IBM z/OS OLTP 워크로드를 Azure로 마이그레이션

Azure Front Door

Azure Traffic Manager

AKS(Azure Kubernetes Service)

Azure Managed Redis

온라인 트랜잭션 처리(OLTP) 시스템은 고객과 직접 상호 작용하기 때문에 비즈니스의 얼굴입니다. 동적으로 조정 가능한 인프라로 마이그레이션하면 비즈니스에서 제품을 빠르게 만들고 출시하여 고객이 제품을 더 빨리 사용할 수 있습니다.

건축학

다음 다이어그램은 Azure로 마이그레이션하기 전에 z/OS 메인프레임에서 실행되는 OLTP 시스템의 아키텍처를 보여 줍니다.

워크플로

다음 워크플로는 이전 다이어그램에 해당합니다.

사용자는 TN3270 및 HTTPS와 같은 표준 메인프레임 프로토콜을 사용하여 TCP(Transmission Control Protocol) 또는 IP(인터넷 프로토콜)를 통해 메인프레임에 연결합니다.
트랜잭션 관리자는 사용자와 상호 작용하고 사용자 요청을 충족하기 위해 애플리케이션을 호출합니다.
애플리케이션 계층의 프런트 엔드에서 사용자는 CICS(Customer Information Control System) 또는 IMS(Information Management System) 화면 또는 웹 페이지와 상호 작용합니다.
트랜잭션 관리자는 COBOL(Common Business-Oriented Language) 또는 PL/I(Programming Language One)로 작성된 비즈니스 논리를 사용하여 트랜잭션을 구현합니다.
애플리케이션 코드는 DB2, IMS DB 또는 VSAM과 같은 데이터 계층의 스토리지 기능을 사용합니다.
트랜잭션 처리 외에도 다른 서비스는 인증, 보안, 관리, 모니터링 및 보고를 제공합니다. 이러한 서비스는 시스템의 다른 모든 서비스와 상호 작용합니다.

다음 다이어그램에서는 이 아키텍처를 Azure로 마이그레이션하는 방법을 보여 줍니다.

이 아키텍처의 Visio 파일을 다운로드합니다.

메인프레임 사용자는 3270 터미널과 온-프레미스 연결에 익숙합니다. 마이그레이션된 시스템에서는 공용 인터넷 또는 Azure ExpressRoute를 통해 구현된 프라이빗 연결을 통해 Azure 애플리케이션과 상호 작용합니다. Microsoft Entra ID는 인증을 제공합니다.
입력 요청은 Azure Front Door 또는 Azure Traffic Manager와 같은 전역 부하 분산 장치 서비스로 이동합니다. 로드 밸런서는 지리적으로 분산된 사용자 기반을 제공할 수 있습니다. 지원되는 워크로드에 대해 정의된 규칙에 따라 요청을 라우팅합니다. 이러한 부하 분산 장치는 Azure Application Gateway 또는 Azure Load Balancer와 조정하여 애플리케이션 계층의 부하를 분산할 수 있습니다. Azure Content Delivery Network 서비스는 빠른 응답을 위해 에지 서버에 정적 콘텐츠를 캐시합니다. WAF(웹 애플리케이션 방화벽)는 서비스를 보호하는 데 도움이 됩니다.
응용 프로그램 계층의 프런트 엔드는 Azure App Service와 같은 Azure 서비스를 사용하여 응용 프로그램 화면을 구현하고 사용자와 상호 작용합니다. 화면은 메인프레임 화면의 마이그레이션된 버전입니다.
애플리케이션 계층의 백엔드에 있는 COBOL 및 PL/I 코드는 비즈니스 로직을 구현합니다. 코드는 Azure Functions, WebJobs 및 Azure Spring Apps 마이크로 서비스와 같은 서비스 및 기능을 사용할 수 있습니다. 애플리케이션은 AKS(Azure Kubernetes Service) 컨테이너에서 실행할 수 있습니다.
인메모리 데이터 저장소는 처리량이 많은 OLTP 애플리케이션을 가속화합니다. 예를 들어 Azure SQL Database 및 Azure SQL Managed Instance 기능인 In-Memory OLTP 및 Azure Cache for Redis가 있습니다.
데이터 계층에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- Azure Storage를 사용하여 구현된 파일, 테이블 및 Blob.
- Azure SQL 제품군의 관계형 데이터베이스입니다.
- PostgreSQL 및 MySQL 오픈 소스 데이터베이스의 Azure 구현.
- NoSQL 데이터베이스인 Azure Cosmos DB.
이러한 저장소는 애플리케이션 계층에서 사용할 수 있도록 메인프레임에서 마이그레이션된 데이터를 보유합니다.
Application Insights 및 Azure Monitor와 같은 Azure 네이티브 서비스는 시스템의 상태를 사전에 모니터링합니다. Azure 대시보드를 사용하여 Azure Monitor 로그를 통합할 수 있습니다.

