이제 나도 MSA 전문가: 개념부터 실무까지

이미 MSA에 대한 기본적인 이해는 갖추고 계시리라 생각하며, 이 글에서는 MSA의 핵심적인 특징들을 더욱 깊이 있게 파고들어 보겠습니다.

마이크로서비스 아키텍처(Microservice Architecture, MSA)의 가장 본질적인 가치는 애플리케이션을 독립적으로 배포할 수 있는 여러 개의 작은 서비스로 구성하는 데 있습니다. 단순히 시스템을 여러 개의 작은 모듈로 나눈다고 해서 MSA라고 부를 수 있는 것은 아닙니다. MSA가 의미를 가지려면 각 서비스가 완전히 독립적으로 운영될 수 있어야 하며, 비즈니스 기능을 중심으로 구성되어야 합니다.

• 독립성과 자율성, MSA의 근간을 이루다

MSA의 가장 두드러지는 특징은 바로 서비스들의 독립성과 자율성입니다. 이는 단순히 코드가 분리되어 있다는 의미를 넘어, 각 서비스가 독립적인 생명 주기를 가지고, 자율적으로 진화할 수 있다는 의미를 내포합니다. 각 서비스는 특정 비즈니스 도메인에 집중하며, 자신만의 데이터베이스를 소유하고, 최적의 기술 스택을 선택하여 개발될 수 있습니다.

이러한 독립성은 개발 팀에게 큰 유연성을 제공합니다. 특정 서비스의 수정이나 배포가 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화하며, 새로운 기능을 빠르게 추가하거나 기존 기능을 개선하는 것이 용이해집니다. 또한, 각 팀은 자신들이 가장 잘 다루는 기술을 사용하여 서비스를 개발할 수 있으므로, 개발 효율성을 극대화할 수 있습니다.

• 경량화된 통신, 서비스 간의 유연한 연결고리

MSA 환경에서 서비스들은 서로 긴밀하게 협력하며, 이 과정에서 경량화된 통신 방식이 중요한 역할을 수행합니다. 전통적인 모놀리식 아키텍처에서는 내부 함수 호출을 통해 서비스 간의 통신이 이루어졌지만, MSA에서는 HTTP, gRPC, AMQP 등의 표준 프로토콜을 사용하여 서비스 간의 통신이 이루어집니다.

이러한 경량화된 통신은 서비스 간의 결합도를 낮추고, 유연성을 높이는 데 기여합니다. 각 서비스는 API를 통해 서로 상호작용하며, API 스펙만 유지된다면 서비스의 내부 구현은 자유롭게 변경될 수 있습니다. 또한, 다양한 프로토콜을 지원하므로, 서비스의 특성에 맞는 최적의 통신 방식을 선택할 수 있습니다.

• 비즈니스 기능 중심 설계, 가치를 극대화하다

MSA는 기술적인 분할에 그치지 않고, 비즈니스 기능을 중심으로 서비스를 구성하는 것을 지향합니다. 예를 들어, ‘주문’, ‘결제’, ‘배송’과 같은 핵심 비즈니스 기능을 각각 독립적인 서비스로 구현함으로써, 각 기능의 책임 범위를 명확히 하고, 복잡성을 관리하기 용이하게 만듭니다.

이러한 비즈니스 기능 중심의 설계는 개발 팀이 비즈니스 요구사항에 더욱 집중할 수 있도록 도와줍니다. 각 팀은 자신이 담당하는 비즈니스 도메인에 대한 깊이 있는 이해를 바탕으로 서비스를 개발하고 운영할 수 있으며, 이는 최종 사용자에게 더 나은 가치를 제공하는 데 기여합니다.

• 내결함성, 안정적인 시스템 운영의 핵심

MSA 환경에서는 서비스 간의 의존성이 낮기 때문에, 특정 서비스에 장애가 발생하더라도 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 이는 MSA의 중요한 장점 중 하나인 내결함성(Fault Isolation)을 가능하게 합니다.

