Micro Service Architecture(MSA)의 장단점

들어가기 전에

모놀리식 아키텍처(Monolithic Architecture)란?

마이크로서비스 아키텍처의 반대되는 개념으로 전통의 아키텍처를 지칭한다.

하나의 서비스 또는 어플리케이션이 하나의 거대한 아키텍처를 가질때 모놀리식하다고 한다.

특징

• 내부 의존성이 강하다
• 구조적인 결합이 강력하게 유지된다.
• 비즈니스 컴포넌트들이 강한 결합 구조를 지니고 통일성이 있다.

장점

• 개발 초기 단순한 아키텍처 구조와 개발에 용이하다.
• 구조가 복잡하지 않다.
• 쉽게 고가용성 서버 환경을 만들 수 있다.(하나의 프로젝트에 모든 기능들이 들어있기 때문에)
• End-to-End 테스트가 용이하다

단점

• 프로젝트의 규모가 커짐에 따라 어플리케이션 구동시간이 늘어나고 빌드, 배포 시간이 길어진다.
• 작은 수정사항에도 전체를 다시 빌드하고 배포해야 한다.
• 많은 양의 코드가 몰려있어 유지보수가 힘들다.
• 일부분의 오류가 전체에 영향을 미친다.
• 기능별로 알맞는 기술, 언어, 프레임워크를 선택하기가 까다롭다.
  기능별로 적절한 기술 스택을 선정하는 것이 불가능하다.

 

MSA(Micro Service Architecture)란?

어플리케이션을 핵심 기능으로 세분화 한다.
각 기능을 서비스라 하며 독립적으로 구축하고 배포 할 수 있다.

추가되는 기능에 따라 적절한 기술 스택 선정이 가능하며, 기능별로 쪼개져 있기 때문에 빌드, 배포에 걸리는 시간이 짧다.

 

분산 환경이기 때문에 장애 포인트가 늘어나고 모니터링에 어려움을 겪을 수 있다.

 

https://junhyunny.github.io/information/msa/microservice-architecture/

특징

• Single Purpose (한 개의 목적만 수행)
  서비스 하나에 책임도 하나다. 
  어플리케이션 로직을 각자 책임이 명확한 작은 컴포넌트로 분해하고 이를 조합하여 솔루션을 제공한다.
  비즈니스 영역의 한 부분에 대해서만 책임 담당한다.
• Loose Coupling (느슨한 결합)
  마이크로 서비스는 자신의 데이터 저장소가 있는 경우 데이터 저장소에 대한 오너십을 가지기 때문에 다른 서비스는 자신이 소유하지 않은 데이터에 접근할 때 데이터를 소유한 서비스가 제공한 인터페이스를 통해서만 접근이 가능하다.
  DB도 쪼개져있다.
• High Cohesion (높은 응집도)
  단일 비즈니스를 수행하기 때문에 서비스의 기능들은 높은 응집도를 가진다.
  각 서비스는 관현 행위와 데이터를 캡슐화하여 관리한다.
  변경이 발생하는 경우 모든 변경사항이 하나의 단일 서비스에서만 수정되도록 해야 한다.
• 상호 독립적으로 배포되어야 한다. 
• 여러 어플리케이션에서 재사용할 수 있어야 한다.
• 두 서비스 사이의 데이터 교환을 위해 HTTP나 JSON과 같은 경량 통신 프로토콜을 사용한다.
• 마이크로서비스 기반의 어플리케이션은 다양한 언어와 기술로 구축 할 수 있다.

 

핵심 원칙

• 자율성 (Autonomy)
  각 서비스는 다른 서비스와 독립적으로 변경되고 운영된다.
  자율성을 위해선 느슨한 결합이 필요하며 독립적으로 배포가 가능해야 한다.
  
  
• 회복성 (Resilience)
  독립적으로 배포하므로 시스템 일부에만 영향을 미친다. - 장점
  여러 서비스로 분리하여 장애를 격리시키지만 장애 지점이 늘어난다. - 단점
  
  
• 투명성 (Transparency)
  MSA는 여러 서비스가 협업하기 때문에 모든 시스템이 투명하게 관찰되어야 한다. 
  문제를 관찰하고 진단하기 위해 비즈니스, 운영, infrastructure matric, 로그 등을 생성해야 한다.
  
  
• 자동화 (Automation)
  MSA는 단일 어플리케이션보다 복잡한 아키텍처를 가지기 때문에 자동화된 CI/CD를 통해 운영 및 배포를 안정적으로 수행해야 한다.
  

  CI/CD 에 대한 간단 정리

 

 

마이크로서비스 채택 전 고려해야 하는 내용

• 마이크로서비스 아키텍처를 사용하여 달성하고자 하는 목표는 무엇인가?
  명확한 목표가 있어야 한다. 
  예) 기존 대비 1.5배 빠른 성능, 중단되지 않는 높은 가용성을 가진 서비스 등 결과를 기준으로 설명할 수 있어야 하며
  시스템 사용자에게 이점을 제공하는 방식으로 설명 될 수 있어야 한다.
• 다른 대안을 고려했는가?
  마이크로서비스와 동일한 이점을 얻을 수 있는 다른 방법들이 있다.
  때로는 MSA를 고려하지 않고도 적용 가능한 방법이 다양하게 존재하므로 고려를 선행한 후 진행하는 것이 좋다.