구성 요소

이 아키텍처는 여러 Azure 클라우드 서비스로 구성됩니다. 리소스는 네트워킹과 ID, 애플리케이션, 스토리지, 모니터링의 네 가지 리소스 범주로 나뉩니다. 다음 섹션에서는 각 리소스와 해당 역할에 대한 서비스에 대해 설명합니다.

네트워킹 및 ID

애플리케이션 아키텍처를 설계할 때는 공용 인터넷 또는 개인 연결을 통한 상호 작용 중에 보안, 성능 및 관리 용이성을 보장하는 데 도움이 되는 네트워킹 및 ID 구성 요소의 우선 순위를 지정하는 것이 중요합니다. 아키텍처의 다음 구성 요소는 이 요구 사항을 효과적으로 해결하는 데 필수적입니다.

Azure WAF 는 악의적인 공격 및 SQL 삽입 및 사이트 간 스크립팅과 같은 일반적인 웹 취약성으로부터 애플리케이션을 보호하는 웹 애플리케이션 방화벽입니다. 이 아키텍처에서는 웹 연결 서비스에 들어오는 트래픽을 필터링하고 검사하여 마이그레이션된 메인프레임 애플리케이션을 보호합니다.
Application Gateway 는 계층 7 애플리케이션 배달 컨트롤러입니다. 이 아키텍처에서는 HTTP 트래픽 라우팅을 관리하고 마이그레이션된 메인프레임 웹 애플리케이션에 대한 부하 분산을 제공합니다.
Azure Front Door 는 즉각적인 장애 조치 기능을 갖춘 글로벌 HTTP 부하 분산 장치입니다. 이 아키텍처에서는 콘텐츠 배달을 가속화하고 지리적으로 분산된 메인프레임 사용자의 고가용성을 보장합니다.
- Content Delivery Network 는 캐시된 복사본을 에지 서버에 저장하여 정적 콘텐츠 배달을 최적화하여 사용자에게 더 빠른 응답 시간을 가능하게 하는 분산 캐싱 서비스입니다. 네트워크 최적화를 사용하여 동적 콘텐츠에 대한 응답을 개선합니다. Content Delivery Network는 사용자 기반이 글로벌인 경우에 특히 유용합니다. 이 아키텍처에서는 전역 에지 위치에서 메인프레임 화면 요소 및 정적 자산의 성능을 향상시킵니다.
ExpressRoute 는 온-프레미스 인프라와 Azure 간에 전용 연결을 설정하는 프라이빗 연결 서비스입니다. 이 아키텍처에서는 프라이빗 연결이 필요한 메인프레임 터미널 연결에 익숙한 사용자에게 보안 네트워크 액세스를 제공합니다.

Load Balancer 는 들어오는 네트워크 트래픽을 여러 백 엔드 리소스에 분산하고 계층 4 TCP 및 UDP 트래픽을 처리하는 서비스입니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 트랜잭션 처리 구성 요소를 대체하는 컨테이너화된 애플리케이션 및 마이크로 서비스에 대한 트래픽의 균형을 조정합니다.

Traffic Manager 는 여러 엔드포인트에 사용자 요청을 분산하는 데 도움이 되는 DNS 기반 트래픽 라우팅 서비스입니다. 이 아키텍처에서는 여러 지리적 위치에 걸쳐 메인프레임 사용자의 가용성을 최적화하기 위해 지역 엔드포인트 간에 트래픽을 분산합니다.

신청

Azure는 보다 안전하고 확장 가능하며 효율적인 애플리케이션 배포를 지원하는 관리형 서비스를 제공합니다. 이전 아키텍처에서 사용하는 응용 프로그램 계층 서비스는 응용 프로그램 아키텍처를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

