모놀리식 애플리케이션을 이에 상응하는 마이크로서비스로 마이그레이션하는 결정을 내리기 전에 현명하게 생각해야 합니다. 마이그레이션 단계를 수행할 적절한 시기를 간과하면 경쟁에서 훨씬 뒤쳐질 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로의 전환은 소프트웨어 개발에서 인기 있는 추세가 되었습니다. 조직에서 애플리케이션의 확장성과 유연성을 개선하고자 함에 따라 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로의 이동이 점차 인기 있는 옵션이 되었습니다. 그러나 이 전환이 정확히 무엇이며 조직에 올바른 선택이 될 수 있는 이유는 무엇입니까?
이 기사에서는 모놀리식, N 계층 및 마이크로 서비스 아키텍처 간의 차이점을 살펴봅니다. 또한 마이크로서비스 아키텍처로 마이그레이션하는 시기와 방법에 대해서도 설명합니다.
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목차
모놀리식 아키텍처란 무엇입니까?
모놀리식 아키텍처는 전체 애플리케이션이 하나의 독립적인 단위로 구축되는 소프트웨어 디자인 패턴입니다. 모놀리식 아키텍처에서는 사용자 인터페이스, 비즈니스 로직 및 데이터 스토리지를 포함한 모든 애플리케이션 구성 요소가 단일 코드베이스로 결합됩니다.
장점 👍
- 단순성: 모놀리식 아키텍처는 이해하고 작업하기 쉽습니다.
- 손쉬운 배포: 모놀리식 애플리케이션은 단일 단위이므로 배포하기 쉽습니다.
- 향상된 성능: 모놀리식 애플리케이션의 구성 요소 간 통신이 빨라져 성능이 향상됩니다.
- 비용 절감: 모놀리식 아키텍처는 다른 아키텍처보다 개발 비용이 저렴할 수 있습니다.
- 친숙성: 많은 개발자가 모놀리식 아키텍처에 익숙하며 이 접근 방식을 선호할 수 있습니다.
단점 👎
- 유연성 문제: 하나의 구성 요소를 변경하면 모놀리식 아키텍처의 전체 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 확장 어려움: 모놀리식 애플리케이션을 확장하려면 전체 시스템을 확장해야 합니다.
- 높은 유지 관리 비용: 모놀리식 아키텍처를 유지 관리하는 것은 응용 프로그램이 커지고 복잡해짐에 따라 비용과 시간이 많이 소요될 수 있습니다.
- 제한된 코드 재사용: 모놀리식 아키텍처의 여러 애플리케이션 부분에서 코드를 재사용하는 것이 쉽지 않을 수 있습니다.
다중 계층 아키텍처란 무엇입니까?
다중 계층 아키텍처에서는 시스템을 여러 계층 또는 계층으로 나눕니다. 이러한 계층은 함께 작동하여 특정 기능을 수행합니다. 첫째, 각 계층은 시스템의 특정 측면을 담당합니다. 그런 다음 작업을 수행하기 위해 서로 통신합니다.
전반적으로 이 아키텍처는 우려 사항을 분리하고 각 특정 작업에 대한 계층을 사용합니다. 예를 들어 다음 이미지는 일반적인 MVC 애플리케이션의 3계층 아키텍처를 보여줍니다. 모델 계층은 데이터 소스를 처리하고 보기는 프레젠테이션 계층 역할을 합니다. 컨트롤러는 모델과 뷰 레이어 사이에서 핸들러 역할을 합니다.
일반적인 3계층 MVC 아키텍처
장점 👍
- 향상된 보안: 애플리케이션 계층이 다르기 때문에 공격자가 중요한 데이터나 기능에 액세스하기가 더 어렵습니다.
- 확장성 향상: 계층을 독립적으로 확장할 수 있으므로 사용량 증가 또는 시스템 부하 증가를 더 쉽게 처리할 수 있습니다.
- 향상된 유지 관리: 다중 계층 아키텍처에서 문제를 분리하면 다양한 애플리케이션 부분의 유지 관리 및 업데이트가 간소화됩니다.
