이제 나도 MSA 전문가: 개념부터 실무까지

마이크로서비스 아키텍처(MSA)는 현대적인 소프트웨어 개발의 중요한 패러다임으로 자리 잡았습니다. 이 여정은 단순히 서비스를 잘게 나누는 것 이상의 복잡한 과제를 수반하며, 이 복잡성을 헤쳐나가기 위해서는 MSA를 구성하는 핵심 개념에 대한 깊이 있는 이해가 필수적입니다. MSA의 본질을 관통하는 핵심 개념들을 우선순위별로 살펴보고, 이 개념들이 어떻게 상호작용하며 MSA를 구성하는지 자세히 알아보겠습니다.

MSA의 가장 기본적인 개념은 거대한 애플리케이션을 작고 독립적인 서비스 단위로 분해하는 것입니다. 이때 가장 중요한 것은 응집력(Cohesion)이 높은 서비스를 정의하는 것입니다. 즉, 하나의 서비스는 특정 비즈니스 기능이나 도메인 로직을 캡슐화하고, 다른 서비스와는 느슨하게 결합되어야 합니다.

• 비즈니스 기능 기반 분해: 비즈니스 요구사항을 중심으로 서비스를 분해하는 방법입니다. 사용자 관리, 주문 처리, 결제 등과 같이 비즈니스 관점에서 명확하게 구분되는 기능을 서비스로 분리합니다. 이는 비즈니스 변화에 따라 서비스를 유연하게 변경할 수 있게 해줍니다.
• 도메인 주도 설계(DDD) 기반 분해: DDD는 비즈니스 도메인을 이해하고 이를 바탕으로 모델을 만들어 소프트웨어를 설계하는 방법론입니다. DDD의 핵심 개념인 바운디드 컨텍스트(Bounded Context)를 활용하여 서비스를 분해하면, 각 서비스는 명확한 책임 영역을 가지며, 도메인 로직을 중심으로 응집력 높은 구조를 만들 수 있습니다.

서비스 분해 시에는 서비스의 크기, 범위, 의존성, 그리고 변경 가능성을 종합적으로 고려해야 합니다. 지나치게 작은 서비스는 운영 복잡성을 증가시키고, 너무 큰 서비스는 모놀리식 구조의 단점을 그대로 답습하게 될 수 있습니다.

분해된 각 서비스는 독립적인 배포 단위로 구성되어야 합니다. 즉, 서비스는 다른 서비스에 영향을 주지 않고 개별적으로 빌드, 테스트, 배포가 가능해야 합니다. 이를 통해 서비스의 개발 속도를 높이고, 오류 발생 시 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

• 컨테이너 기술(Docker): 컨테이너는 애플리케이션과 그 의존성을 패키징하여 어디서든 동일하게 실행할 수 있도록 합니다. MSA에서 컨테이너는 각 서비스를 격리하고, 배포 및 관리를 간소화하는 핵심적인 기술입니다.
• CI/CD 파이프라인: 지속적인 통합(CI)과 지속적인 배포(CD)는 MSA 환경에서 필수적인 자동화 전략입니다. 각 서비스의 코드 변경을 자동으로 빌드, 테스트, 배포하는 파이프라인을 구축함으로써 개발 생산성을 극대화하고 배포 리스크를 최소화할 수 있습니다.

MSA는 필연적으로 분산 시스템을 기반으로 합니다. 분산 시스템은 여러 개의 독립적인 시스템이 네트워크를 통해 상호작용하는 구조를 의미하며, 이는 MSA의 유연성과 확장성을 제공하지만 동시에 복잡성을 수반합니다.

• CAP 정리: 분산 시스템에서 일관성(Consistency), 가용성(Availability), 파티션 내성(Partition Tolerance)을 모두 만족시킬 수 없다는 이론입니다. MSA를 설계할 때, 어떤 속성을 우선시할지 신중하게 고려해야 합니다.
• 분산 시스템의 복잡성: 네트워크 오류, 지연, 데이터 불일치 등 분산 시스템 특유의 복잡성은 MSA 설계 시 반드시 고려해야 하는 요소입니다. 이 복잡성을 효과적으로 관리하기 위한 설계 패턴과 도구, 그리고 관찰 가능성(Observability) 확보가 중요합니다.
• 일관성 및 가용성 문제: 분산 환경에서 데이터 일관성을 유지하고 서비스 가용성을 보장하는 것은 어려운 과제입니다. MSA에서는 서비스의 특성에 맞게 다양한 일관성 모델(강한 일관성, 최종적 일관성)과 복원력 패턴(회로 차단기, 폴백)을 활용해야 합니다.

MSA 환경에서 서비스 간의 통신은 API(Application Programming Interface)를 통해 이루어집니다. API는 각 서비스의 기능을 외부에 노출하고, 이를 통해 서비스 간 상호작용을 표준화합니다.

• RESTful API: HTTP 프로토콜을 기반으로 하는 API 설계 스타일로, 널리 사용되며 직관적입니다. MSA에서 RESTful API는 서비스 간의 동기적인 통신에 주로 사용됩니다.
• gRPC: 프로토콜 버퍼를 사용하여 구조화된 데이터를 효율적으로 전송하는 고성능 RPC 프레임워크입니다. 복잡한 통신이나 성능이 중요한 상황에서 유용합니다.
• 비동기 메시징(Kafka, RabbitMQ): 메시지 큐를 사용하여 서비스 간의 비동기적인 통신을 가능하게 합니다. 이는 서비스 간의 결합도를 낮추고, 시스템의 전체적인 응답성을 향상시킵니다.

MSA에서 데이터는 각 서비스에 의해 독립적으로 관리됩니다. 즉, 각 서비스는 자신만의 데이터베이스를 소유하고 관리합니다. 이는 데이터의 응집력을 높이고, 서비스의 독립성을 강화하지만, 동시에 데이터의 일관성 및 관리 문제를 야기합니다.

• 서비스별 데이터베이스: 각 서비스가 자신의 데이터를 독립적으로 관리하는 방식입니다. 이를 통해 서비스는 자신의 데이터 모델에 집중하고, 다른 서비스의 데이터 변경에 대한 영향을 최소화할 수 있습니다.
• CQRS 패턴: 명령(Command)과 조회(Query)를 분리하여 데이터 접근 성능을 향상시키는 패턴입니다. MSA에서 CQRS는 읽기 중심 서비스와 쓰기 중심 서비스를 분리하여 시스템 성능을 최적화하는 데 사용됩니다.
• 분산 트랜잭션: 여러 서비스에 걸쳐 데이터 변경을 해야 하는 경우, 분산 트랜잭션이 필요합니다. Saga 패턴, 2단계 커밋 등의 방법으로 분산 트랜잭션 문제를 해결할 수 있지만, MSA에서는 가능한 분산 트랜잭션을 피하고, 서비스 간 데이터 변경을 이벤트 기반으로 처리하는 것이 좋습니다.

이러한 핵심 개념들을 깊이 있게 이해하고, 각 개념이 어떻게 상호작용하는지 파악하는 것이 MSA를 성공적으로 구축하고 운영하는 데 필수적입니다. 이어지는 각 장에서는 이러한 핵심 개념들을 더욱 자세하게 다루면서, MSA에 대한 이해를 넓혀갈 것입니다.