[Docker 강의 20편] 도커와 마이크로서비스 아키텍처

 

안녕하세요 펭귄교수입니다.

마이크로서비스 아키텍처(Microservices Architecture)는 현대 애플리케이션 개발에서 중요한 트렌드로 자리 잡았습니다.

 

이 아키텍처는 대규모 애플리케이션을 작은 독립적인 서비스 단위로 나누어 개발, 배포 및 유지보수하는 방식을 말합니다. 각각의 서비스는 독립적으로 배포되고, 서로 통신하며, 종종 서로 다른 기술 스택을 사용할 수 있습니다.

 

이 아키텍처에서 도커는 중요한 역할을 합니다. 각 마이크로서비스는 컨테이너로 실행되어, 환경에 구애받지 않고 일관성 있는 실행 환경을 제공합니다.

 

이번 글에서는 도커와 마이크로서비스 아키텍처에 대해 자세히 알아보고, 이 둘이 어떻게 함께 활용될 수 있는지 살펴보겠습니다.

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1. 마이크로서비스 아키텍처란?

마이크로서비스 아키텍처는 하나의 애플리케이션을 여러 개의 작은 서비스로 분리하는 개념입니다. 각 서비스는 서로 독립적으로 개발되고 배포되며, 서비스 간에 통신은 네트워크를 통해 이루어집니다. 각 서비스는 하나의 기능 또는 도메인에 집중하고, 다른 서비스와는 느슨하게 결합되어 있습니다.

 

마이크로서비스(Microservice) 정의, 구축, 장단점, 사례

 

마이크로서비스의 주요 특징

• 독립성: 각 서비스는 독립적으로 배포 및 관리가 가능합니다.
• 유연성: 다양한 기술 스택과 프로그래밍 언어를 서비스마다 다르게 사용할 수 있습니다.
• 확장성: 필요한 서비스만 확장하여 자원을 절약하고, 전체 시스템의 성능을 높일 수 있습니다.
• 경량성: 작은 단위의 서비스로 나뉘어 유지보수가 쉽고, 개발 속도를 높일 수 있습니다.

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2. 도커와 마이크로서비스

마이크로서비스 아키텍처는 각각의 서비스를 독립적으로 운영해야 하기 때문에, 이를 지원하는 환경이 필수적입니다. 도커는 이 요구를 충족시키는 데 매우 적합합니다. 도커의 컨테이너 기술을 사용하면, 각 마이크로서비스를 격리된 환경에서 실행할 수 있으며, 서로 다른 서비스를 동일한 호스트에서 실행하더라도 충돌 없이 운영할 수 있습니다.

도커가 마이크로서비스에 적합한 이유

• 환경 일관성: 도커 컨테이너는 동일한 환경에서 실행되므로, 개발과 운영 환경 간의 차이로 인한 문제를 방지할 수 있습니다.
• 독립적 배포: 각 마이크로서비스는 별도의 도커 이미지를 사용하여 독립적으로 빌드하고 배포할 수 있습니다.
• 자원 효율성: 도커 컨테이너는 가상 머신보다 자원을 덜 사용하므로, 하나의 호스트에서 여러 컨테이너를 실행하는 것이 가능합니다.
• 이식성: 도커 이미지는 어디에서나 동일하게 실행되므로, 이식성이 뛰어납니다.

도커와 마이크로서비스 예시

예를 들어, 대규모 전자상거래 애플리케이션이 있다고 가정해 봅시다. 이 애플리케이션은 여러 서비스로 나뉠 수 있습니다.

• 사용자 서비스: 사용자 관리와 인증을 처리하는 서비스.
• 주문 서비스: 주문 내역을 처리하는 서비스.
• 결제 서비스: 결제와 관련된 작업을 처리하는 서비스.

각 서비스는 도커로 컨테이너화되어, 각각 독립적으로 배포되고 관리될 수 있습니다.

# 사용자 서비스 Dockerfile 예시
FROM node:14
WORKDIR /usr/src/app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 8080
CMD ["node", "app.js"]

위 예시는 사용자 서비스를 도커로 컨테이너화하는 방식입니다. 각각의 서비스는 이러한 방식으로 도커 이미지로 빌드되어, 다양한 환경에서 동일하게 실행될 수 있습니다.