AKS 는 컨테이너화된 애플리케이션을 위한 관리되는 Kubernetes 서비스입니다. AKS는 운영 오버헤드를 Azure로 오프로드하여 Azure에서 관리되는 AKS 클러스터의 배포를 간소화합니다. 이 아키텍처에서는 CICS 및 IMS와 같은 모놀리식 메인프레임 트랜잭션 처리 구성 요소를 대체하는 마이크로 서비스를 호스팅합니다.
App Service는 웹앱 빌드, 배포 및 크기 조정을 위한 완전 관리형 서비스입니다. .NET, .NET Core, Node.js, Java, Python 또는 PHP를 사용하여 앱을 빌드할 수 있습니다. 앱은 컨테이너나 Windows 또는 Linux에서 실행할 수 있습니다. 메인프레임 마이그레이션에서 프런트 엔드 화면 또는 웹 인터페이스를 HTTP 기반 REST API로 코딩할 수 있습니다. 메인프레임 애플리케이션에 따라 분리할 수 있으며 마이크로 서비스 기반 시스템을 오케스트레이션하기 위해 상태를 저장하지 않을 수 있습니다. 이 아키텍처에서는 3270개의 터미널 화면과 메인프레임 사용자 인터페이스를 대체하는 REST API 및 웹 인터페이스를 제공합니다.
- WebJobs는 웹 앱, API 앱 또는 모바일 앱과 동일한 인스턴스에서 프로그램 또는 스크립트를 실행하는 App Service의 기능입니다. 웹 작업은 공유 가능하고 재사용 가능한 프로그램 논리를 구현하기 위한 좋은 선택이 될 수 있습니다. 이 아키텍처에서는 이전에 메인프레임 작업 스케줄러에서 처리한 일괄 처리 작업 및 백그라운드 작업을 실행합니다.
Azure API Management는 API 의 게시, 라우팅, 보안, 로깅 및 분석을 지원하는 PaaS(완전 관리형 PaaS) 플랫폼입니다. 데이터가 표시되고 확장되는 방식과 데이터에 액세스할 수 있는 앱을 제어할 수 있습니다. 앱에 대한 액세스를 제한하거나 타사에 대한 액세스를 허용할 수도 있습니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 비즈니스 논리를 노출하는 현대화된 API에 대한 액세스를 관리하고 새 애플리케이션에서 레거시 데이터에 액세스하는 방법을 제어합니다.
Azure Cache for Redis 는 컴퓨팅 리소스 간에 데이터 및 상태를 공유하기 위한 완전 관리형 메모리 내 캐싱 서비스입니다. 여기에는 오픈 소스 Redis 및 Redis Labs의 상용 제품인 Redis Enterprise가 관리형 서비스로 포함됩니다. 처리량이 많은 OLTP 애플리케이션의 성능을 향상시키려면 크기를 조정하고 Azure Cache for Redis와 같은 메모리 내 데이터 저장소를 사용하도록 설계할 수 있습니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 트랜잭션 처리 시스템을 대체하는 처리량이 높은 OLTP 워크로드에 대한 데이터 액세스를 가속화합니다.
Azure Functions 는 서버리스 컴퓨팅 서비스입니다. 애플리케이션 인프라를 설정하지 않고도 함수라는 작은 코드 조각을 실행할 수 있는 환경을 제공합니다. 이를 사용하여 대량 데이터를 처리하고, 시스템을 통합하고, 사물 인터넷으로 작업하고, 간단한 API 및 마이크로 서비스를 구축할 수 있습니다. 마이크로 서비스를 사용하여 Azure 서비스에 연결되고 항상 최신 상태로 유지되는 서버를 만듭니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 트랜잭션 관리자에서 마이그레이션된 이벤트 기반 처리 및 간단한 비즈니스 논리 구성 요소를 처리합니다.
Azure Service Bus는 간단한 하이브리드 통합을 위한 신뢰할 수 있는 클라우드 메시징 서비스입니다. Service Bus 및 Storage 큐는 프런트 엔드를 마이그레이션된 시스템의 비즈니스 논리와 연결할 수 있습니다. Azure Service Bus를 사용하면 분산 시스템 간에 안정적인 메시징을 수행할 수 있습니다. 이 아키텍처에서는 이전에 메인프레임 메시징 시스템을 사용했던 마이그레이션된 메인프레임 구성 요소 간의 비동기 통신을 용이하게 합니다.

스토리지 및 데이터베이스

이 아키텍처는 메인프레임 데이터를 마이그레이션하고 최신 애플리케이션 요구 사항을 지원하기 위해 확장 가능하고 안전한 클라우드 스토리지와 관리되는 데이터베이스를 다룹니다.

