O2O CastAD Backend

인프라 아키텍처 및 비용 산출 문서

1DB 및 서버 부하 분산 방법

Nginx 로드밸런싱, 커넥션 풀 관리, 단계별 수평 확장 전략

현재 구현 현황 (단일 인스턴스)

API 커넥션 풀: pool_size=20, max_overflow=20 → 최대 40
백그라운드 풀: pool_size=10, max_overflow=10 → 최대 20
인스턴스당 총 DB 연결: 40 + 20 = 60
풀 리사이클: 280초 (MySQL wait_timeout 300초 이전), pre-ping 활성화

단계별 확장 전략

단계	동시접속	App Server	LB	DB ( MySQL Flexible)
S1	~50명	x1	Nginx x1	Burstable B1ms
S2	50~200명	x2~4	Nginx	GP D2ds_v4 + Replica x1
S3	200~1,000명	API ServerxN + Scheduler	Nginx	BC D4ds_v4 + Replica x2 + Redis P1

커넥션 풀 수치 계산

항목	Stage 1 (1대)	Stage 2 (4대)	Stage 3 (8대)
Main Pool / 인스턴스	20+20 = 40	10+10 = 20	5+5 = 10
BG Pool / 인스턴스	10+10 = 20	5+5 = 10	3+3 = 6
인스턴스당 소계	`60`	`30`	`16`
Primary 총 연결	60	4 x 30 = `120`	8 x 16 = `128`
max_connections 권장	100	200	300

핵심: JWT Stateless 설계로 Nginx 세션 어피니티 불필요 (round-robin / least_conn). Stage 2부터 Read Replica로 읽기 분산, Redis는 Stage 3에서 캐싱/Rate Limiting 도입.

graph TB
    subgraph S1["Stage 1: ~50명"]
        direction LR
        S1N["Nginx
(Reverse Proxy)"] --> S1A["App Server x1"]
        S1A --> S1D[" MySQL
Burstable B1ms"]
    end

    subgraph S2["Stage 2: 50~200명"]
        direction LR
        S2N["Nginx
(Reverse Proxy)"] --> S2API["APP Server
x 1 ~ 2"]
        S2N --> S2WK["Scheduler
Server"]
        S2API --> S2P["MySQL BC
Primary
(D4ds_v4)"]
        S2API --> S2R1["Read Replica
x1"]
        S2WK --> S2P
        S2WK --> S2R1
    end

    subgraph S3["Stage 3: 200~1,000명"]
        direction LR
        S3N["Nginx
(Reverse Proxy)"] --> S3API["APP Server
x N"]
        S3N --> S3WK["Scheduler
Server"]
        S3API --> S3P["MySQL BC
Primary
(D4ds_v4)"]
        S3API --> S3R1["Read Replica
xN"]
        S3API --> S3RD["Redis
Premium P1"]
        S3WK --> S3P
        S3WK --> S3R1
    end

    S1 ~~~ S2 ~~~ S3

    style S1 fill:#0d3320,stroke:#34d399,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style S2 fill:#3b2506,stroke:#fb923c,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style S3 fill:#3b1010,stroke:#f87171,stroke-width:2px,color:#e1e4ed

2전체 아키텍처 다이어그램

Nginx + FastAPI App Server 구성과 외부 서비스 연동 구조

로드밸런서: Nginx (Reverse Proxy, L7 LB, SSL 종단)
App Server: FastAPI (Python 3.13) — Auth, Home, Lyric, Song, Video, Social, SNS, Archive, Admin, Background Worker
DB: Database for MySQL Flexible Server — Stage 2+ Read Replica