예를 들어, ‘결제’ 서비스에 장애가 발생하더라도 ‘주문’ 서비스는 정상적으로 작동할 수 있으며, 사용자는 주문을 계속 진행할 수 있습니다. 이러한 내결함성은 시스템의 안정성을 높이고, 사용자 경험을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 물론, 이를 위해서는 서비스 간의 장애 전파를 방지하고, 적절한 에러 처리 및 복구 메커니즘을 구현하는 것이 필수적입니다.

• 배포 및 확장성, 변화에 유연하게 대응하다

MSA는 각 서비스를 독립적으로 배포하고 확장할 수 있도록 지원합니다. 이는 애플리케이션의 배포 속도를 높이고, 특정 서비스에 대한 수요 증가에 유연하게 대응할 수 있도록 해줍니다.

예를 들어, ‘배송’ 서비스에 트래픽이 집중되는 경우, 해당 서비스만을 확장하여 시스템 전체의 성능 저하를 방지할 수 있습니다. 또한, 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 개선할 때에도 전체 시스템을 중단하지 않고, 해당 서비스만을 배포할 수 있으므로, 서비스의 업데이트 주기를 단축하고, 시장 변화에 빠르게 대응할 수 있습니다.

MSA는 분명 강력한 아키텍처 스타일이지만, 도입과 운영에는 적지 않은 노력이 필요합니다. 이 글에서 설명드린 핵심적인 특징들을 깊이 이해하고, 실제 시스템에 적용할 때에는 신중한 계획과 준비를 통해 성공적인 MSA 구축을 이루시길 바랍니다.

모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처(MSA)는 애플리케이션을 설계하고 운영하는 방식에서 근본적인 차이를 가집니다. 각각의 특징과 장단점을 비교하면서 핵심 차이를 분석해 보겠습니다.

• 모놀리식 아키텍처는 애플리케이션을 하나의 커다란 코드베이스로 구성합니다. 모든 기능이 하나의 프로젝트에서 개발, 빌드, 배포됩니다.
• MSA는 애플리케이션을 여러 개의 독립적인 서비스로 나누어 개발하고 운영하는 방식입니다. 각 서비스는 독립적으로 배포 및 확장이 가능합니다.

모놀리식 아키텍처의 본질과 한계

모놀리식 아키텍처는 애플리케이션의 모든 기능을 하나의 거대한 코드베이스로 통합하는 방식입니다. 모든 컴포넌트가 하나의 프로세스 내에서 실행되므로, 개발 초기에는 비교적 간단하게 구축할 수 있습니다. 하지만 애플리케이션의 규모가 커질수록 복잡성이 기하급수적으로 증가하며, 다음과 같은 문제점을 야기할 수 있습니다.

• 배포의 어려움: 작은 변경 사항 하나를 적용하기 위해 전체 애플리케이션을 재배포해야 하므로, 배포 속도가 느리고 위험 부담이 큽니다.
• 확장성의 제약: 특정 기능에 대한 수요가 증가하더라도 전체 애플리케이션을 확장해야 하므로, 자원 낭비가 발생하고 확장성이 떨어집니다.
• 기술 스택의 제약: 하나의 기술 스택에 종속되므로, 새로운 기술을 도입하거나 특정 컴포넌트만을 다른 기술로 변경하는 것이 어렵습니다.
• 개발 생산성 저하: 코드베이스가 커질수록 개발자 간의 협업이 어려워지고, 코드 충돌 가능성이 높아져 개발 생산성이 저하됩니다.
• 장애 전파의 위험: 하나의 컴포넌트에 장애가 발생하면 전체 애플리케이션이 중단될 수 있으며, 장애 복구 시간이 길어질 수 있습니다.

MSA, 분산 시스템의 복잡성과 가능성

MSA는 모놀리식 아키텍처의 문제점을 해결하기 위해 등장했습니다. 애플리케이션을 독립적으로 배포 가능한 작은 서비스들로 분할하고, 각 서비스는 자신만의 데이터베이스와 비즈니스 로직을 가지며, API를 통해 서로 통신합니다. MSA는 다음과 같은 장점을 제공합니다.