Azure Cosmos DB 는 Azure Cosmos DB를 사용하여 비타블 형식의 메인프레임 데이터를 Azure로 마이그레이션할 수 있는 완전 관리형 NoSQL 데이터베이스 서비스입니다. 이 아키텍처에서는 VSAM 파일과 같은 메인프레임 시스템에서 마이그레이션된 비관계형 데이터를 저장하고 국제 사용자 기반에 대한 전역 배포를 제공합니다.
Azure Database for MySQL 은 완전히 관리되는 MySQL 데이터베이스 서비스입니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 현대화 프로세스 중에 오픈 소스 데이터베이스 호환성이 필요한 애플리케이션을 지원합니다.
Azure Database for PostgreSQL 은 Azure 서비스와 기본적으로 연결되는 완전 관리형, 지능형 및 확장 가능한 PostgreSQL입니다. 이 아키텍처에서는 고급 인덱싱 및 분석 기능을 사용하여 메인프레임 데이터베이스에서 마이그레이션된 관계형 데이터를 호스팅합니다.
Azure SQL 은 클라우드 기반 SQL 데이터베이스 서비스의 제품군입니다. 이 아키텍처에서는 DB2 및 IMS DB와 같은 메인프레임 데이터베이스에서 마이그레이션된 관계형 데이터를 호스팅합니다.
- Azure SQL Edge 는 IoT 및 에지 배포에 최적화된 SQL Server 데이터베이스 엔진의 특수 버전입니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 애플리케이션이 에지 위치에 배포된 시나리오에서 에지 디바이스에 가까운 데이터를 처리합니다.
- SQL Database 는 완전히 관리되는 관계형 데이터베이스 서비스입니다. 이 아키텍처에서는 가변 메인프레임 트랜잭션 로드에 대한 탄력적 크기 조정을 통해 현대화된 워크로드를 지원합니다.
- SQL Managed Instance 는 거의 100개% SQL Server 호환성을 제공하는 완전히 관리되는 클라우드 기반 배포 옵션입니다. 이 아키텍처에서는 최소한의 코드 변경과 기본 제공 고가용성으로 마이그레이션된 메인프레임 데이터베이스를 호스트합니다.
- Azure Virtual Machines의 SQL Server 는 전체 SQL Server 기능을 제공하는 IaaS(Infrastructure as a Service) 제품입니다. 이 아키텍처에서는 마이그레이션 중에 특정 데이터베이스 엔진 기능이 필요한 레거시 워크로드를 지원합니다.
- In-Memory OLTP 는 SQL Database 및 SQL Managed Instance에서 트랜잭션 처리를 가속화하는 고성능 기능입니다. 이 아키텍처에서는 메인프레임 OLTP 워크로드에 필요한 고성능 트랜잭션 처리 기능을 제공합니다.
스토리지 는 기본 클라우드 스토리지 서비스를 제공하는 데이터, 앱 및 워크로드에 대해 대규모로 확장 가능하고 더 안전한 클라우드 서비스 집합입니다. 이 아키텍처에서는 다양한 메인프레임 데이터 마이그레이션 시나리오에 대해 Azure Files, Azure Table Storage 및 Azure Queue Storage 를 지원합니다.

모니터링

다음 모니터링 도구는 포괄적인 데이터 분석과 응용 프로그램 성능에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

Application Insights 는 애플리케이션에 대한 코드 수준 원격 분석을 제공하는 Azure Monitor의 기능입니다. 응용 프로그램을 모니터링하고, 평범한 성능 및 오류와 같은 변칙을 감지하고, 개인 데이터를 Azure Portal로 보냅니다. 로깅, 분산 추적 및 사용자 지정 애플리케이션 메트릭에 Application Insights를 사용할 수도 있습니다. 이 아키텍처에서는 애플리케이션 성능을 추적하고, 변칙을 검색하고, 분산 추적 및 사용자 지정 메트릭을 지원하여 안정성과 응답성을 보장합니다.
Azure Monitor는 Azure 및 온-프레미스 환경에서 원격 분석을 수집, 분석 및 작동하기 위한 포괄적인 플랫폼입니다. 이 아키텍처에서는 인프라, 애플리케이션 및 서비스를 모니터링하기 위한 중앙 허브 역할을 합니다.
- Azure Monitor 경고는 메트릭 또는 로그가 정의된 임계값을 초과하는 경우 사용자에게 알리는 Azure Monitor의 기능입니다. 이 아키텍처에서는 자동화된 응답을 트리거하거나 적시에 개입하기 위해 운영 팀에 문제를 에스컬레이션합니다.
- Log Analytics 는 강력한 언어를 사용하여 로그 데이터를 분석하는 Azure Monitor 내의 쿼리 도구입니다. 이 아키텍처에서는 심층 진단을 사용하도록 설정하고, 사용자 지정 대시보드를 지원하며, 운영 인사이트를 위해 경고 및 통합 문서와 통합합니다.