- 향상된 유연성: 모듈식 아키텍처는 기능을 추가하거나 변경할 때 더 큰 유연성을 제공합니다. 또한 다른 시스템과의 통합도 더 쉽습니다.
- 향상된 코드 재사용: 레이어드 디자인은 모듈성을 지원합니다. 다른 프레젠테이션 계층과 동일한 비즈니스 논리 계층을 사용할 수 있습니다.
단점 👎
- 복잡성 증가: 여러 계층을 사용하면 시스템에 복잡성이 추가되어 이해 및 유지 관리가 더 어려워질 수 있습니다.
- 개발 시간 증가: 다중 계층 아키텍처를 구축하는 것은 추가 계층과 이들 간의 통신으로 인해 단일 계층 아키텍처보다 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다.
- 배포 및 구성 노력 증가: 다중 계층 시스템을 배포하고 구성하는 것은 단일 계층 시스템보다 시간이 많이 걸리고 복잡할 수 있습니다.
- 하드웨어 및 인프라 요구 사항 증가: 다중 계층 아키텍처는 제대로 실행되기 위해 더 많은 하드웨어 및 인프라 리소스가 필요할 수 있습니다.
- 테스트 노력 증가: 다중 계층 시스템 테스트는 추가 계층과 이들 간의 통신으로 인해 더 복잡하고 시간이 많이 소요될 수 있습니다.
마이크로서비스 아키텍처란 무엇입니까?
마이크로서비스 아키텍처는 애플리케이션을 API를 통해 통신하는 작고 독립적인 서비스로 나눕니다.
마이크로서비스
이 접근 방식을 사용하면 각 서비스를 독립적으로 개발하고 배포할 수 있으므로 유연성과 확장성이 향상됩니다. 또한 수요에 따라 확장 또는 축소가 더 쉬워집니다. 따라서 마이크로서비스 아키텍처는 필요에 따라 리소스를 신속하게 할당 및 할당 해제할 수 있는 클라우드 기반 환경에 특히 적합합니다.
장점 👍
- 확장성: 마이크로서비스는 독립적으로 확장할 수 있으므로 필요에 따라 애플리케이션의 특정 부분을 확장할 수 있습니다.
- 복원력: 하나의 마이크로서비스가 실패해도 다른 서비스는 계속 작동할 수 있습니다. 이렇게 하면 애플리케이션의 전반적인 복원력이 향상됩니다.
- 모듈성: 각 마이크로 서비스를 독립적으로 개발, 테스트 및 배포할 수 있습니다. 따라서 개별 서비스를 수정하거나 업데이트하는 것이 더 관리하기 쉬워집니다.
- 유연성: 마이크로서비스를 사용하면 다양한 서비스에 대해 다양한 기술을 선택할 수 있는 유연성이 있습니다. 따라서 각 작업에 가장 적합한 도구를 사용할 수 있습니다.
- 배포 용이성: 마이크로서비스를 독립적으로 배포할 수 있으므로 애플리케이션의 새 버전을 더 쉽게 배포할 수 있습니다.
단점 👎
- 복잡성 증가: 여러 독립 서비스를 관리하는 것이 더 복잡할 수 있습니다.
- 더 높은 리소스 요구 사항: 많은 서비스를 실행하려면 더 많은 리소스와 인프라가 필요할 수 있습니다.
- 통신 오버헤드 증가: 서비스 간 통신에는 API가 필요합니다.
- 테스트 및 배포 복잡성 증가: 많은 서비스를 테스트하고 배포하는 것은 복잡할 수 있습니다.
모놀리식 vs. 다중 계층 vs. 마이크로서비스
다음 표에는 모든 주요 차이점이 요약되어 있습니다.
