ] 운영환경 배포
    - [ ] CI/CD 파이프라인 완성
    - [ ] 기본 보안 정책 적용
    - [ ] 모니터링 대시보드 구축
```

#### 13.1.2 Phase 2 (6-12개월)
```yaml
phase_2:
  focus: 성능 최적화 및 확장
  targets:
    - 10,000 동시 사용자 지원
    - 응답시간 200ms 이내
    - 고급 보안 기능
    
  deliverables:
    - [ ] 성능 최적화
    - [ ] 캐시 전략 고도화
    - [ ] 보안 강화
    - [ ] 비용 최적화
```

#### 13.1.3 Phase 3 (12-18개월)
```yaml
phase_3:
  focus: 멀티 리전 확장
  targets:
    - 다중 리전 배포
    - 글로벌 로드 밸런싱
    - 지역별 데이터 센터
    
  deliverables:
    - [ ] 다중 리전 아키텍처
    - [ ] 글로벌 CDN
    - [ ] 지역별 재해복구
    - [ ] 글로벌 모니터링
```

### 13.2 기술적 확장성

#### 13.2.1 수평 확장 전략
```yaml
horizontal_scaling:
  application_tier:
    current_capacity: 1,000 users
    scaling_factor: 10x (HPA)
    max_capacity: 10,000 users
    
  database_tier:
    read_replicas: 최대 5개
    connection_pooling: 최적화
    query_optimization: 지속적 개선
    
  cache_tier:
    redis_cluster: 노드 확장
    cache_hit_ratio: 95% 목표
    memory_optimization: 지속적 모니터링
```

## 14. 운영환경 특성 요약

**핵심 설계 원칙**: 고가용성 > 보안성 > 확장성 > 관측성 > 비용 효율성  
**주요 성과 목표**: 99.9% 가용성, 1,000 동시 사용자, 엔터프라이즈급 보안

이 운영환경은 **통신요금 관리 서비스 운영**과 **단계적 확장**에 최적화되어 있습니다.