이제 나도 MSA 전문가: 개념부터 실무까지

마이크로서비스 아키텍처(MSA)에서 서비스 분해는 마치 정교한 퍼즐 조각을 맞추는 것과 같습니다. 잘못된 조각 하나는 전체 그림을 망칠 수 있듯이, 서비스 분해를 잘못하면 시스템 전체의 안정성과 효율성을 저해할 수 있습니다. 따라서 서비스 분해는 단순히 기능을 분리하는 것을 넘어, 시스템의 다양한 측면을 종합적으로 고려해야 하는 복잡한 과정입니다.

서비스 분해를 논할 때 가장 먼저 떠올려야 할 개념은 “응집도(Cohesion)”와 “결합도(Coupling)”입니다. 응집도는 하나의 서비스 내에서 얼마나 관련성이 높은 기능들이 모여 있는지를 나타냅니다. 응집도가 높다는 것은 서비스가 하나의 명확한 책임과 목적을 가진다는 의미이며, 이는 유지보수성과 확장성을 높이는 데 중요합니다. 반대로 응집도가 낮다면, 하나의 서비스가 여러 책임을 떠맡아 서비스의 복잡성을 증가시키고 변경에 취약하게 만듭니다.

결합도는 서비스 간의 의존성을 나타냅니다. 결합도가 높다는 것은 서비스 간에 서로 강하게 연결되어 있다는 의미이며, 이는 서비스 변경 시 다른 서비스에 미치는 영향이 커서 전체 시스템의 안정성을 해칠 수 있습니다. 반대로 결합도가 낮다면, 서비스는 서로 독립적으로 변경 및 배포될 수 있어 유연성과 확장성을 확보할 수 있습니다. 따라서 서비스 분해의 목표는 응집도를 높이고 결합도를 낮추는 방향으로 나아가야 합니다.

서비스를 분해할 때 개발자는 다양한 요소를 고려해야 합니다. 다음은 서비스 분해 시 반드시 고려해야 할 몇 가지 중요한 사항입니다.

• 기능적 경계: 서비스는 명확한 기능적 책임을 가져야 합니다. 즉, 하나의 서비스는 특정 비즈니스 로직이나 사용자 요구 사항을 처리해야 합니다. 기능적 경계를 명확히 하지 않으면 서비스 간의 중복이나 누락이 발생할 수 있습니다.
• 데이터 일관성: 서비스 간에 데이터를 공유할 때 데이터 일관성을 어떻게 유지할 것인지 결정해야 합니다. 트랜잭션의 범위가 여러 서비스에 걸쳐 있다면 분산 트랜잭션 관리 또는 eventual consistency 전략을 고려해야 합니다.
• 성능: 서비스 간의 호출은 네트워크를 통해 이루어지므로 서비스 분해는 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 서비스 간의 불필요한 호출을 최소화하고 비동기 통신과 캐싱을 활용하여 성능을 최적화해야 합니다.
• 보안: 서비스마다 다른 보안 요구 사항을 가질 수 있습니다. 각 서비스에 적합한 인증 및 권한 부여 메커니즘을 적용하고 API 보안을 강화해야 합니다.
• 서비스 크기: 서비스는 너무 크지도 너무 작지도 않아야 합니다. 너무 큰 서비스는 변경이 어렵고 배포가 복잡해질 수 있으며, 너무 작은 서비스는 관리해야 할 서비스 수가 늘어나 오버헤드를 발생시킬 수 있습니다. 서비스의 크기는 서비스의 기능 복잡성, 개발팀 규모, 배포 주기 등을 고려하여 결정해야 합니다.
• 개발팀 구조: 서비스는 개발팀 구조와 잘 맞아야 합니다. 각 서비스는 독립적인 개발팀이 책임지고 개발 및 배포할 수 있도록 구성해야 합니다. 개발팀 구조를 고려하지 않으면 서비스 개발 속도가 느려지고 의사소통 문제가 발생할 수 있습니다.
• 기술 스택: 각 서비스는 서로 다른 기술 스택을 사용할 수 있습니다. 하지만 기술 스택이 너무 다양하면 관리 복잡성이 증가할 수 있으므로, 기술 스택의 다양성과 개발 생산성 사이에서 균형을 찾아야 합니다.