Comparison MetricMonolithic ArchitectureMulti-tier ArchitectureMicroservices ArchitectureComplexitySimplestMore ComplexMost ComplexNetwork TrafficMinimalMinimal (as long as tiers are on the same network)MaximumDevelopment TimeLesserMore than monolithicMore than multi-tierReuse of CodeLesserMaximumMinimumDependency on DevOpsNoNoHighDifficulty in Global Testing & DebuggingNoNoYesEase Level in ScalabilityLowMediumHighDeployment TimeLessHighLessEase level in maintenance and updatingLowMediumHighTime to MarketSlowerSlowerFasterFault tolerance levelLowLowHigh모듈화 수준LowMediumHigh배포 독립성 수준LowLowHighComparison 모놀리식, 다중 계층 및 마이크로서비스 아키텍처
모놀리식에서 마이크로서비스로: 전환하기에 적절한 시기
모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로의 마이그레이션을 결정하는 것은 애플리케이션의 특정 요구 사항과 목표에 따라 달라지므로 이 질문에 대한 천편일률적인 대답은 없습니다. 다음은 전환 여부를 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 요소입니다.
- 애플리케이션의 크기 및 복잡성: 마이크로서비스 아키텍처를 사용하면 상호 연결된 구성 요소가 많고 애플리케이션이 크고 복잡할 경우 개발 및 유지 관리가 더 쉬워질 수 있습니다. 그러나 애플리케이션이 상대적으로 작고 단순한 경우 모놀리식 아키텍처로 충분할 수 있습니다.
- 필요한 수준의 확장성: 변화하는 요구 사항을 충족하기 위해 애플리케이션을 빠르고 쉽게 확장해야 하는 경우 마이크로서비스 아키텍처가 더 나은 선택일 수 있습니다. 마이크로서비스는 독립적으로 확장할 수 있으므로 필요에 따라 애플리케이션의 특정 부분을 확장할 수 있습니다.
- 필요한 수준의 유연성: 전체 애플리케이션에 영향을 주지 않고 애플리케이션의 개별 구성 요소를 수정하거나 업데이트할 수 있어야 하는 경우 마이크로서비스 아키텍처가 더 나은 선택일 수 있습니다. 각 마이크로 서비스를 독립적으로 개발, 테스트 및 배포할 수 있기 때문입니다.
- 개발 및 유지 관리에 사용 가능한 리소스: 마이크로 서비스 아키텍처를 개발하고 유지 관리할 수 있는 기술과 리소스를 갖춘 대규모 팀이 있는 경우 애플리케이션에 적합할 수 있습니다. 그러나 팀이 작거나 필요한 기술이 부족한 경우 모놀리식 아키텍처가 더 관리하기 쉬울 수 있습니다.
모놀리식에서 마이크로서비스로: 성공적인 여정
궁극적으로 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로 전환하기 위한 결정은 애플리케이션의 특정 요구 사항과 목표에 따라 달라집니다. 각 아키텍처 스타일의 장단점을 신중하게 평가하고 애플리케이션의 요구 사항에 가장 적합한 것을 선택하는 것이 중요합니다.
대기업이 마이그레이션 결정을 내리는 방법을 평가하기 위한 실제 사례 연구를 기대할 수 있습니다. Amazon과 Netflix의 사례 연구에 대해 논의하여 적절한 마이그레이션 시기를 파악한 방법을 알아보겠습니다.
아마존 사례 연구
Amazon은 원래 웹사이트에 모놀리식 아키텍처를 사용했던 잘 알려진 소매업체입니다. 그러나 코드 기반이 커지고 플랫폼에서 작업하는 개발자 수가 증가함에 따라 종속성을 풀고 플랫폼을 변경하거나 업데이트하는 것이 점점 더 어려워졌습니다. 이로 인해 개발 지연과 코딩 문제가 발생했으며 회사가 빠르게 성장하는 고객 기반의 요구 사항을 충족하기 위해 플랫폼을 확장하는 것이 어려워졌습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 Amazon은 모놀리식 애플리케이션을 더 작고 독립적으로 실행되는 서비스별 애플리케이션으로 분할했습니다. 여기에는 소스 코드를 분석하고 단일 기능적 목적을 제공하는 코드 단위를 추출하여 웹 서비스 인터페이스에 래핑하고 각 서비스의 소유권을 개발자 팀에 할당하는 작업이 포함되었습니다.
