모범 사례 및 튜토리얼

오프라인 우선 및 카우치베이스 엣지 컴퓨팅 솔루션 설계

모바일용 카우치베이스 1.0 릴리스는 다음과 같습니다. 발표 를 출시하여 업계 최초로 오프라인 퍼스트 애플리케이션을 위한 NoSQL 모바일 데이터베이스를 구축했습니다. 오프라인 우선 는 앱의 기능이 네트워크 연결 상태에 영향을 받지 않도록 보장하는 애플리케이션 개발 패러다임입니다. 최근에는 엣지 컴퓨팅이라는 분산 컴퓨팅 프레임워크가 다음과 같은 이점을 제공합니다. 얻은 의 등장으로 많은 관심을 받고 있습니다. 실시간 비즈니스 크리티컬 애플리케이션 및 네트워크 중단에 대응하고, 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용하며, 개인정보 보호 및 규제 정책을 준수해야 하는 서비스에 적합합니다. 분산 클라우드 아키텍처 및 사용 사례에 대한 자세한 내용은 관련 문서에서 확인할 수 있습니다. 백서.

생각해 보면 엣지 컴퓨팅의 핵심 원칙은 속도, 가용성, 확장성, 데이터 프라이버시 및 보안과 같은 오프라인 우선 비즈니스 크리티컬 모바일 앱의 원칙과 근본적으로 동일합니다. 몇 년 전 처음 출시된 이후, Couchbase 플랫폼은 수많은 실제 프로덕션 배포 오프라인 우선 모바일 앱이 필요하기 때문에 플랫폼을 확장하여 에지 컴퓨팅을 지원하는 것은 당연한 다음 단계입니다.

오프라인 퍼스트 모바일 앱용 카우치베이스

사용자가 오프라인 모드에서 모바일 앱을 사용할 수 있으려면 해당 앱에 필요한 데이터를 원격 클라우드 서버가 아닌 로컬에 유지해야 합니다. 이를 위해서는 모바일 앱 자체에 내장할 수 있는 로컬 스토리지가 필요합니다. 카우치베이스 라이트 는 다음을 포함한 모든 주요 모바일 플랫폼을 기본적으로 지원하는 모든 기능을 갖춘 임베디드 NoSQL JSON 데이터베이스입니다. iOS, AndroidWindows.
로컬 임베디드 스토리지를 제공하는 것 외에도 Couchbase Lite는 로컬 스토리지의 데이터가 클라우드 백엔드 데이터베이스와 일관성을 유지하도록 보장합니다. 그리고 카우치베이스 동기화 게이트웨이 를 사용하면 Couchbase Lite 지원 클라이언트와 백엔드 Couchbase Server 데이터베이스 간에 안전한 데이터 라우팅 및 데이터 동기화를 수행할 수 있습니다.

카우치베이스 라이트 및 동기화 게이트웨이 제품을 사용하면 오프라인 우선 앱의 핵심 기능인 로컬 저장소 및 동기화를 모두 사용할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅을 위한 카우치베이스

엣지 컴퓨팅은 데이터 저장 및 처리를 분산시켜 데이터를 생성하거나 소비하는 앱에 더 가깝게 가져다주는 분산 컴퓨팅 프레임워크입니다. 데이터의 저장 및 처리와 데이터 저장 엔티티 간의 데이터 이동은 솔루션의 두 가지 핵심 속성입니다. Couchbase와 같은 데이터 플랫폼은 이 두 가지를 완벽하게 충족합니다.

엣지 컴퓨팅 애플리케이션에서 '엣지'는 데이터가 생성되고 처리되는 곳을 의미합니다. 따라서 엣지는 하나의 스펙트럼입니다. 스마트폰, 태블릿, PoS 단말기, 노트북, IoT 디바이스 등과 같은 독립형 디바이스일 수 있습니다. 또는 여러 다운스트림 클라이언트에서 생성 및 소비되는 데이터의 집계 지점일 수도 있습니다. 후자의 경우 엣지는 마이크로 데이터 센터. 필요한 엣지 데이터센터의 수는 애플리케이션에 따라 수백 개에서 수천 개까지 다양합니다.