캐시: Cache for Redis (Stage 3 도입)
콘텐츠 생성: 가사(ChatGPT) → 음악(Suno AI) → 영상(Creatomate) → SNS 업로드
외부 연동: Kakao OAuth, Naver Map/Search API, Blob Storage

graph TB
    Client["클라이언트
(Web / App)"]
    LB["Nginx
(Reverse Proxy + SSL 종단)"]

    subgraph APP["App Server (FastAPI)"]
        direction LR
        Auth["Auth"] --- Home["Home"] --- Lyric["Lyric"] --- Song["Song"] --- Video["Video"]
        Social["Social"] --- SNS["SNS"] --- Archive["Archive"] --- Admin["Admin"] --- BG["BG Worker"]
    end

    subgraph DB[" MySQL Flexible Server"]
        direction LR
        Primary["Primary (R/W)"]
        Replica["Read Replica"]
    end

    subgraph AI["AI 콘텐츠 생성 파이프라인"]
        direction LR
        ChatGPT["ChatGPT
(가사 생성)"]
        Suno["Suno AI
(음악 생성)"]
        Creatomate["Creatomate
(영상 생성)"]
        ChatGPT --> Suno --> Creatomate
    end

    subgraph EXT["외부 서비스"]
        direction LR
        Blob[" Blob
Storage"]
        Kakao["Kakao
OAuth"]
        YT["YouTube /
Instagram"]
        Naver["Naver Map /
Search API"]
    end

    Redis[" Cache for Redis
(Stage 3 도입)"]

    Client -->|HTTPS| LB
    LB --> APP
    APP --> Primary
    APP -->|"읽기 전용"| Replica
    APP -.->|"Stage 3"| Redis
    APP --> AI
    APP --> Blob
    APP --> Kakao
    APP --> YT
    APP --> Naver

    style Client fill:#1a3a1a,stroke:#34d399,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style LB fill:#1a3a1a,stroke:#34d399,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style APP fill:#1a2744,stroke:#6c8cff,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style DB fill:#2a1f00,stroke:#fb923c,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style AI fill:#2a0f2a,stroke:#a78bfa,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style EXT fill:#0d2a2a,stroke:#34d399,stroke-width:2px,color:#e1e4ed
    style Redis fill:#3b1010,stroke:#f87171,stroke-width:1px,color:#e1e4ed

전체 시스템 아키텍처 구성도

콘텐츠 생성 흐름: 사용자 요청 → Naver 크롤링 → ChatGPT 가사 생성 → Suno AI 음악 생성 → Creatomate 영상 생성 → Blob 저장 → YouTube/Instagram 업로드

3예상 리소스 및 비용

기반 단계별 월 예상 비용 (인프라 + 외부 API)

Stage 1 · 동시 ~50명

$170~390

약 22~51만원/월

Stage 2 · 동시 50~200명

$960~2,160

약 125~280만원/월

Stage 3 · 동시 200~1,000명

$3,850~8,500

약 500~1,100만원/월

항목별 비용 상세

항목	Stage 1	Stage 2	Stage 3
App Server	$50~70	$200~400	$600~1,000
Nginx	-	포함 / VM $15~30	VM $30~60
MySQL Primary	B1ms $15~25	GP $130~160	BC $350~450
MySQL Replica	-	GP x1 $130~160	BC x2 $260~360
Redis	-	-	P1 $225
스토리지/네트워크	$10~20	$55~100	$160~270
AI API (합계)	$90~280	$400~1,250	$2,100~5,800

DB 용량 예측 (1년 후)

	Stage 1 (500명)	Stage 2 (5,000명)	Stage 3 (50,000명)
DB 용량	~1.2GB	~12GB	~120GB
Blob 스토리지	~1.1TB	~11TB	~110TB
MySQL 추천	32GB SSD	128GB SSD	512GB SSD

비용 최적화 팁: 3rd party 의존도 낮춰야함
Blob Lifecycle Policy (30일 미접근 → Cool 티어),

pie title Stage 3 월 비용 구성 비중
    "App Server (APP+Scheduler)" : 800
    "Nginx" : 45
    "MySQL Primary" : 400
    "MySQL Replica x2" : 310
    "Redis Premium" : 225
    "스토리지/네트워크" : 215
    "OpenAI API" : 550
    "Suno AI" : 1400
    "Creatomate" : 2000

Stage 3 월간 비용 구성 비율 — AI API 비중이 전체의 약 66%