마이크로서비스 아키텍처(MSA, Microservices Architecture)는 현대 소프트웨어 개발에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 디지털 서비스의 복잡성이 증가하고, 민첩성과 확장성이 핵심 경쟁력으로 부상하면서 MSA는 대규모 시스템 구축의 핵심 아키텍처로 자리잡고 있습니다. 이번 테크 블로그 시리즈에서는 MSA의 기본 개념부터 구성 요소, 장단점, 그리고 다른 아키텍처와의 비교 및 적용 사례까지, 총 세 편에 걸쳐 단계적으로 정리해드립니다. 마이크로서비스 아키텍처에 대한 이해를 높이고자 하는 분들께 실질적인 도움이 될 수 있기를 바랍니다.

① MSA의 특징과 구성 요소

② MSA의 장점, 그리고 단점 

③ 아키텍처 선택과 적용 사례

MSA의 특징: 현대 아키텍처의 핵심 요소

마이크로서비스 아키텍처(MSA, Microservices Architecture)는 기존의 모놀리식 아키텍처와 달리 독립적이고 유연한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 구조는 개발, 배포, 운영 측면에서 다양한 장점을 제공하며, 현대 소프트웨어 개발에서 필수적인 아키텍처로 자리 잡고 있습니다. 이 글에서는 MSA의 주요 특징인 폴리글랏 기술 스택, 경량화된 통신, 자동 확장에 대해 자세히 알아보겠습니다.
 

▶ 폴리글랏(Polyglot) 기술 스택

MSA는 각 서비스가 서로 다른 기술 스택을 사용할 수 있는 폴리글랏(Polyglot) 방식을 지원합니다. 예를 들어, 하나의 서비스는 Java와 Spring Boot를 사용하고, 다른 서비스는 Python과 Django를 사용할 수 있습니다. 또한, 각 서비스는 필요에 따라 다른 데이터베이스(예: MySQL, MongoDB, Redis 등)를 사용할 수 있습니다. 이러한 유연성은 각 서비스의 요구사항에 가장 적합한 기술을 선택할 수 있게 해주며, 시스템 전체의 성능과 효율성을 높입니다.

 

▶ 경량화된 통신

MSA에서는 서비스 간 통신이 경량화된 프로토콜을 통해 이루어집니다. 대표적으로 HTTP REST API와 gRPC가 널리 사용되며, 비동기 통신을 위해 Kafka, RabbitMQ와 같은 메시지 브로커를 활용하기도 합니다. 이러한 통신 방식은 서비스 간의 결합도를 낮추고, 시스템의 유연성과 확장성을 높입니다. 또한, 경량화된 통신은 네트워크 오버헤드를 최소화하여 성능을 최적화합니다.

▶자동 확장(Auto Scaling)

MSA는 개별 서비스 단위로 확장이 가능합니다. 특정 서비스에 트래픽이 집중되면 해당 서비스만 독립적으로 확장할 수 있으며, 이를 통해 리소스를 효율적으로 사용할 수 있습니다. 클라우드 환경에서는 Kubernetes나 AWS Auto Scaling과 같은 도구를 활용하여 자동으로 확장 및 축소를 관리할 수 있습니다. 이는 트래픽 증가에 유연하게 대응할 수 있게 해주며, 비용 절감에도 기여합니다.

 

MSA 구성 요소: 분산 시스템의 핵심 요소들

마이크로서비스 아키텍처(MSA)는 여러 독립적인 서비스로 구성된 분산 시스템입니다. 이러한 아키텍처를 효과적으로 운영하기 위해서는 다양한 구성 요소들이 필요하며, 각 요소는 서비스 간의 통신, 관리, 모니터링, 확장 등을 지원합니다. 이 글에서는 MSA의 주요 구성 요소인 API Gateway, Service Discovery, Circuit Breaker, Configuration Management, Distributed Tracing, Container & Orchestration에 대해 알아보고, 각 요소가 어떻게 MSA의 효율성을 높이는지 설명하겠습니다.

▶ API Gateway
 

API Gateway는 클라이언트와 마이크로서비스 간의 중개자 역할을 합니다. 모든 클라이언트 요청은 API Gateway를 통해 적절한 마이크로서비스로 라우팅되며, 이 과정에서 인증, 로깅, 로드 밸런싱 등의 기능이 수행됩니다. API Gateway는 클라이언트와 서비스 간의 복잡성을 줄이고, 보안 및 성능 최적화를 가능하게 합니다. 대표적인 예로는 Spring Cloud Gateway, Kong, AWS API Gateway 등이 있습니다.

▶ Service Discovery
 

분산 환경에서는 서비스들이 동적으로 생성되고 제거되기 때문에, 서비스 간의 통신을 위해 서비스의 위치를 탐색하는 메커니즘이 필요합니다. Service Discovery는 이러한 역할을 수행하며, 서비스가 시작되거나 종료될 때 이를 자동으로 감지하고 등록합니다. 대표적인 솔루션으로는 Kubernetes의 Service, Netflix Eureka, Consul 등이 있습니다.

▶ Circuit Breaker
 

Circuit Breaker는 장애가 발생한 서비스로의 요청을 차단하여 장애가 다른 서비스로 확산되는 것을 방지하는 패턴입니다. 이를 통해 시스템의 안정성을 높일 수 있습니다. 예를 들어, 특정 서비스가 응답하지 않을 경우 Circuit Breaker가 작동하여 일시적으로 해당 서비스로의 요청을 중단하고, 대체 동작(Fallback)을 수행할 수 있습니다. 대표적인 도구로는 Netflix Hystrix와 Resilience4j가 있습니다.

▶ Configuration Management

MSA 환경에서는 각 서비스가 독립적으로 운영되기 때문에, 서비스별 설정을 중앙에서 관리하는 것이 중요합니다. Configuration Management는 서비스의 설정 정보를 중앙화하고, 필요할 때 동적으로 제공하는 시스템입니다. 이를 통해 설정 변경을 쉽게 관리하고, 서비스의 재배포 없이 설정을 업데이트할 수 있습니다. 대표적인 도구로는 Spring Cloud Config, Consul, HashiCorp Vault 등이 있습니다.

▶ Distributed Tracing

분산 환경에서는 여러 서비스가 서로 통신하며 하나의 요청을 처리하기 때문에, 문제 발생 시 어디에서 장애가 발생했는지 추적하기 어렵습니다. Distributed Tracing은 서비스 간의 호출 흐름을 추적하고, 로그를 수집하여 문제를 진단하는 데 도움을 줍니다. 이를 통해 성능 병목 현상을 파악하고, 장애 지점을 빠르게 찾을 수 있습니다. 대표적인 도구로는 OpenTelemetry, Jaeger, Zipkin 등이 있습니다.

▶ Container & Orchestration

MSA에서는 각 서비스를 독립적으로 배포하고 관리하기 위해 컨테이너 기술이 널리 사용됩니다. Docker는 컨테이너화된 서비스를 패키징하고 배포하는 데 사용되며, Kubernetes는 이러한 컨테이너를 오케스트레이션(관리 및 확장)하는 데 사용됩니다. Kubernetes는 서비스의 자동 확장, 로드 밸런싱, 장애 복구 등을 지원하여 MSA의 운영 효율성을 크게 높입니다.