분산형 클라우드 아키텍처

카우치베이스는 하나의 통합 솔루션에 필요한 모든 구성 요소가 포함되어 있어 클라우드-엣지 및 분산 클라우드 아키텍처를 지원하는 데 이상적인 데이터 플랫폼입니다. 퍼블릭/프라이빗 클라우드 또는 온프레미스 데이터센터에 데이터를 저장하고 처리할 수 있는 데이터 스토리지와 유연한 배포 기능 외에도 수십만 개의 동시 에지 클라이언트 및 에지 데이터센터로 확장할 수 있는 동기화 기술도 제공합니다.

엣지 컴퓨팅 배포는 클라이언트 계층의 엣지, 중간 계층의 엣지, 두 계층에 걸쳐 있는 하이브리드 모델의 세 가지 아키텍처로 표준화할 수 있습니다. 아래에서 세 가지 아키텍처에 대해 모두 설명하겠습니다.

클라이언트 계층에서의 엣지

가장 단순한 '엣지' 모델은 독립형 디바이스입니다. 이 아키텍처에서는 데이터를 생성하거나 소비하는 애플리케이션이 데이터를 로컬에서 처리합니다. 클라이언트가 가동되는 한 백엔드 클라우드 데이터센터에 대한 인터넷 연결이 중단되더라도 애플리케이션이 항상 켜져 있기 때문에 100% 가용성을 확보할 수 있습니다. 모든 데이터가 로컬에서 처리되므로 실시간 응답을 받을 수 있습니다. 마지막으로 앱에서 생성된 민감한 데이터는 클라이언트 디바이스를 떠나지 않으므로 개인정보 보호에 대한 우려를 덜어줍니다.

카우치베이스는 어떻게 적용되나요?

  • 클라우드 티어:
    카우치베이스 서버는 클라우드 데이터 센터에 배포되며 연결된 클라이언트를 위한 탄력적으로 확장 가능한 글로벌 데이터 스토리지 및 처리 플랫폼 역할을 합니다.
  • 클라이언트 계층:
    Couchbase Lite는 엣지에 배포되며 로컬 데이터 처리를 담당합니다. Couchbase Lite는 원래 모바일 우선 데이터베이스로 출시되었지만, 수년에 걸쳐 Windows 데스크톱 애플리케이션용 .NET 및 Java 데스크톱 및 웹 서비스 애플리케이션용입니다. 커뮤니티 지원 버전도 있습니다. C API 바인딩. 이는 Couchbase Lite가 모바일 앱에만 국한되지 않는다는 것을 의미합니다. 모바일, 데스크톱 또는 데이터를 로컬로 저장하고 처리할 수 있는 리소스가 있는 모든 임베디드 장치에 Couchbase Lite를 배포할 수 있습니다.

클라우드 데이터 센터에 배포된 동기화 게이트웨이는 클라우드 기반 백엔드 Couchbase 데이터 스토어와 Couchbase Lite 클라이언트 간의 양방향 데이터 동기화를 안전하게 처리합니다.

Edge Computing Couchbase Lite embedded in mobile

배포 모델

일반적인 배포는 다음과 같습니다:

Edge Computing Couchbase Lite embedded in mobile

로컬 스토리지 또는 데이터 처리를 처리할 리소스가 없는 클라이언트의 경우는 어떻게 해야 할까요? 이를 위해 다음 모델을 살펴봅니다.

