이제 나도 MSA 전문가: 개념부터 실무까지

모놀리식 아키텍처는 초기 개발 단계에서는 단순하고 빠르게 구축할 수 있다는 장점이 있지만, 시간이 지남에 따라 여러 가지 문제점을 드러냅니다. 특히, 시스템의 규모가 커지고 복잡해질수록 확장성은 심각한 제약에 부딪히게 됩니다.

모놀리식 아키텍처는 애플리케이션의 모든 기능이 하나의 거대한 코드베이스에 통합되어 있고, 이 코드가 하나의 실행 가능한 단위로 배포되는 구조입니다. 쉽게 말해, 애플리케이션의 모든 부분이 마치 하나의 거대한 덩어리처럼 묶여 있다는 것입니다.

모놀리식 아키텍처의 확장성 한계는 시스템의 규모가 커지고 복잡해질수록 더욱 두드러지게 나타나는 문제입니다. 이러한 한계는 크게 수직적 확장(Scale-Up)의 제약과 수평적 확장(Scale-Out)의 어려움으로 나눌 수 있으며, 이 두 가지 측면 모두 시스템의 효율성과 안정성에 심각한 영향을 미칩니다.

• 수직적 확장의 한계

수직적 확장은 서버 자체의 하드웨어 자원, 즉 CPU, 메모리, 스토리지 등을 증설하여 시스템 성능을 향상시키는 방식입니다. 이는 마치 건물의 층수를 높이고 각 층의 면적을 넓히는 것과 유사합니다.

초기 단계에서는 비교적 간단하게 시스템 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있지만, 물리적인 서버 자원에는 분명한 한계가 존재합니다.

아무리 고성능 서버를 도입하더라도, 하드웨어 성능의 증가는 기하급수적인 시스템 확장에 발맞춰갈 수 없으며, 결국에는 성능 향상이 정체되는 지점에 도달하게 됩니다.

또한, 특정 기능에 과부하가 걸리면 전체 시스템의 자원이 해당 부분으로 집중되어 다른 부분의 성능 저하를 초래하는 ‘성능 병목 현상’이 발생할 수 있습니다.

이러한 성능 병목 현상은 시스템 전체의 효율성을 저하시키고, 결과적으로 자원 활용의 비효율성을 야기합니다.

단순히 서버의 성능을 올리는 것만으로는 시스템 전체의 확장성을 확보할 수 없는 근본적인 이유가 여기에 있습니다.

• 수평적 확장의 어려움

수평적 확장은 여러 대의 서버를 추가하여 시스템을 분산 처리하는 방식입니다. 이는 마치 같은 크기의 모양과 크기의 여러 개의 건물을 지어 서비스를 확장하는 것과 같습니다. 그러나 모놀리식 아키텍처에서는 수평적 확장이 매우 어렵고 복잡한 과제입니다.

첫째, 모놀리식 애플리케이션은 일반적으로 사용자 세션 정보와 같은 ‘상태 정보’를 단일 서버에 저장합니다. 이러한 구조에서는 여러 서버로 확장할 때 상태 정보를 실시간으로 공유하고 동기화해야 하는 복잡한 메커니즘이 필요합니다. 이 과정에서 성능 저하, 데이터 불일치, 시스템 장애와 같은 문제점이 발생할 가능성이 매우 높습니다.

둘째, 모놀리식 아키텍처에서는 데이터베이스도 함께 확장해야 합니다. 여러 서버에서 동일한 데이터베이스에 동시에 접근하여 데이터를 읽고 쓰는 경우, 데이터 일관성을 유지하기 위한 복잡한 동기화 작업이 필요합니다. 이 과정은 성능을 저하시키고 오류 발생 가능성을 높이는 주요 원인이 됩니다.

셋째, 모놀리식 애플리케이션은 단일 배포 단위를 가지므로, 여러 서버에 배포할 때 복잡한 설정과 관리가 필요합니다. 배포 과정에서 오류가 발생하면 전체 시스템에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 서비스 중단으로 이어질 수 있습니다.

넷째, 모놀리식 아키텍처에서는 트래픽을 여러 서버에 분산하기 위해 로드 밸런서를 사용해야 하지만, 애플리케이션 전체를 하나의 단위로 취급하기 때문에 특정 기능 단위로 트래픽을 분산하는 것이 어렵습니다.

이러한 이유로, 모놀리식 아키텍처는 수평적 확장에 매우 취약하며, 급증하는 트래픽에 유연하게 대응하기 어렵습니다.

모놀리식 아키텍처의 확장성 문제는 단순히 기술적인 영역에만 국한되지 않고, 기업의 비즈니스 운영 전반에 걸쳐 심각한 영향을 미칩니다. 모놀리식 아키텍처의 근본적인 한계인 ‘단일 코드베이스와 단일 배포 단위’는 시스템 확장을 어렵게 만들고, 이는 곧 기업의 성장과 경쟁력에 부정적인 결과를 초래합니다.

