느슨한 결합, 기술과 원칙의 조화

마이크로서비스 아키텍처(MSA)의 핵심은 서비스 독립성을 확보하는 데 있으며, 이를 위한 가장 중요한 요소는 바로 느슨한 결합(Loose Coupling)입니다. 느슨한 결합은 단순히 기술적인 구현을 넘어, MSA의 설계 원칙이자 핵심 가치라고 할 수 있습니다.

느슨한 결합은 왜 중요한가?

MSA의 가장 큰 장점 중 하나는 각 서비스를 독립적으로 개발, 배포, 확장할 수 있다는 점입니다. 하지만 서비스 간에 강한 의존성이 존재한다면, 하나의 서비스 변경이 다른 서비스에 연쇄적인 영향을 미쳐 독립적인 개발과 배포가 어려워집니다. 따라서 느슨한 결합은 MSA의 장점을 극대화하고, 시스템의 유연성과 확장성을 확보하는 데 필수적인 요소입니다.

느슨한 결합을 위한 설계 원칙과 기술

느슨한 결합을 유지하기 위해서는 설계 단계에서부터 원칙과 기술적 접근을 분명히 해야 합니다. 느슨한 결합은 서비스 간의 통신, 데이터 관리, 그리고 의존성 관리 측면에서 실현됩니다. 이를 구분하여 설명하면 다음과 같습니다.

  • 설계 원칙 측면: 느슨한 결합을 위한 가이드라인
    • 단일 책임 원칙(SRP): 각 서비스는 하나의 명확한 책임을 가져야 합니다. 서비스가 너무 많은 책임을 가지면, 변경이 발생했을 때 다른 부분에 영향을 미칠 가능성이 커집니다. 단일 책임 원칙을 준수하면 서비스의 응집도를 높이고 결합도를 낮출 수 있습니다.
    • 인터페이스 분리 원칙(ISP): 서비스는 필요한 인터페이스만 제공해야 합니다. 불필요한 인터페이스는 서비스의 복잡도를 높이고 결합도를 높일 수 있습니다. 인터페이스 분리 원칙을 준수하면 서비스 간의 의존성을 필요한 수준으로 유지할 수 있습니다.
    • 개방-폐쇄 원칙(OCP): 서비스는 확장에 열려 있고 변경에 닫혀 있어야 합니다. 새로운 기능이나 요구사항을 추가할 때, 기존 코드를 수정하기보다는 새로운 코드를 추가하는 방향으로 설계해야 합니다. 개방-폐쇄 원칙을 준수하면 서비스 변경으로 인한 시스템 전체의 안정성 저하를 방지할 수 있습니다.
    • 유비쿼터스 언어(Ubiquitous Language): 서비스 간의 의사소통을 명확하게 하기 위해, 비즈니스 도메인에 맞는 유비쿼터스 언어를 사용해야 합니다. 각 서비스가 같은 언어를 사용하면 서비스 간의 혼란을 줄이고, 더 명확하게 통신할 수 있습니다.
    • 경계 컨텍스트(Bounded Context): 비즈니스 도메인을 하위 도메인으로 나누고, 각 하위 도메인에 맞는 서비스로 구현해야 합니다. 각 서비스가 담당하는 도메인이 명확하면 서비스 간의 의존성을 줄이고, 서비스 변경으로 인한 영향을 최소화할 수 있습니다.
  • 기술적 측면: 느슨한 결합을 위한 도구들
    • API를 통한 통신: 서비스 간 상호작용은 **명시적인 계약(Contract)**을 통해 추상화되어야 합니다. RESTful API나 gRPC와 같은 기술적 인터페이스는 서비스의 내부 구현을 캡슐화하고, 외부와의 의사소통을 표준화된 계약으로 제한합니다. 예를 들어, API Gateway를 도입하면 클라이언트와 서비스 사이에 추상화 계층을 추가해, 서비스의 물리적 위치나 버전 변경이 클라이언트에 직접 노출되지 않도록 합니다. 이는 서비스의 독립적인 진화를 가능하게 하는 핵심 원칙입니다.
      • API 버전 관리 (Semantic Versioning, URI Versioning)를 통해 하위 호환성을 유지하면서 서비스를 개선합니다.
      • GraphQL이나 BFF(Backend for Frontend) 패턴을 활용해 클라이언트별 최적화된 인터페이스를 제공함으로써 과도한 결합을 방지합니다.
    • 비동기 통신: 동기적 호출은 서비스 간 응답 대기로 인한 연쇄 장애(Cascading Failure)와 강한 시간적 의존성을 초래합니다. 이를 해결하기 위해 이벤트 기반 아키텍처(Event-Driven Architecture)는 서비스가 메시지 브로커(Kafka, RabbitMQ)를 통해 비동기적으로 이벤트를 발행(Publish)하고 구독(Subscribe)하도록 유도합니다. 예를 들어, 주문 서비스가 “주문 생성” 이벤트를 발행하면, 재고 서비스와 결제 서비스는 각자의 처리 속도에 맞춰 이벤트를 소비합니다. 이는 서비스의 생명주기를 분리하고, 부분 실패에 대한 격리(Isolation)를 달성합니다.
      • 이벤트 소싱(Event Sourcing): 상태 변경을 이벤트 시퀀스로 저장해, 서비스의 데이터 충돌을 해소하고 감사 로그를 확보합니다.
      • Saga 패턴: 분산 트랜잭션을 이벤트 체인으로 관리해 장기 실행 프로세스의 결합도를 낮춥니다.
    • 데이터 격리: 중앙 집중식 데이터베이스는 서비스의 경계를 모호하게 만들고, 데이터 스키마 변경이 전체 시스템에 파급되는 **데이터 결합(Data Coupling)**을 유발합니다. “데이터베이스 퍼 서비스(Database per Service)” 원칙은 각 서비스가 자체 데이터 스토어를 소유하고, 외부 접근은 반드시 공개된 API를 통하도록 강제합니다. 예를 들어, 사용자 프로파일 서비스는 자신의 데이터를 독점 관리하며, 주문 서비스는 API를 통해 필요한 최소한의 정보만 조회합니다.
      • CQRS(Command Query Responsibility Segregation): 명령(Write)과 조회(Read) 모델을 분리해 데이터 접근 경로를 단순화합니다.
      • 데이터 복제 메커니즘: CDC(Change Data Capture)를 이용해 필요한 데이터만 비동기적으로 복제하며, 서비스의 데이터 독립성을 유지합니다.
    • 독립적 배포 : 서비스의 결합도는 코드뿐만 아니라 배포 파이프라인에서도 나타납니다. 지속적 배포(CI/CD) 시 모든 서비스를 동시에 릴리스해야 한다면, 이는 운영적 결합이 존재함을 의미합니다.컨테이너화(Container)와 오케스트레이션(Kubernetes)은 서비스의 런타임 환경을 격리하고, 독립적인 스케일 아웃을 가능하게 합니다.
      • Feature Toggle: 기능의 활성화를 코드 배포와 분리해, 서비스 변경의 영향을 제어합니다.
      • Canary 릴리스: 변경 사항을 점진적으로 롤아웃하며, 결함이 전체 시스템으로 확산되는 것을 방지합니다.