마이크로서비스 아키텍처의 확장성 과제: DevOps 관점

디지털 사용자 기반이 전 세계적으로 확장됨에 따라 소프트웨어 기업에서는 자사의 애플리케이션과 제품이 점점 더 많은 양의 데이터와 트래픽을 처리할 수 있도록 설계하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. 또한 이러한 시스템은 확장 가능하고 선형 및 비선형 방식으로 크고 증가된 작업 부하나 데이터 양을 처리할 수 있는 능력을 갖추는 것도 필수적입니다. 확장 가능한 솔루션에 대한 수요는 애플리케이션이 경량 프로토콜을 통해 통신하는 독립적으로 개발 및 배포된 서비스로 구성되는 마이크로서비스 아키텍처로 전환되었습니다. DevOps 방법론, 특히 자동화, CI/CD(지속적 통합/지속적 전달) 및 컨테이너 오케스트레이션은 빠르고 효율적이며 안정적인 확장 작업을 지원하여 마이크로서비스의 확장성을 향상할 수 있습니다.

확장성이 필요한 이유

소프트웨어 애플리케이션의 사용량과 트래픽이 증가하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 전 세계적으로 더 많은 사용자가 디지털 애플리케이션에 액세스하고 있으며 기업은 이들에게 서비스를 제공하기 위해 전 세계적으로 범위를 확장하고 있습니다. 2023년 초 기준으로 인터넷은 5.16 억 사용자, 세계 인구의 64.4%를 차지하며, 98 만 의 사용자는 2022년에 처음으로 로그온했습니다. 이러한 사용자는 안정적인 고가용성 소프트웨어 제품을 기대합니다. 모바일 컴퓨팅의 성장 3.2 비율 2022년에는 다양한 환경에서 효율적으로 작동하는 솔루션이 필요합니다. 한편, 새로운 기술의 채택이 급증하면서 컴퓨팅 요구 사항도 증가하고 있습니다. AI와 ML에는 특히 모델이 더욱 복잡해짐에 따라 상당한 컴퓨팅 성능과 데이터 처리 기능이 필요합니다. 신흥 엣지 컴퓨팅 기술데이터 소스에 더 가까운 곳에서 처리가 이루어지는 경우에도 확장성이 필요합니다. 생성되고 처리되는 데이터량이 급증하는 또 다른 원인은 사물인터넷(IoT)의 성장이다. IoT는 25.4제타바이트의 데이터를 생성하는 73.1억 개의 장치로 구성될 것으로 예상됩니다. 2025로. 오늘날 경쟁이 치열하고 기술 중심의 시장에서는 기업이 변화하는 고객 요구 사항을 충족하고 경쟁 우위를 유지하기 위해 제품을 신속하게 조정하고 확장할 것을 요구합니다.

마이크로서비스 아키텍처가 확장성을 지원하는 방법

마이크로서비스 아키텍처는 민첩성, 유연성, 확장성을 우선시하는 느슨하게 결합된 분산 아키텍처입니다. 각 마이크로서비스는 고유한 요구 사항에 따라 자율적으로 확장될 수 있으므로 비용 효율적이고 효율적인 리소스 할당이 가능합니다. 마찬가지로 모든 서비스는 개별적으로 로드 밸런싱이 가능하므로 데이터 볼륨이 증가함에 따라 병목 현상이 발생할 위험이 줄어듭니다. 각 마이크로서비스는 다양한 기술을 활용할 수 있으므로 개발자는 작업에 가장 적합한 프로그래밍 언어나 데이터베이스를 선택할 수 있습니다. 또한 마이크로서비스 아키텍처의 분산 특성 덕분에 결함 격리가 가능하므로 한 서비스의 오류로 인해 전체 애플리케이션이 중단되지 않으므로 시스템 규모가 커짐에 따라 탄력성이 향상되고 가동 중지 시간이 줄어듭니다.