• 비용 효율성 저해 및 확장 비용 증가

모놀리식 아키텍처의 가장 큰 문제점 중 하나는 자원 효율성이 낮다는 것입니다. 시스템의 특정 부분에 트래픽이 몰려 과부하가 발생하면, 모놀리식 아키텍처는 전체 시스템의 자원을 늘려야 합니다. 이는 필요한 부분뿐만 아니라 불필요한 자원까지 함께 소비하게 만들어 자원 낭비를 초래하고, 결과적으로 시스템 확장 비용을 상승시키는 요인이 됩니다. 또한, 모놀리식 아키텍처는 시스템을 확장하는 데 많은 시간과 노력을 요구하므로, 인건비와 운영 비용 역시 증가할 수밖에 없습니다. 이러한 비용 증가는 기업의 수익성을 악화시키고, 장기적인 성장을 제약하는 원인이 됩니다.

• 경쟁력 약화 및 시장 변화 대응 능력 저하

오늘날의 비즈니스 환경은 매우 빠르게 변화하고 있으며, 기업은 시장 변화에 민첩하게 대응해야 합니다. 그러나 모놀리식 아키텍처는 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 수정하는 데 많은 시간과 노력을 필요로 하기 때문에, 기업이 시장 변화에 유연하게 대응하는 것을 어렵게 만듭니다. 이는 경쟁사보다 빠른 속도로 새로운 제품과 서비스를 출시하는 것을 방해하고, 결과적으로 시장 경쟁에서 뒤처지게 만드는 주요 원인이 됩니다. 또한, 모놀리식 아키텍처는 기술 스택에 대한 종속성을 높여 최신 기술을 빠르게 도입하는 것을 어렵게 만듭니다. 이는 기술 혁신을 저해하고, 장기적인 경쟁력 약화로 이어집니다.

• 고객 만족도 저하 및 서비스 중단 위험 증가

모놀리식 아키텍처의 확장성 문제는 시스템의 안정성에도 부정적인 영향을 미칩니다. 모놀리식 애플리케이션은 특정 부분에 오류가 발생하면 전체 시스템이 중단될 수 있습니다. 또한, 트래픽이 급증할 경우 시스템의 성능 저하가 발생하여 사용자 경험을 악화시킬 수 있습니다. 이는 고객 불만으로 이어지고, 결국 고객 이탈을 초래할 수 있습니다. 서비스 중단은 기업의 평판을 손상시키고, 고객 신뢰도를 떨어뜨리는 치명적인 결과를 가져올 수 있습니다. 특히, 온라인 서비스의 경우 서비스 중단은 직접적인 매출 감소로 이어지며, 비즈니스에 심각한 손실을 초래할 수 있습니다.

• 비즈니스 기회 손실 및 성장 제약

모놀리식 아키텍처의 확장성 한계는 기업이 새로운 비즈니스 기회를 포착하고 성장하는 것을 어렵게 만듭니다. 예를 들어, 급증하는 트래픽에 대응할 수 없는 시스템은 대규모 프로모션이나 캠페인 진행을 방해하고, 새로운 고객 유입을 제한할 수 있습니다. 또한, 새로운 서비스나 기능을 빠르게 출시하지 못하면 경쟁사에게 시장 점유율을 빼앗길 수 있습니다. 이러한 비즈니스 기회 손실은 기업의 장기적인 성장 잠재력을 억제하고, 경쟁에서 뒤처지는 결과를 초래합니다.

최근 기업들은 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드를 혼합하여 사용하는 하이브리드 클라우드 환경을 선호합니다. 하지만 모놀리식 아키텍처는 클라우드 환경, 특히 하이브리드 클라우드 환경에서 여러 가지 심각한 문제점을 드러냅니다.

기업들이 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드를 혼합하여 사용하는 하이브리드 클라우드 환경으로 전환하는 추세 속에서, 모놀리식 아키텍처는 이러한 환경의 유연성과 확장성을 제대로 활용하지 못하게 만드는 주요 걸림돌로 작용합니다.

• 클라우드 환경 이식의 어려움 및 벤더 종속성 심화

모놀리식 애플리케이션은 특정 클라우드 환경에 종속되기 쉬운 구조적 특성을 가지고 있습니다. 이는 곧 ‘클라우드 벤더 종속성’이라는 심각한 문제로 이어집니다.

애플리케이션의 모든 기능이 하나의 코드베이스에 묶여 있기 때문에, 다른 클라우드 환경으로 애플리케이션을 이동하거나 분산시키는 것이 매우 어렵습니다. 예를 들어, 특정 퍼블릭 클라우드 벤더의 서비스를 사용하여 구축된 모놀리식 애플리케이션은 다른 퍼블릭 클라우드 벤더나 프라이빗 클라우드로 이동하기 위해서는 애플리케이션 전체를 재구성해야 하는 상황에 직면할 수 있습니다. 이는 엄청난 시간과 비용을 소모할 뿐만 아니라, 이 과정에서 발생할 수 있는 오류와 운영상의 복잡성을 감당해야 함을 의미합니다. 이러한 클라우드 간 이식의 어려움은 기업이 특정 클라우드 벤더에 종속되어 클라우드 서비스를 유연하게 선택하고 사용할 수 있는 자유를 제한하고, 결과적으로 비용 효율성을 저해하는 주요 요인이 됩니다.