중간 계층의 엣지

이 모델은 클라우드와 클라이언트 티어 사이에 중간 티어를 도입하여 이전 모델을 확장한 것입니다. 중간 계층은 클라이언트와 동일한 LAN(로컬 영역 네트워크)에 있습니다. 데이터 애그리게이터 역할을 하며, 게이트웨이 장치 또는 IT 클로짓의 서버가 될 수 있습니다. 중간 계층에서 엣지는 마이크로 데이터 센터로, 로컬 네트워크의 소규모 다운스트림 클라이언트를 대신하여 데이터를 관리합니다.

클라이언트 계층은 로컬 데이터 저장 또는 처리를 처리하지 않습니다. 클라이언트 계층 모델의 엣지와 마찬가지로, 이 모델은 클라이언트가 통신하는 LAN이 클라우드 데이터 센터에 대한 인터넷 연결보다 본질적으로 더 안정적이기 때문에 클라우드 중심 모델보다 애플리케이션 가용성에 대해 더 높은 보장을 제공합니다. 또한 중간 계층은 다운스트림 클라이언트를 대신하여 데이터를 풀다운함으로써 모든 다운스트림 클라이언트 장치가 동일한 데이터를 풀다운할 필요가 없으므로 네트워크와 클라우드 서버의 부하를 크게 줄여줍니다.

카우치베이스는 이 모델에 어떻게 적합할까요?

  • 클라우드 티어:
    이전 모델에서와 마찬가지로 Couchbase Server 및 동기화 게이트웨이는 클라우드 데이터 센터에 배포됩니다.
  • 중간 계층:
    여기에는 두 가지 옵션이 있습니다:

    • 옵션 1:
      카우치베이스 서버 및 동기화 게이트웨이는 에지 데이터 센터에 배포됩니다. 서버와 게이트웨이의 설치 공간은 로컬 클라이언트의 작은 설치 공간을 처리하기 위해 적절히 축소됩니다. 데이터 센터의 수는 수백 개에서 수천 개까지 다양합니다. 데이터는 다음을 사용하여 클라우드와 엣지 데이터센터 간에 안전하게 동기화됩니다. 동기화 게이트웨이 간 복제 기술
    Couchbase Lite web server for Edge Computing
    • 옵션 2:
      Couchbase Lite는 Java 웹 서버와 같은 웹 서비스 앱에 내장되어 있습니다. 웹 서비스 앱은 RESTful 다운스트림 클라이언트가 액세스하는 인터페이스입니다. 데이터 센터의 수는 수백 개에서 수만 개까지 다양합니다.

    데이터는 동기화 게이트웨이를 통해 카우치베이스 클라우드 기반 백엔드 스토어와 카우치베이스 라이트 클라이언트 간에 안전하게 동기화됩니다. 이 모델은 클라이언트 계층의 에지 접근 방식과 유사합니다.

    Couchbase Lite web server for Edge Computing

배포 모델

  • 옵션 1:
    옵션1에 해당하는 일반적인 배포는 다음과 같습니다:
    Micro data center deployment with Couchbase
  • 옵션 2:
    옵션2에 해당하는 일반적인 배포는 다음과 같습니다:Micro data center deployment with Couchbase

 

  • 클라이언트 계층:
    이 계층에는 Couchbase가 없습니다. 로컬 데이터 저장 또는 처리를 지원하지 않는 앱 또는 클라이언트입니다.

두 모델의 장점을 모두 활용하기 위해 하이브리드 접근 방식을 살펴봅니다.

하이브리드 모델: 클라이언트 및 중간 계층을 아우르는 엣지

구조적으로 이 모델은 클라우드와 클라이언트 티어 사이에 중간 티어가 있다는 점에서 이전 모델과 동일합니다. 하지만 이 모델에서는 데이터가 클라이언트 티어와 중간 티어 모두에서 저장되고 처리되므로 이전 모델의 장점을 모두 누릴 수 있습니다. 실제로 클라이언트 티어는 네트워크 상태에 따라 클라우드 티어와 중간 티어의 서버에 연결하도록 전환할 수 있습니다.