시나리오 세부 정보

진화하는 비즈니스 요구 사항과 데이터로 인해 애플리케이션은 인프라 문제를 일으키지 않고 확장하고 결과를 생성해야 합니다. 이 예제 워크로드는 Azure PaaS(Platform as a Service) 서비스를 사용하여 z/OS 메인프레임 OLTP 애플리케이션을 클라우드의 더 안전하고 확장 가능하며 고가용성 시스템으로 마이그레이션하는 방법을 보여 줍니다. 이 마이그레이션은 금융, 건강, 보험 및 소매 분야의 기업이 애플리케이션 제공 일정을 최소화하는 데 도움이 됩니다. 또한 응용 프로그램 실행 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

잠재적인 사용 사례

이 아키텍처는 다음과 같은 특성이 있는 OLTP 워크로드에 적합합니다.

그들은 국제 사용자 기반에 서비스를 제공합니다.
시간이 지남에 따라 사용량이 크게 달라지므로 유연한 크기 조정 및 사용량 기반 가격 책정의 이점을 누릴 수 있습니다.

고려 사항

이러한 고려 사항은 워크로드의 품질을 향상시키는 데 사용할 수 있는 일련의 기본 원칙인 Azure Well-Architected Framework의 핵심 요소를 구현합니다. 자세한 내용은 Well-Architected Framework를 참조하세요.

신뢰도

안정성은 애플리케이션이 고객에 대한 약정을 충족할 수 있도록 하는 데 도움이 됩니다. 자세한 내용은 안정성에 대한 디자인 검토 검사 목록을 참조하세요.

이 OLTP 아키텍처를 여러 지역에 배포할 수 있습니다. 또한 지리적으로 복제된 데이터 계층이 있을 수 있습니다.
Azure 데이터베이스 서비스는 영역 중복을 지원하며 중단이 발생하거나 유지 관리 작업을 허용하기 위해 보조 노드로 장애 조치(failover)할 수 있습니다.

안전

보안은 의도적인 공격 및 중요한 데이터 및 시스템의 오용에 대한 보증을 제공합니다. 자세한 내용은 보안성에 대한 디자인 검토 검사 목록을 참조하세요.

ExpressRoute는 온-프레미스 환경에서 Azure에 대한 프라이빗 연결을 만듭니다. 사이트 간 VPN을 사용할 수도 있습니다.
Microsoft Entra ID는 Azure 역할 기반 액세스 제어를 사용하여 리소스를 인증하고 액세스를 제어할 수 있습니다.
Azure의 데이터베이스 서비스는 미사용 데이터 암호화와 같은 다양한 보안 옵션을 지원합니다.
보다 안전한 솔루션을 설계하는 방법에 대한 일반적인 지침은 보안 빠른 링크를 참조하세요.

비용 최적화

비용 최적화는 불필요한 비용을 줄이고 운영 효율성을 개선하는 방법에 중점을 둡니다. 자세한 내용은 비용 최적화를 위한 디자인 검토 검사 목록을 참조하세요.

Azure 가격 계산기를 사용하여 구현 비용을 예측합니다.

운영 효율성

운영 우수성은 애플리케이션을 배포하고 프로덕션에서 계속 실행하는 운영 프로세스를 다룹니다. 자세한 내용은 Operational Excellence에 대한 디자인 검토 검사 목록을 참조하세요.

이 시나리오에서는 Azure Monitor 및 Application Insights를 사용하여 Azure 리소스의 상태를 모니터링합니다. 사전 관리를 위해 경고를 설정할 수 있습니다.

성능 효율성

성능 효율성은 사용자 요구를 효율적으로 충족하기 위해 워크로드의 크기를 조정하는 기능을 의미합니다. 자세한 내용은 성능 효율성에 대한 디자인 검토 검사 목록을 참조하세요.

이 아키텍처는 자동 크기 조정 기능이 있는 App Service와 같은 Azure PaaS 서비스를 사용합니다.
자세한 내용은 자동 크기 조정을 참조하세요.

기여자

Microsoft는 이 문서를 유지 관리합니다. 다음 기여자는 이 문서를 작성했습니다.

주요 작성자:

아시쉬 칸델왈 | 수석 엔지니어링 아키텍처 관리자
Nithish Aruldoss | 엔지니어링 설계자

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다음 단계

자세한 내용은 datasqlninja@microsoft.com에 문의하세요.
Azure Database 마이그레이션 가이드

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