• 클라우드 자원 활용의 비효율성

클라우드 환경의 핵심적인 장점 중 하나는 필요에 따라 컴퓨팅 자원을 동적으로 할당하고 회수할 수 있는 ‘오토 스케일링’ 기능입니다. 하지만 모놀리식 애플리케이션은 이러한 클라우드의 장점을 제대로 활용하기 어렵습니다. 모놀리식 애플리케이션은 단일 배포 단위를 가지기 때문에, 트래픽 변화에 따라 자동으로 확장하거나 축소하는 오토 스케일링을 적용하기가 매우 어렵습니다. 특정 기능에 트래픽이 집중되어 서버 자원이 부족하더라도, 전체 애플리케이션을 확장해야 하므로 자원 낭비가 발생할 수 있습니다. 또한, 모놀리식 애플리케이션은 일반적으로 클라우드 환경에 최적화되어 있지 않기 때문에, 클라우드 자원을 효율적으로 활용하지 못하고 과도한 자원 사용으로 인한 비용 증가를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 시간에만 사용량이 급증하는 애플리케이션의 경우, 모놀리식 아키텍처에서는 클라우드 자원을 유연하게 조절하지 못해 평소에도 불필요한 자원을 계속 소비해야 합니다.

• 하이브리드 클라우드 환경의 복잡성 증가

하이브리드 클라우드 환경은 여러 클라우드 플랫폼(퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드)을 동시에 사용하므로, 애플리케이션을 관리하는 것이 매우 복잡해집니다. 모놀리식 애플리케이션은 이러한 복잡한 관리를 더욱 어렵게 만듭니다. 각 클라우드 플랫폼은 서로 다른 관리 인터페이스, API, 보안 정책 등을 가지고 있으며, 모놀리식 애플리케이션을 하이브리드 클라우드 환경에 배포하고 운영하기 위해서는 이러한 모든 플랫폼에 대한 깊은 이해와 복잡한 설정이 필요합니다. 또한, 모놀리식 애플리케이션은 단일 장애점이 될 수 있으므로, 하이브리드 클라우드 환경에서 고가용성 및 재해 복구 시스템을 구축하는 것도 매우 어렵고 비용이 많이 소요됩니다. 모놀리식 애플리케이션을 하이브리드 클라우드 환경에서 관리하는 것은 여러 시스템을 동시에 관리하는 것과 같으므로, 운영 복잡성이 매우 높고 오류 발생 위험도 커질 수 있습니다.

모놀리식 아키텍처의 클라우드 확장 문제를 더욱 심화시키는 요인으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

• 클라우드 네이티브 기술 활용의 어려움: 모놀리식 애플리케이션은 컨테이너, 쿠버네티스(Kubernetes)와 같은 클라우드 네이티브 기술을 효율적으로 활용하기 어렵습니다. 이러한 기술은 마이크로서비스 아키텍처와 함께 사용할 때 최고의 효과를 발휘하며, 모놀리식 아키텍처에서는 이점을 제대로 누리기 어렵습니다.
• 모니터링 및 로깅의 어려움: 모놀리식 애플리케이션은 전체 시스템을 하나의 단위로 모니터링해야 하므로, 특정 부분의 성능 문제를 파악하기 어렵고, 여러 클라우드 플랫폼에 분산된 시스템의 로그를 통합적으로 분석하는 데 어려움이 있습니다.
• 보안 정책 적용의 어려움: 하이브리드 클라우드 환경에서는 여러 클라우드 플랫폼에 걸쳐 일관된 보안 정책을 적용해야 합니다. 모놀리식 애플리케이션은 이러한 보안 정책을 적용하고 유지하는 것을 어렵게 만들 수 있습니다.

결론적으로, 모놀리식 아키텍처는 클라우드 환경, 특히 하이브리드 클라우드 환경에서 클라우드 서비스의 이점을 제대로 활용하지 못하고, 오히려 클라우드 도입의 걸림돌이 될 수 있습니다. 클라우드 환경에서 유연하고 확장 가능한 시스템을 구축하기 위해서는 마이크로서비스 아키텍처와 같은 대안을 고려해야 합니다.

마이크로서비스 아키텍처(MSA)는 이러한 모놀리식 아키텍처의 한계를 극복하고, 보다 유연하고 확장 가능하며 민첩한 시스템을 구축할 수 있도록 해줍니다. 다음 장에서는 MSA의 기본 개념과 장점에 대해 자세히 알아보겠습니다.