그렇다면 카우치베이스는 이 모델에 어떻게 부합할까요?

  • 클라우드 티어:
    이전 모델과 마찬가지로 Couchbase Server 및 동기화 게이트웨이는 클라우드 데이터 센터에 배포됩니다.
  • 중간 계층:
    카우치베이스 서버 및 동기화 게이트웨이는 에지 데이터 센터에 배포됩니다. 서버와 게이트웨이의 설치 공간은 적은 수의 로컬 클라이언트를 처리하기 위해 적절히 축소됩니다.
  • 클라이언트 계층:
    이 계층에 배포되는 Couchbase Lite는 로컬 데이터 처리를 담당합니다.

그런 다음 다음을 사용하여 클라우드와 엣지 데이터 센터 간에 데이터를 안전하게 동기화합니다. 동기화 게이트웨이 간 복제 기술. 데이터는 에지 데이터 센터의 동기화 게이트웨이와 다운스트림 카우치베이스 라이트 지원 클라이언트 간에도 동기화됩니다.

Micro data center deployment with Couchbase

배포 모델

일반적인 배포는 다음과 같습니다:

Micro data center deployment with Couchbase

엣지 컴퓨팅에 적합한 아키텍처 선택

엣지 컴퓨팅 요구사항에 맞는 배포 아키텍처 선택은 사용 사례, 클라이언트 또는 엣지 데이터센터의 스토리지 및 컴퓨팅 기능, 동시 엣지 디바이스 또는 엣지 데이터센터의 수 등 여러 요인에 따라 달라집니다.

다음 표에서는 세 가지 모델이 엣지 컴퓨팅의 주요 원칙과 어떻게 비교되는지 설명합니다. 이 정보는 규범적인 것이 아니라 일반적인 지침으로 간주해야 합니다.

아키텍처 앱 가용성 응답성 대역폭 사용량 개인 정보 보호
클라이언트 계층의 엣지 클라이언트 장치가 가동 중인 경우 100% 데이터가 클라이언트에 로컬로 저장/처리되므로 실시간입니다. 데이터가 클라이언트에서 로컬로 처리되므로 업스트림 대역폭 절약 데이터가 클라이언트 디바이스를 떠날 필요가 없습니다.
중간 계층의 엣지 로컬 네트워크가 가동되는 한 사용 가능 LAN에 약간의 지연 시간이 도입되어 거의 실시간에 가깝습니다. 엣지 데이터센터가 다운스트림 클라이언트를 위한 CDN 역할을 할 수 있으므로 업스트림 및 다운스트림 대역폭 절약 데이터가 엣지 데이터센터를 떠날 필요가 없습니다.
클라이언트 및 중간 계층을 아우르는 엣지 클라이언트 장치가 가동 중인 경우 100% 데이터를 클라이언트에 로컬로 저장/처리할 수 있어 실시간 제공 엣지 데이터센터가 다운스트림 클라이언트를 위한 CDN 역할을 할 수 있으므로 업스트림 및 다운스트림 대역폭 절감 효과 여러 수준의 보안이 적용되며 데이터가 클라이언트 디바이스를 떠날 필요가 없습니다.

리소스

다음은 몇 가지 관련 리소스에 대한 링크입니다:
Couchbase 다운로드

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작성자

게시자 프리야 라자고팔, 제품 관리 부문 선임 이사

프리야 라자고팔은 클라우드 및 엣지용 개발자 플랫폼을 담당하는 Couchbase의 제품 관리 수석 이사입니다. 그녀는 20년 이상 여러 기술 및 제품 리더십 직책을 맡으며 전문적으로 소프트웨어를 개발해 왔으며, 그중 10년 이상은 모바일 기술에 집중했습니다. TISPAN IPTV 표준 대표로서 IPTV 표준 사양에 핵심적인 기여를 했습니다. 네트워킹 및 플랫폼 보안 분야에서 22개의 특허를 보유하고 있습니다.

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