서비스 크기를 결정하는 데에는 정해진 공식은 없지만, 다음과 같은 다양한 기준을 고려해야 합니다.

1. 기능적 응집도 (Functional Cohesion): 서비스는 하나의 명확한 비즈니스 기능을 수행해야 합니다. 예를 들어, “사용자 인증”, “상품 검색”, “주문 처리”와 같이 기능적으로 응집된 단위로 서비스를 분리하는 것이 좋습니다. 이 기준은 서비스가 너무 크거나 작아지지 않도록 균형을 잡는 데 중요한 역할을 합니다.
2. 개발팀 규모 (Team Size): 서비스는 독립적인 개발팀이 개발하고 배포할 수 있을 만큼의 크기여야 합니다. 일반적으로 “Two Pizza Team”이라고 불리는 6~10명 정도의 팀이 하나의 서비스를 담당하는 것이 적절하다고 알려져 있습니다. 작은 팀은 서비스에 대한 책임감을 높이고 의사소통을 원활하게 합니다.
3. 배포 빈도 (Deployment Frequency): 서비스는 독립적으로 배포될 수 있어야 합니다. 배포 빈도가 높을수록 서비스는 작고 민첩해야 합니다. 작은 서비스는 더 자주, 더 쉽게 변경 사항을 배포할 수 있으며, 이는 지속적인 통합 및 배포(CI/CD) 파이프라인을 구축하는 데 유리합니다.
4. 기술 스택 (Technology Stack): 각 서비스는 서로 다른 기술 스택을 사용할 수 있습니다. 그러나 서비스가 너무 작아서 여러 서비스가 동일한 기술 스택을 공유하게 된다면, 이는 서비스 분해의 장점을 퇴색시킬 수 있습니다. 기술 스택의 다양성을 유지하면서도 지나치게 세분화되지 않도록 주의해야 합니다.
5. 데이터 모델 (Data Model): 각 서비스는 고유한 데이터 모델을 가져야 합니다. 데이터 모델이 너무 크거나 여러 서비스에 걸쳐 있다면, 서비스 간의 결합도가 높아지고 유지보수가 어려워집니다. 서비스는 자신의 데이터를 소유하고 관리해야 하며, 다른 서비스의 데이터를 직접 참조하지 않아야 합니다.
6. 성능 및 확장성 (Performance and Scalability): 서비스의 성능 요구 사항과 확장성 요구 사항은 서비스 크기를 결정하는 중요한 요소입니다. 성능 요구 사항이 높은 서비스는 최적화를 위해 더 작게 분리될 수 있으며, 확장성 요구 사항이 높은 서비스는 확장성을 쉽게 확보할 수 있도록 설계해야 합니다.
7. 복잡도 (Complexity): 서비스의 복잡도는 코드의 양, 로직의 복잡성, 의존성의 수 등을 의미합니다. 서비스가 너무 복잡하면 개발과 유지보수가 어려워지므로, 가능한 한 복잡도를 낮추고 단순하게 유지하는 것이 좋습니다.

이제 실제 사례를 통해 서비스 크기를 어떻게 결정하는지 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

전자상거래 플랫폼을 예시로 들어보겠습니다. 이 플랫폼은 다음과 같은 기능들을 가지고 있습니다.

• 사용자 관리: 사용자 등록, 로그인, 프로필 관리
• 상품 관리: 상품 등록, 수정, 삭제, 검색
• 주문 관리: 주문 생성, 결제, 배송 관리
• 장바구니 관리: 장바구니 담기, 수정, 삭제
• 리뷰 관리: 상품 리뷰 작성, 조회, 관리

이러한 기능들을 서비스로 분해할 때, 다음과 같은 몇 가지 접근 방식을 생각해 볼 수 있습니다.

