이제 나도 MSA 전문가: 개념부터 실무까지

마이크로서비스 아키텍처(MSA) 환경에서 폴백 전략은 단순한 예외 처리 이상의 의미를 지닙니다. 서비스 간의 복잡한 의존 관계 속에서 특정 서비스의 장애는 연쇄적인 시스템 실패로 이어질 수 있습니다. 이때 폴백 전략은 이러한 장애 상황에서도 서비스의 핵심 기능을 유지하고 사용자 경험을 보호하는 최후의 보루 역할을 합니다.

. “Fallback”은 장애 시 ‘대체하다’라는 의미를 핵심적으로 담고 있습니다.좀 더 풀어서 설명하자면, 어떤 기능이나 시스템이 정상적으로 작동하지 못할 때, 미리 준비해둔 다른 방법으로 ‘대체’하여 서비스의 연속성을 유지하는 것을 의미합니다.

사전적 의미를 살펴보면, “Fall”은 ‘떨어지다’, ‘실패하다’와 같이 기능이 제대로 작동하지 못하는 상황을 나타내고, “Back”은 ‘뒤로’, ‘돌아가다’, 그리고 중요한 의미로 ‘대체하다’는 뜻을 가지고 있습니다. 이 두 단어가 합쳐진 “Fallback”은, 주된 기능이 실패했을 때 미리 준비해둔 대안으로 ‘대체’하여 작동하는 메커니즘을 의미하게 됩니다. 즉, 시스템이 장애를 만나 ‘떨어지는’ 상황에 대비하여, 미리 ‘뒤로 물러나’ ‘대체’할 수 있는 방법을 마련해두는 것이 바로 폴백 전략이며, 이때 핵심 키워드가 바로 ‘대체’입니다.

IT 분야에서 “Fallback”은 특정 기술이나 패턴을 넘어, 실패 상황에 대한 일반적인 ‘대응책’을 의미하는 폭넓은 개념으로 사용됩니다.

• 네트워크 연결이 끊어졌을 때, 다른 네트워크로 대체 연결하는 것
• 웹페이지에서 특정 폰트가 로드되지 않을 때, 미리 지정된 대체 폰트를 사용하는 것
• API 호출이 실패했을 때, 미리 설정된 대체 API를 호출하는 것

이처럼 다양한 예시에서 볼 수 있듯이, “Fallback”은 핵심 기능이 실패했을 때, 대체 수단을 통해 서비스를 유지하려는 노력을 나타냅니다. 다시 말해, “Fallback”은 장애 상황에 대비하여 시스템이 멈추지 않고 계속해서 작동할 수 있도록 하는, ‘대체’를 통한 안정화 전략을 의미합니다.

간단하게 말하면, “Fallback”은 주 기능이 실패했을 때, 미리 준비된 대안으로 ‘대체’하여 시스템의 연속성을 유지하는 것으로 이해하시면 됩니다. 이러한 맥락에서, “Fallback”은 장애 시 ‘대체하다’라는 의미를 핵심적으로 내포하고 있다고 볼 수 있습니다.

폴백 전략은 단일한 방법이 아니라 여러 계층으로 구성될 수 있습니다. 각 계층은 장애 상황에 따라 다른 수준의 폴백 기능을 제공하며, 이를 통해 시스템은 단계적으로 기능을 축소하면서도 가용성을 최대한 유지할 수 있습니다.

1. 가장 우선적인 폴백: 캐시된 데이터나 미리 계산된 값과 같이 가장 빠르게 접근할 수 있는 자원을 활용합니다. 이는 사용자에게 최소한의 지연 시간으로 응답을 제공하는 데 목적이 있습니다.
2. 차선책 폴백: 기본 서비스가 사용 불가능할 때, 대체 서비스나 간소화된 기능을 제공합니다. 이는 사용자에게 완벽한 기능은 아니지만, 시스템이 완전히 멈추는 것을 방지합니다.
3. 최후의 폴백: 사용 가능한 모든 폴백 옵션이 실패한 경우, 사용자에게 오류 메시지를 표시하거나, 사용자 경험을 최소화하는 형태로 서비스를 제공합니다. 이는 시스템 장애 상황에 대한 사용자 인지를 명확히 하고 시스템 복구 시점을 알 수 있도록 돕습니다.