출처: 실시간 Amazon 서비스 종속성 그래프
마이크로서비스 접근 방식을 통해 Amazon은 플랫폼을 쉽게 변경하고 업데이트할 수 있었습니다. 또한 특정 구성 요소의 온디맨드 확장이 가능했습니다. 전환과 관련된 문제에도 불구하고 마이크로서비스 아키텍처의 이점은 상당했습니다. Amazon의 전자 상거래 플랫폼은 이제 매일 25억 개 이상의 제품 검색을 처리하고 수십만 명의 판매자가 제공하는 수백만 개의 제품을 포함합니다.
넷플릭스 사례 연구
Netflix는 오늘날 매우 유명하고 알려진 회사입니다. 190개국에서 사용할 수 있으며 2022년 현재 2억 2,300만 명 이상의 유료 사용자를 보유하고 있습니다.
2008년에 Netflix는 심각한 데이터베이스 손상에 직면했고 이 문제는 3일 동안 지속되었습니다. 이것은 회사가 모놀리식 설계의 단일 지점 실패 문제를 깨달은 지점이었습니다. 따라서 Netflix는 Amazon 웹 서비스를 사용하여 모놀리식에서 클라우드 마이크로서비스 아키텍처로 점진적으로 마이그레이션했습니다.
Netflix는 고객 대면 및 비고객 대면 앱을 마이그레이션하는 데 수년이 걸렸습니다. 그러나 이점은 엄청납니다. 2008년에서 2015년 사이에 회사의 월간 시청 시간이 1000배나 급증하여 높은 수익과 이익을 창출했습니다.
애플리케이션을 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로 수동 마이그레이션하는 방법
애플리케이션을 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로 마이그레이션(수동)하기 위해 수행할 수 있는 여러 단계가 있습니다.
전반적으로 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로의 마이그레이션은 복잡하고 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 성공을 위해서는 마이그레이션을 신중하게 계획하고 실행하는 것이 중요합니다.
모놀리식에서 마이크로서비스로의 마이그레이션을 위한 편리한 도구
모놀리식 애플리케이션을 마이크로서비스로 분해하는 프로세스에 도움이 되는 몇 가지 도구가 있습니다. 예를 들어 IBM의 Mono2Micro, Decomposition Tool 및 Decomposer는 분해 프로세스에 도움이 되는 가장 널리 사용되는 도구입니다.
이러한 도구는 마이크로서비스를 식별하고 코드를 리팩터링하는 일련의 자동화 또는 반자동 메커니즘을 제공합니다. 또한 마이크로서비스를 호스팅하는 데 필요한 인프라를 설정하고 관리하는 데 도움이 됩니다.
모놀리식에서 마이크로서비스로의 마이그레이션을 위한 자동 분해: 미래 트렌드
최근 인공 지능 및 머신 러닝의 붐은 작업 수행에 대한 기존의 접근 방식에 혁명을 일으켰습니다. 컴퓨터가 복잡한 모놀리식에서 마이크로서비스 분해 작업을 수행할 수 있다면 멋지지 않을까요?
AI를 사용하여 모놀리식 애플리케이션을 마이크로서비스로 분해하는 것이 쉬워 보일 수 있습니다. 그래도 도전이 가득한 길입니다. 그렇기 때문에 이 작업에 대한 완전한 연구를 몇 개만 찾을 수 있습니다.
Abdullah et. 알. 웹 애플리케이션을 마이크로 서비스로 자동 분해하기 위한 감독되지 않은 학습 접근 방식을 제안했습니다. 다음 개념도는 자동 분해 프로세스의 전반적인 작업을 보여줍니다.
출처: Abdullah, M., Iqbal, W., & Erradi, A. (2019). 웹 애플리케이션을 마이크로서비스로 자동 분해하기 위한 비지도 학습 접근 방식입니다. 시스템 및 소프트웨어 저널, 151, 243-257.
자동 분해 프로세스는 세 가지 간단한 단계를 따릅니다.
01단계: 액세스 URI 액세스 로그
웹사이트의 모든 웹페이지에는 고유한 URI(Uniform Resource Identifier)가 있습니다. 다행히 이러한 애플리케이션을 호스팅하는 웹 서버는 이러한 URI에 대한 액세스 로그(예: 응답 시간 및 문서 크기)를 유지합니다. 첫 번째 단계는 이러한 액세스 로그를 수집하는 것입니다.