확장 가능한 아키텍처 구현 및 유지 관리의 과제

마이크로서비스 아키텍처는 자연스럽게 확장성을 제공하지만 시스템의 규모와 복잡성이 증가함에 따라 과제는 여전히 남아 있습니다. 서비스가 서로를 검색하고 로드를 분산하는 방법을 효율적으로 관리하는 것은 마이크로서비스 수가 증가함에 따라 복잡해집니다. 복잡한 시스템 간의 통신은 특히 트래픽 증가로 인해 어느 정도 대기 시간이 발생하고 공격 표면이 증가하여 보안 문제가 발생합니다. 또한 마이크로서비스 아키텍처는 모놀리식 아키텍처보다 구현 비용이 더 많이 드는 경향이 있습니다.

확장 가능한 마이크로서비스 아키텍처 설계 모범 사례

안전하고 강력하며 성능이 뛰어난 마이크로서비스 아키텍처를 만드는 것은 설계부터 시작됩니다. 도메인 중심 설계는 응집력 있고, 느슨하게 결합되며, 비즈니스 기능과 일치하는 서비스를 개발하는 데 중요한 역할을 합니다. 진정으로 확장 가능한 아키텍처 내에서 모든 서비스는 다른 서비스에 영향을 주지 않고 자율적으로 배포, 확장 및 업데이트될 수 있습니다. 마이크로서비스 아키텍처를 효과적으로 관리하는 데 있어 필수적인 측면 중 하나는 분산형 거버넌스 모델을 채택하는 것입니다. 각 마이크로서비스에는 올바른 기술 스택 선택, API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스) 설계 등 서비스와 관련된 의사 결정을 담당하는 전담 팀이 있습니다. API 게이트웨이를 통해 관리되는 마이크로서비스 간의 상호 작용을 통해 API가 잘 정의되고 안전한지 확인하는 것이 필수적입니다. 강력한 API 관리에는 API 버전 관리, 이전 버전과의 호환성 보장, 통신 보안이 포함됩니다.

관찰 가능성은 분산 아키텍처에서 문제를 신속하게 감지하고 해결하는 데 중요합니다. 포괄적인 모니터링, 로깅 및 추적을 통해 팀은 마이크로서비스의 상태를 지속적으로 관찰할 수 있습니다. 회로 차단기, 재시도, 시간 초과, 대체 등을 통합하는 등의 전략을 사용하면 시스템 복원력이 향상되고 마이크로서비스가 오류를 쉽게 처리할 수 있습니다. 정기적인 성능 및 로드 테스트와 마찬가지로 데이터를 보호하고 규정 준수 요구 사항을 준수하는 것도 필수적입니다. 조직은 보안, 규정 준수 및 정기 테스트의 우선순위를 지정하여 전체 시스템 복원력을 보장하는 동시에 각 마이크로서비스의 성능과 확장성을 보장할 수 있습니다.

DevOps 사례는 어떻게 확장성을 지원할 수 있습니까?

상향식 접근 방식에 기반을 둔 소프트웨어 개발 방법론인 DevOps는 소프트웨어 개발 수명주기의 다양한 부분을 자동화합니다. 마이크로서비스 설계에 대한 모범 사례를 준수하는 동시에 DevOps 도구 및 기술을 사용하여 두 사례 간의 공생 관계를 극대화하는 것이 중요합니다. DevOps에서는 코드 통합 및 테스트부터 배포 및 인프라 프로비저닝까지 모든 것이 자동화될 수 있습니다. 수많은 독립 서비스의 배포 및 확장을 효율적으로 관리하려면 자동화가 중요합니다.