• 너무 큰 서비스: 사용자 관리, 상품 관리, 주문 관리, 장바구니 관리, 리뷰 관리 기능을 모두 하나의 서비스로 묶는다면, 서비스 크기가 너무 커져 변경이 어렵고 배포가 복잡해집니다. 또한, 각 기능에 대한 책임이 모호해지고 개발팀 간의 협업이 어려워질 수 있습니다.
• 너무 작은 서비스: 사용자 등록, 로그인, 프로필 관리와 같이 각 기능들을 별도의 서비스로 분리하면, 서비스 수가 너무 많아 관리해야 할 오버헤드가 증가하고 서비스 간의 호출이 빈번해져 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
• 적절한 크기의 서비스: 사용자 관리 서비스, 상품 관리 서비스, 주문 관리 서비스, 장바구니/리뷰 관리 서비스와 같이 기능적으로 응집된 단위로 서비스를 분리하는 것이 좋습니다. 사용자 관리 서비스는 사용자 등록, 로그인, 프로필 관리 기능을 담당하고, 상품 관리 서비스는 상품 등록, 수정, 삭제, 검색 기능을 담당하는 식으로 분리합니다. 이러한 서비스들은 독립적으로 개발, 배포, 확장될 수 있습니다.

서비스 분해 과정은 다양한 문제점을 야기할 수 있습니다. 다음은 서비스 분해 시 발생할 수 있는 문제점과 그에 대한 해결 방안입니다.

• 잘못된 서비스 분해: 서비스 분해를 잘못하면 서비스 간의 의존성이 높아지고 유지보수성과 확장성이 저하될 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 기능적 경계를 명확히 하고 도메인 주도 설계(Domain-Driven Design, DDD)와 같은 방법론을 활용하여 서비스를 분해해야 합니다.
• 과도한 서비스 분해 지양: 서비스를 지나치게 잘게 쪼개면 관리해야 할 서비스 수가 늘어나고, 서비스 간의 호출이 빈번해져 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 서비스 분해는 시스템의 복잡성을 관리하고 유연성을 확보하기 위한 것이지, 그 자체가 목적이 되어서는 안 됩니다.
• 분산 시스템 복잡성: 서비스가 분산되면 시스템 전체의 복잡성이 증가합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 모니터링 및 로깅 시스템을 구축하고 장애 복구 전략을 마련해야 합니다.
• 데이터 일관성 문제: 분산 환경에서는 데이터 일관성을 유지하기가 어렵습니다. 이를 해결하기 위해서는 분산 트랜잭션 관리 기법 또는 eventually consistency 전략을 적용해야 합니다.
• 서비스 간 통신 오버헤드: 서비스 간의 호출은 네트워크를 통해 이루어지므로 오버헤드가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 비동기 통신을 활용하거나 서비스 메시와 같은 도구를 활용하여 서비스 간 통신을 최적화해야 합니다.
• 지속적인 개선: 서비스 크기는 고정된 것이 아니라, 시스템의 변화와 요구 사항 변화에 따라 조정해야 합니다. 서비스 크기에 대한 기준은 실제 운영 경험을 통해 지속적으로 개선해 나가야 합니다.
• 모니터링 및 분석: 서비스의 성능, 장애율, 리소스 사용량 등을 모니터링하고 분석하여 서비스 크기를 조정해야 합니다. 모니터링과 분석은 서비스 크기가 적절한지 판단하는 데 중요한 지표가 됩니다.

서비스 분해는 MSA의 핵심 요소 중 하나이며, 성공적인 MSA 구축을 위해 반드시 숙지해야 하는 개념입니다. 서비스 분해는 단순히 기능을 분리하는 것을 넘어 시스템의 다양한 측면을 종합적으로 고려해야 하는 복잡한 과정입니다. 응집도와 결합도를 높이고, 기능적 경계, 데이터 일관성, 성능, 보안 등 다양한 요소를 고려하여 서비스를 분해해야 합니다. 또한, 서비스 분해 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 인지하고 적절한 해결 방안을 마련해야 합니다. 이러한 노력을 통해 우리는 유연하고 확장 가능한 MSA를 구축할 수 있을 것입니다.