02단계: 클러스터링 ML 알고리즘 적용
클러스터링 알고리즘은 일련의 데이터 포인트가 주어지면 비슷한 성격의 데이터 포인트를 가진 K개의 클러스터를 생성하는 감독되지 않은 머신 러닝 방법입니다. 이 클러스터링 알고리즘은 기록 액세스 로그 데이터와 함께 제공될 때 유사한 액세스 시간 및 응답 문서 크기를 갖는 URI 클러스터를 생성합니다.
03단계: 클러스터에서 마이크로서비스로 배포
URI의 각 클러스터에 대해 마이크로서비스를 만들 수 있습니다. 그런 다음 이러한 마이크로서비스를 모든 클라우드 인프라에 배포할 수 있습니다.
참고: 이 자동 분해 기술은 모놀리식 웹 애플리케이션에만 해당되며 해당 시대의 최신 트렌드에 대한 아이디어를 제공하기 위한 것일 뿐입니다.
모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로 마이그레이션하는 모범 사례
다음은 모놀리식에서 마이크로서비스 아키텍처로 마이그레이션할 때 따라야 할 몇 가지 모범 사례입니다.
- 작게 시작: 애플리케이션의 작은 자체 포함 부분을 마이크로서비스 아키텍처로 마이그레이션하여 시작하는 것이 가장 좋은 경우가 많습니다. 이를 통해 애플리케이션의 더 큰 부분을 다루기 전에 프로세스에서 배우고 필요한 조정을 할 수 있습니다.
- 올바른 마이크로서비스 식별: 애플리케이션의 비즈니스 기능을 신중하게 식별합니다. 또한 이러한 기능을 독립적인 마이크로서비스로 구현할 수 있는지 여부를 결정해야 합니다.
- 명확한 인터페이스 설계: 마이크로서비스 간의 인터페이스가 잘 정의되고 사용하기 쉬운지 확인합니다. 이렇게 하면 마이크로 서비스를 더 쉽게 개발하고 유지 관리할 수 있습니다.
- 컨테이너 사용: 컨테이너를 사용하면 마이크로서비스를 더 쉽게 배포하고 관리할 수 있으므로 마이크로서비스와 해당 종속성을 하나의 자체 포함 단위로 함께 패키징할 수 있습니다.
- 마이크로서비스 친화적인 인프라 사용: 마이크로서비스 아키텍처를 지원하려면 마이크로서비스에서 생성되는 트래픽과 복잡성 증가를 처리할 수 있는 인프라가 필요합니다. 여기에는 서비스 메시, API 게이트웨이 및 분산 추적과 같은 기술 사용이 포함될 수 있습니다.
- 철저하게 테스트: 마이크로서비스를 철저하게 테스트하여 예상대로 작동하고 마이크로서비스 간 인터페이스가 올바르게 작동하는지 확인합니다.
- 마이크로서비스 모니터링 및 관리: 마이크로서비스의 성능과 상태를 모니터링하고 문제가 발생할 경우 적절한 조치를 취하는 것이 중요합니다. 여기에는 로그 분석, 성능 모니터링 및 오류 추적과 같은 도구 사용이 포함될 수 있습니다.
즉, 신중한 계획과 실행이 성공적인 마이그레이션의 핵심입니다. 이러한 모범 사례를 따르면 마이그레이션이 원활하게 진행되어 목적을 달성할 수 있습니다.
결론
마이크로서비스 아키텍처는 현대 클라우드 컴퓨팅 시대에 가장 유연하고 확장 가능한 아키텍처입니다. 필요에 따라 애플리케이션의 특정 부분을 확장하고 전체 애플리케이션에 영향을 주지 않고 개별 서비스를 수정하거나 업데이트할 수 있습니다. 그러나 개발 및 유지 관리가 더 복잡할 수도 있습니다.
궁극적으로 아키텍처 스타일의 선택은 애플리케이션의 특정 요구 사항과 목표에 따라 달라집니다. 고려해야 할 요소에는 애플리케이션의 크기와 복잡성, 필요한 수준의 확장성과 유연성, 개발 및 유지 관리에 사용할 수 있는 리소스가 포함됩니다.