• 빠른 배포 속도: 각 서비스를 독립적으로 배포할 수 있으므로, 배포 속도를 획기적으로 높일 수 있습니다.
• 높은 확장성: 특정 서비스에 대한 수요 증가에 따라 해당 서비스만을 개별적으로 확장할 수 있으므로, 자원 효율성을 높이고 확장성을 향상시킬 수 있습니다.
• 다양한 기술 스택: 각 서비스는 자신에게 가장 적합한 기술 스택을 자유롭게 선택할 수 있으므로, 기술 스택의 다양성을 확보하고 유연성을 높일 수 있습니다.
• 개발 생산성 향상: 각 팀은 독립적인 서비스를 개발하고 운영할 수 있으므로, 개발자 간의 협업을 강화하고 개발 생산성을 향상시킬 수 있습니다.
• 내결함성: 특정 서비스에 장애가 발생하더라도 다른 서비스에는 영향을 미치지 않도록 설계할 수 있으므로, 시스템의 안정성을 높이고 사용자 경험을 개선할 수 있습니다.

하지만 MSA는 분산 시스템의 복잡성을 수반하므로, 다음과 같은 어려움이 따릅니다.

• 복잡한 개발 및 운영 환경: 서비스 간의 통신, 분산 트랜잭션 관리, 서비스 디스커버리, 로깅 및 모니터링 등 복잡한 개발 및 운영 환경을 구축해야 합니다.
• 높은 초기 구축 비용: MSA를 구축하기 위해서는 인프라, 개발 도구, 인력 등에 대한 초기 투자 비용이 높습니다.
• 데이터 일관성 유지의 어려움: 여러 서비스에 분산된 데이터의 일관성을 유지하는 것이 어렵고, 분산 트랜잭션 관리 기술이 필요합니다.
• 보안 취약점 증가: 서비스 간의 통신 경로가 늘어나고, 각 서비스에 대한 접근 제어를 강화해야 하므로, 보안 취약점이 증가할 수 있습니다.

• 모놀리식 아키텍처가 적합한 경우

• • 스타트업이나 초기 MVP 개발 시
  • 소규모 애플리케이션으로 개발 속도가 중요한 경우
  • 트래픽이 많지 않고 확장이 필요하지 않은 경우

• 마이크로서비스 아키텍처가 적합한 경우

• • 대규모 트래픽을 처리해야 하는 애플리케이션
  • 지속적인 배포 및 업데이트가 필요한 서비스
  • 여러 팀이 병렬적으로 개발을 진행하는 경우

SOA(Service-Oriented Architecture)와 MSA(Microservices Architecture)는 모두 서비스 단위로 애플리케이션을 구성하는 아키텍처이지만, SOA가 충분히 발전하지 못하고 MSA 중심으로 변화한 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 주요 이유들을 정리해 보겠습니다.

1. 기술적 환경 변화

SOA가 등장한 2000년대 초반과 비교하면, MSA가 주류로 자리 잡을 당시(2010년대 이후)의 기술 환경이 크게 변화했습니다.

• • 클라우드 및 컨테이너 기술의 발전

SOA는 주로 대형 엔터프라이즈 환경에서 활용되었고, 많은 경우 온프레미스 인프라를 기반으로 했습니다. 반면 MSA는 클라우드 네이티브 환경을 전제로 하며, Container, Kubernetes 같은 경량 컨테이너 기술을 활용하여 서비스 단위의 독립성을 극대화할 수 있었습니다.

• • DevOps 및 CI/CD의 확산

SOA는 중앙 집중적인 관리 체계를 가지는 경우가 많았지만, MSA는 DevOps 및 CI/CD(지속적 통합 및 배포)와 잘 어우러져 자동화된 배포, 운영, 확장성을 확보할 수 있었습니다.

• • 경량 프로토콜 및 API 중심 통신

SOA의 대표적인 통신 방식은 SOAP (Simple Object Access Protocol) 이었으며, XML을 이용한 복잡한 메시지 구조와 무거운 프로토콜을 사용했습니다. 반면 MSA는 RESTful API, gRPC, 메시지 큐 같은 경량화된 방식으로 서비스 간 통신을 최적화하여 유연성을 높였습니다.

