소프트웨어 아키텍처 영역에서 마이크로서비스는 확장 가능하고 유지 관리 가능한 시스템을 구축하기 위한 강력한 패러다임으로 부상했습니다. 애플리케이션을 독립적으로 배포 가능한 소규모 서비스로 분해함으로써 조직은 민첩성과 복원력을 향상시킬 수 있습니다. 이 게시물에서는 5가지 주요 마이크로서비스 디자인 패턴을 살펴보고, 실제 시나리오에 적용하는 방법을 설명하여 아키텍트와 개발자가 마이크로서비스 아키텍처의 복잡성을 탐색하는 데 도움을 줍니다.
마이크로서비스 아키텍처란?
마이크로서비스 아키텍처는 소규모의 자율적인 서비스 모음을 구축하는 데 중점을 둔 소프트웨어 시스템 개발 방법입니다. 각 서비스는 자체 프로세스를 실행하고 잘 정의된 API를 통해 통신합니다. 이 접근 방식은 모든 구성 요소가 단일 코드베이스 내에 긴밀하게 통합되어 있는 기존의 모놀리식 아키텍처와 대조적입니다. 마이크로서비스는 향상된 모듈성, 확장성, 서비스를 독립적으로 배포할 수 있는 기능 등 여러 가지 이점을 제공합니다.
1. API 게이트웨이 패턴(API Gateway Pattern)
API 게이트웨이 패턴은 클라이언트가 다양한 마이크로서비스에 액세스하기 위한 진입점 역할을 합니다. 게이트웨이는 클라이언트의 요청을 적절한 서비스로 라우팅하는 역방향 프록시 역할을 합니다. 또한 게이트웨이는 여러 서비스의 응답을 집계하여 통합된 응답을 클라이언트에 반환할 수 있습니다.
API 게이트웨이 패턴의 일반적인 적용 분야는 이커머스 플랫폼입니다. 예를 들어 사용자가 이커머스 웹사이트를 방문하면 API 게이트웨이는 제품 정보, 리뷰, 추천에 대한 사용자 요청을 해당 마이크로 서비스로 라우팅합니다. 그런 다음 데이터를 집계하여 일관된 방식으로 사용자에게 제공합니다. 이 패턴은 클라이언트 측 커뮤니케이션을 간소화하고 보안, 로깅, 분석을 단일 지점으로 통합합니다.
2. 회로 차단기 패턴(Circuit Breaker Pattern)
서킷 브레이커 패턴은 마이크로서비스가 실패할 가능성이 있는 작업을 계속 실행하려고 시도하는 것을 방지합니다. 이 패턴은 실패를 모니터링하고, 실패가 특정 임계값에 도달하면 회로 차단기를 ‘트립’하여 더 이상의 시도를 일시적으로 중단합니다. 타임아웃 기간이 지나면 제한된 수의 테스트 요청만 통과하도록 허용합니다. 이러한 요청이 성공하면 회로 차단기가 재설정됩니다.
결제 처리 시스템에서 서킷 브레이커는 매우 중요할 수 있습니다. 외부 서비스 중단으로 인해 결제 서비스가 실패하기 시작하면 서킷 브레이커가 모든 결제 시도를 중단하여 연쇄적인 실패를 방지합니다. 외부 서비스가 복구되면 서킷 브레이커는 결제 시도를 점진적으로 재개하여 시스템 안정성을 보장합니다.
3. 서비스 검색 패턴(Service Discovery Pattern)
서비스 디스커버리는 서비스가 동적으로 확장 및 축소되는 마이크로서비스 아키텍처에서 필수적입니다. 이를 통해 서비스는 호스트 이름이나 IP 주소를 하드코딩하지 않고도 서로를 찾고 통신할 수 있습니다. 클라이언트 측 검색과 서버 측 검색의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
클라우드 기반 애플리케이션에서 서비스 인스턴스는 수요에 따라 생성되거나 소멸될 수 있습니다. 서비스 검색을 사용하면 새 인스턴스가 검색 서비스에 스스로 등록됩니다. 애플리케이션이 이 서비스와 통신해야 하는 경우, 애플리케이션은 사용 가능한 인스턴스의 주소를 얻기 위해 검색 서비스를 쿼리합니다.
4. 프론트엔드를 위한 백엔드(BFF) 패턴(Backends for Frontends Pattern)
프론트엔드용 백엔드 패턴은 모바일 앱, 웹 애플리케이션, 데스크톱 프로그램 등 다양한 클라이언트 유형의 요구에 맞춘 별도의 백엔드 서비스를 만드는 것을 포함합니다. 각 BFF는 서비스를 제공하는 클라이언트를 위해 특별히 설계되어 해당 요구사항에 최적화된 API를 제공합니다.
웹 및 모바일 클라이언트가 있는 스트리밍 서비스를 생각해 봅시다. 모바일 클라이언트는 대역폭을 절약하기 위해 저해상도 비디오 스트림과 최소한의 메타데이터를 필요로 하는 반면, 웹 애플리케이션은 고해상도 스트림과 더 풍부한 메타데이터를 처리할 수 있습니다. BFF를 사용하면 각 클라이언트 유형의 고유한 요구 사항을 효율적으로 충족할 수 있습니다.
5. 이벤트 중심 아키텍처 패턴(Event-Driven Architecture Pattern)
이벤트 중심 아키텍처(EDA) 패턴은 이벤트의 생성, 탐지, 소비, 반응이 특징입니다. 마이크로서비스에서 이벤트는 서비스 간 통신을 트리거하는 데 사용됩니다. 이 패턴을 통해 고도로 분리되고 확장 가능한 아키텍처를 구현할 수 있습니다.
온라인 리테일 시스템에서 고객이 주문을 하면 이벤트가 생성됩니다. 이 이벤트는 결제 처리, 재고 관리, 배송 등 여러 서비스를 트리거할 수 있습니다. 각 서비스는 이벤트에 독립적으로 반응하므로 유연하고 반응이 빠른 시스템 동작이 가능합니다.
마치며
마이크로서비스 아키텍처는 상당한 이점을 제공하지만 서비스 커뮤니케이션, 장애 처리, 서비스 검색과 같은 문제를 해결하기 위해 디자인 패턴을 신중하게 고려해야 합니다. 개발자와 아키텍트는 이 다섯 가지 패턴을 적용함으로써 최신 소프트웨어 개발의 역동적인 요구 사항에 적합한 강력하고 확장 가능한 마이크로서비스 시스템을 구축할 수 있습니다.