이러한 계층적 폴백 설계는 시스템의 복잡성을 고려하여 다양한 장애 시나리오에 대응할 수 있도록 합니다. 특히, 장애 수용 테스트(Chaos Engineering)는 이러한 폴백 전략의 실효성을 검증하는 데 필수적입니다. 장애 수용 테스트는 실제 운영 환경에서 예기치 않은 장애를 의도적으로 발생시켜 시스템의 반응을 관찰하고 폴백 전략이 올바르게 작동하는지 확인하는 과정입니다. 이를 통해 개발팀은 잠재적인 문제점을 사전에 발견하고 폴백 전략을 개선할 수 있습니다.

폴백 전략은 단순히 실시간 응답만을 위한 것이 아닙니다. 장애 발생 시, 실패한 요청을 메시지 큐에 저장하고 추후에 다시 처리하는 비동기 재처리 시스템을 구축하는 것도 중요합니다. 이때 메시지 브로커는 비동기 통신을 관리하고 메시지의 안정적인 전달을 보장하는 핵심적인 역할을 합니다.

1. 메시지 브로커: RabbitMQ, Kafka와 같은 메시지 브로커는 실패한 요청을 큐에 저장하고, 서비스가 복구되면 해당 요청을 다시 처리할 수 있도록 지원합니다. 이를 통해 사용자는 장애로 인해 데이터 손실을 겪지 않고, 시스템은 일관성을 유지할 수 있습니다.
2. 데드 레터 큐 (Dead Letter Queue, DLQ): 재처리 과정에서 계속해서 실패하는 메시지를 별도로 격리하는 데드 레터 큐를 활용하는 것도 좋은 방법입니다. 이를 통해 무한 루프에 빠지는 것을 방지하고, 실패 원인을 분석하여 재처리 로직을 개선할 수 있습니다.
3. 멱등성(Idempotency): 재처리 과정에서 메시지가 중복되어 처리되는 것을 방지하기 위해, 재처리 로직은 멱등성을 가져야 합니다. 즉, 동일한 메시지가 여러 번 처리되더라도 결과가 동일해야 합니다.

비동기 재처리 시스템은 사용자에게 실시간 응답은 아니지만, 시스템 전체의 안정성을 높이고, 장애 상황에서도 데이터를 손실 없이 처리할 수 있도록 합니다.

폴백 전략은 단순히 시스템의 가용성을 유지하는 것 이상으로 사용자 경험(UX)을 고려해야 합니다. 모든 사용자에게 동일한 폴백을 적용하는 것이 아니라, 사용자의 상황(컨텍스트)에 따라 동적으로 다른 폴백 전략을 적용하는 것이 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다.

1. 사용자 컨텍스트: 사용자의 위치, 디바이스, 사용 이력 등의 정보를 파악하여 폴백 전략을 결정합니다. 예를 들어, 모바일 사용자는 네트워크 환경이 불안정할 수 있으므로, 더 단순한 UI를 제공하는 폴백을 적용할 수 있습니다.
2. 서비스 우선순위: 사용자가 가장 중요하게 생각하는 기능에 우선순위를 두고, 해당 기능에 대한 폴백을 먼저 제공합니다. 사용자가 특정 기능에 익숙한 경우, 해당 기능을 유지하는 폴백을 우선적으로 적용하여 사용자 경험의 변화를 최소화할 수 있습니다.
3. 점진적인 기능 축소: 장애 상황이 악화될수록 사용자에게 제공되는 기능의 수준을 점진적으로 축소합니다. 사용자가 서비스 이용을 완전히 중단해야 하는 상황을 최소화하고, 장애 상황에도 최대한 많은 정보를 제공할 수 있도록 지원합니다.

이러한 컨텍스트 기반 동적 폴백은 사용자에게 최적화된 경험을 제공하고, 장애 상황에서도 시스템에 대한 만족도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

폴백 전략은 MSA 환경에서 시스템의 가용성과 사용자 경험을 보장하는 핵심 요소입니다. 단순한 예외 처리 수준을 넘어, 계층적인 설계, 비동기 재처리, 컨텍스트 기반 동적 폴백과 같은 고급 기술을 활용하여 장애 상황에 유연하게 대처할 수 있어야 합니다.

폴백 전략의 효과적인 구현을 위해서는 꾸준한 테스트와 개선이 필요합니다. 장애 수용 테스트를 통해 시스템의 약점을 발견하고, 메시지 브로커를 활용하여 데이터를 안정적으로 관리하고, 사용자 컨텍스트를 고려하여 사용자 경험을 최적화하는 노력이 필요합니다. 이러한 노력은 결국 시스템의 안정성과 사용자 만족도를 높이는 데 기여할 것입니다.