 

마이크로서비스 장단점

장점

• 출시 시간 단축
  개별 마이크로 서비스에 변경 사항을 적용하고 배포 할 수 있어서 더 빠르게 제품을 출시 할 수 있다.
• 유연한 확장
  프로세스를 독립적으로 확장 할 수 있다.
  부족한 성능을 나타내는 서비스만 별도로 확장이 가능한데 그 반대로 축소 또는 해제도 가능하다.
  SaaS 제품을 구축하는 많은 회사들이 마이크로서비스 아키텍처를 통해 운영 비용을 더 잘 제어하고 있다.
• 마이크로 서비스를 사용하면 기능이 분해되기 때문에 한 기능에 전체 시스템에 영향을 끼치지 않는다.
• 개발자 생산성
  기존 모놀리식 시스템에서는 개발자 수를 늘리는 것만으로 생산성을 확장하는 것에는 한계가 있다.
  MSA 적용하면 독립적으로 개발 할 수 있는 환경을 제공하여 개발자간 경합을 줄여 개발자 수를 늘리는 것이 개발 생산성과 직결될 수 있다.
• 신기술 수용
  기존 모놀리식 시스템은 일반적으로 기술 선택을 제한한다. 하나의 배포 플렛폼, 운영체제, 데이터베이스 유형에 고정되어 있기 때문인데 MSA를 도입하면 각 서비스에 대해 기술 선택을 다양하게 할 수 있다.
  서비스 별 영역을 격리하여 새로운 기술의 이점을 적용 할 수 있고 기술에 문제가 있다고 하더라도 타 서비스로의 영향을 최소화 할 수 있다.

단점

• 도메인이 불분명 할 때 발생 가능한 문제들
  서비스 경계를 잘못 설정하면 비용이 많이 들 수 있다.
  더 많은 서비스 간 변경, 과도하게 결합된 구성 요소로 이어 질 수 있으며 모놀리식 시스템보다 더 나빠질 수 있다.
  MSA를 적용하기 위해 서비스 전반에 걸쳐 많은 변경이 이뤄져서 높은 변경 비용이 발생할 수 있다.
  도메인을 완전히 이해하지 못했다면 MSA적용 전에 도메인을 먼저 이해하는 것이 중요하다.
• 유지보수의 어려움
  패키지되어 고객에게 딜리버리되는 소프트웨어를 고객이 직접 운영하는 경우라면 MSA는 좋지 않을 수 있다.
  이는 운영 도메인에 많은 복잡성이 추가되기 때문인데 모놀리식 배포를 모니터링하고 문제를 해결하는데 사용했던 이전 기술들은 새로운 분산 시스템에서 제대로 작동하지 않을 수 있다.
  MSA로 마이그레이션 하기 위해서는 새로운 기술을 채택하여 문제를 해결해야 하는데 고객이 MSA를 관리하는데 사용 할 수 있는 기술이나 플랫폼을 운영할 것이라 기대하는 것은 어렵다.
  
  

마무리 하며 .. 장단점 다시보기

MSA가 핫한 이유들

1. 작은 서비스들로 나누고 각 서비스를 독립적으로 만드는데서 오는 장점들 (loosely-coupled)
2. 대용량 분산 환경에 적합
3. 복잡도 감소
4. 유연한 배포
5. 재사용성, 확장성이 좋음
6. 서비스별 기술 도입 및 확장이 자유로움
7. 작은 서비스는 개발자가 이해하기 쉬워 개발/운영 단계의 생산성이 높음
8. 지속적인 개발/deploy가 관련된 소수의 인원의 책임하에 이뤄질 수 있음
9. fault isolation이 좋음

쉽게 사용하기 어려운 이유들

1. 장애 추적, 모니터링, 메시징 처리가 어렵다.
   해결을 위해서는 ELK, Splink 등의 서비스를 연동하여 사용하는 방안 고려
2. 여러 서비스에 걸쳐있는 특징을 가질 때 트랜잭션을 다루기 어렵다.
   부분적으로 서비스 병합 고려
3. 여러 서비스에 걸쳐있는 특징을 가질 때 테스팅이 복잡하다.
   테스팅 계획 및 방법에 투자가 필요하다.
4. 서비스 간 dependency가 있는 경우 release가 까다롭다.
   dependency 관리 체계 수립 및 관련 조직 간 계획 마련
5. 서비스 개수가 많고 유동적이기 때문에 CI/CD 및 서비스 관리 상의 문제가 발생 할 수 있다.
   모니터링, CI/CD 자동화 기술 고려
6. 모놀리스 시스템을 마이크로 서비스로 전환 할 때 많은 비용이 든다.

 

 

 

 

References

[IT정보] 모놀리식 아키텍쳐(Monolithic Architecture, MA) 개념

Micro Service Architecture

[MSA 개념 정립하기] MSA의 개념과 장단점