2. SOA는 다음과 같은 한계점을 드러냈습니다.

• • 과도한 표준화와 복잡성: SOA는 웹 서비스 표준(SOAP, WSDL)에 크게 의존했는데, 이러한 표준들은 복잡하고 무거워 오버헤드를 발생시켰습니다. 또한, ESB는 중앙 집중형 아키텍처로, 서비스 간의 통신을 중재하고 변환하는 역할을 수행하면서 시스템의 병목 지점이 될 수 있었습니다.
  • 벤더 종속성: ESB 솔루션은 대부분 상용 제품이었기 때문에 벤더 종속성을 야기하고, 비용 부담을 가중시켰습니다.
  • 서비스 재사용의 어려움: SOA는 서비스 재사용성을 강조했지만, 실제로는 다양한 서비스들의 인터페이스와 데이터 모델이 달라 재사용이 쉽지 않았습니다.
  • 애자일 개발의 어려움: SOA는 중앙 집중적인 거버넌스 모델을 채택하여, 빠른 변화에 유연하게 대응하기 어려운 구조였습니다.

3. 비즈니스 요구 사항의 변화

• • 빠른 변화 대응이 중요한 애자일 환경

SOA는 대기업 중심의 정형화된 프로세스와 표준화된 서비스 재사용에 초점을 맞췄습니다. 그러나, 빠르게 변화하는 시장에서 애자일 개발 방식이 중요해지면서, 빠르게 배포할 수 있는 MSA 방식이 더 적합하게 되었습니다.

• • 스타트업 및 인터넷 기반 서비스의 증가

SOA는 대규모 엔터프라이즈 환경에서는 효과적이었지만, 스타트업이나 인터넷 기반 기업들이 SOA를 적용하기에는 너무 무겁고 복잡했습니다. Netflix, Amazon, Google 같은 인터넷 서비스 기업들이 MSA를 적극 도입하면서, 새로운 표준으로 자리 잡게 되었습니다.

4. MSA가 SOA보다 혁신적인 개념인가?

MSA는 SOA의 완전한 대체 개념이라기보다는, SOA의 단점(복잡성, 중앙 집중식 통합, 무거운 프로토콜 등)을 해결한 진화된 형태라고 볼 수 있습니다.

• • SOA가 기업 시스템 통합(EAI, ERP 등)에 적합한 반면
  • MSA는 웹 기반, 클라우드 네이티브, 애자일 개발에 최적화되었습니다.

즉, SOA의 기본 개념(서비스 중심 아키텍처)은 여전히 유효하지만, 최신 기술 및 운영 방식과의 적합성을 고려했을 때 MSA가 더욱 실용적이므로, 기업들이 SOA보다는 MSA를 선호하게 되었다고 볼 수 있습니다.

MSA는 단순히 SOA보다 “더 나은 개념”이라기보다는, 현대적인 기술 환경과 개발 방식에 더 적합한 방식이었기 때문에 변화가 일어났다고 볼 수 있습니다. MSA는 SOA의 한계를 극복하고, 경량화된 통신 프로토콜, 탈중앙화된 아키텍처, 독립적인 기술 스택, 데브옵스 친화적인 설계, 비즈니스 도메인 중심 설계 등의 특징을 통해 더 큰 유연성, 확장성, 개발 생산성을 제공합니다. 이러한 장점들 덕분에 MSA는 현대적인 애플리케이션 아키텍처의 핵심으로 자리 잡았으며, SOA와 함께 기업의 IT 환경에 공존하며 발전해 나가고 있습니다.

MSA는 확장성과 유연성을 제공하지만, 운영과 관리의 복잡성이 증가합니다. 반면, 모놀리식 아키텍처는 단순성과 빠른 개발이 가능하지만 확장성에 한계가 있습니다. 따라서 애플리케이션의 규모, 팀 구성, 배포 및 운영 전략을 고려하여 아키텍처를 선택하는 것이 중요합니다.