주요 DevOps 방식인 CI/CD에서는 코드 변경 사항이 정기적으로 공유 저장소에 통합된 후 자동화된 테스트 및 배포가 이루어집니다. CI/CD 파이프라인은 새로운 기능과 업데이트를 신속하게 확장할 수 있도록 새로운 코드를 빠르게 반복하고 배포함으로써 마이크로서비스 아키텍처의 개발 및 유지 관리를 지원할 수 있습니다. DevOps 방법론의 또 다른 중요한 측면인 지속적인 모니터링 및 로깅은 개발자가 각 마이크로서비스의 성능 및 확장성 요구 사항을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다. DevOps 도구를 등록하면 개발자는 자동화를 사용하여 마이크로서비스 아키텍처와 함께 발생할 수 있는 복잡성 증가를 완화할 수 있습니다.

마이크로서비스 및 DevOps에 사용되는 도구 및 기술

마이크로서비스 아키텍처를 뒷받침하는 몇 가지 필수 기술이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 컨테이너화 및 오케스트레이션 기술. 컨테이너는 마이크로서비스를 위한 격리된 환경을 제공하여 다양한 플랫폼과 인프라 전반에 걸쳐 일관된 운영을 보장합니다. Docker를 포함한 컨테이너화 소프트웨어는 PaaS 모델(Platform-as-a-Service)을 통해 제공되는 경우가 많습니다. Kubernetes와 같은 오케스트레이션 도구는 이러한 컨테이너를 관리합니다.
• 클라우드 플랫폼. 클라우드 서비스는 확장 가능한 마이크로서비스 아키텍처의 요구 사항에 맞춰 주문형 확장성을 제공합니다.
• CI/CD 도구. Jenkins 및 TeamCity와 같은 자동화 서버를 통해 개발자는 구축, 테스트 및 배포를 자동화하여 지속적인 통합 및 제공을 촉진할 수 있습니다.
• 코드형 인프라(IaC). Ansible 및 Terraform을 포함한 IaC 도구는 인프라 환경의 자동화된 구성 및 배포를 지원하여 속도와 일관성을 보장합니다.

마이크로서비스와 DevOps의 다음 단계는 무엇인가요?

새롭게 떠오르는 기술은 확장 가능한 마이크로서비스 아키텍처를 변화시키고 있습니다. AI는 점차 DevOps 워크플로에 통합되어 AIOps라는 방법론을 만들고 있습니다. 마이크로서비스 아키텍처 내에서 AIOps는 복잡한 작업을 자동화하고 문제가 발생하기 전에 예측하며 리소스 할당을 최적화할 수 있습니다. 클라우드 제공업체가 시스템 리소스 배포를 동적으로 관리하여 기업이 기본 인프라를 관리할 필요 없이 애플리케이션과 서비스를 실행할 수 있도록 하는 서버리스 컴퓨팅의 새로운 추세는 마이크로서비스 아키텍처에 전례 없는 확장성과 비용 효율성을 제공합니다. 더욱이, 더 많은 조직이 공급업체 종속을 방지하고 복원력을 강화하며 다양한 클라우드 플랫폼의 고유한 강점을 활용하기 위해 하이브리드 및 멀티 클라우드 솔루션을 채택함에 따라 클라우드 네이티브 아키텍처를 향한 추진력은 기하급수적으로 커질 것으로 예상됩니다.

확장성에 대한 요구가 강화됨에 따라 마이크로서비스 아키텍처로의 마이그레이션이 가속화될 것이며 DevOps 방법론을 채택하면 조직이 경쟁력을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. DevOps는 단순한 기술 세트가 아닙니다. 오히려 지속적인 개선, 팀 간 협업, 적응성을 우선시하는 조직 문화입니다. 이는 모듈식, 독립적 서비스 개발을 장려하고 마이크로서비스 아키텍처와 원활하게 시너지 효과를 발휘합니다. DevOps 방식과 마이크로서비스 아키텍처 간의 공생 관계를 활용함으로써 조직은 역동적이고 진화하는 환경에 맞는 안전하고 강력하며 확장 가능한 소프트웨어 솔루션을 구축할 수 있습니다.