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3. 도커 Compose와 마이크로서비스

도커 Compose는 여러 개의 컨테이너를 한 번에 정의하고 관리할 수 있게 해주는 도구입니다. 마이크로서비스 아키텍처에서는 여러 개의 서비스가 서로 상호작용해야 하기 때문에, 도커 Compose를 사용하면 여러 서비스를 쉽게 구성하고 실행할 수 있습니다.

도커 Compose 예시

다음은 docker-compose.yml 파일 예시입니다. 여러 개의 마이크로서비스를 정의하고, 이들 간의 네트워크를 설정할 수 있습니다.

version: '3'
services:
  user-service:
    build: ./user-service
    ports:
      - "8081:8080"
  order-service:
    build: ./order-service
    ports:
      - "8082:8080"
  payment-service:
    build: ./payment-service
    ports:
      - "8083:8080"

이 파일을 사용하면 docker-compose up 명령어를 통해 여러 서비스를 동시에 실행할 수 있습니다.

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4. 마이크로서비스 아키텍처의 장점

4-1. 독립적인 배포와 개발

마이크로서비스는 각 서비스가 독립적으로 배포되므로, 시스템의 다른 부분에 영향을 주지 않고도 개별 서비스를 업데이트할 수 있습니다. 이는 빠른 개발과 배포 주기를 지원하며, 개발팀이 서비스별로 나뉘어 효율적으로 작업할 수 있게 해줍니다.

4-2. 확장성

트래픽이 많은 특정 서비스만 확장할 수 있는 기능이 마이크로서비스의 중요한 이점입니다. 예를 들어, 결제 서비스에 트래픽이 몰리면 해당 서비스만 추가로 확장하여 처리할 수 있습니다. 이는 자원의 효율적 사용을 가능하게 합니다.

4-3. 기술 선택의 자유

마이크로서비스 아키텍처에서는 각 서비스가 서로 다른 기술 스택을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 사용자 서비스는 Node.js로, 주문 서비스는 Python으로 작성할 수 있습니다. 이는 팀이 각 서비스에 적합한 기술을 선택할 수 있도록 유연성을 제공합니다.

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5. 마이크로서비스 아키텍처의 도전 과제

5-1. 서비스 간 통신 복잡성

마이크로서비스 아키텍처에서는 여러 서비스가 서로 통신해야 합니다. 이를 위해 HTTP, gRPC, 메시지 큐 등 다양한 통신 방식을 사용할 수 있지만, 이러한 통신의 복잡성을 관리하는 것이 어려울 수 있습니다.

5-2. 분산 트랜잭션

단일 서비스에서의 트랜잭션 관리는 쉽지만, 여러 서비스에 걸친 트랜잭션 관리는 복잡합니다. 분산 트랜잭션을 관리하기 위한 패턴과 기술이 필요합니다.

5-3. 모니터링 및 로깅

다수의 서비스가 실행되므로, 각각의 서비스 상태를 모니터링하고 로깅하는 시스템이 필요합니다. 서비스 간 로그를 연결하고, 장애 발생 시 이를 추적하는 과정이 쉽지 않습니다.

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마무리

도커와 마이크로서비스를 결합하면, 독립적으로 운영할 수 있는 서비스의 장점과 도커의 경량 컨테이너화를 활용한 효율적인 리소스 사용이라는 두 가지 이점을 동시에 얻을 수 있습니다. 이러한 결합은 애플리케이션의 민첩성을 극대화하고, 대규모로 확장 가능한 시스템을 쉽게 구축할 수 있게 합니다.

 

정리하자면, 도커는 마이크로서비스를 효과적으로 구현하고 관리할 수 있는 뛰어난 도구입니다. 각각의 마이크로서비스가 도커 컨테이너로 격리되고, 이를 통해 배포와 확장이 용이해집니다. 또한 도커 Compose와 같은 도구를 사용하면 여러 마이크로서비스를 손쉽게 관리할 수 있습니다. 앞으로 마이크로서비스 아키텍처를 고려하고 있다면, 도커와 같은 컨테이너화 도구를 적극 활용해 보시길 권장드립니다.

 

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