모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처: 비용, 확장성 및 마이그레이션 관련 장단점 비교

모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처 중 어느 것을 선택할지는 기존 아키텍처와 최신 아키텍처의 대결이 아닙니다. 복잡성을 어디에 배치할 것인지에 대한 결정입니다. 모놀리식 아키텍처는 복잡성을 하나의 배포 가능한 애플리케이션 내부에 집중시키는 반면, 마이크로서비스 아키텍처는 복잡성을 서비스, 네트워크, 데이터 저장소, 배포 파이프라인 및 팀에 분산시킵니다.

많은 제품의 경우, 모놀리식 또는 모듈형 모놀리식 아키텍처는 초기 출시 속도를 높이고 운영 부담을 줄여줍니다. 마이크로서비스는 특정 기능에 대해 독립적인 확장성, 배포, 가용성 또는 소유권이 필요하고 조직이 이를 지원할 수 있는 플랫폼 성숙도를 갖추었을 때 가치가 있습니다.

이 가이드는 개발 속도, 운영, 데이터 일관성, 보안, 확장성, 팀 구조 및 총 비용을 기준으로 다양한 옵션을 비교합니다. 또한 모놀리식, 모듈형 모놀리식 및 선택적 마이크로서비스 중에서 선택하는 데 도움이 되는 의사 결정 트리를 제공합니다.

주요 요점

• 모놀리식 아키텍처는 애플리케이션이 하나의 단위로 구축, 테스트 및 배포되기 때문에 일반적으로 초기 제공 속도가 빠르고 운영 오버헤드가 낮습니다.
• 마이크로서비스는 각기 다른 기능이 독립적인 확장성, 배포, 가용성 또는 팀 소유권을 필요로 할 때 유용해집니다.
• 마이크로서비스는 프로세스 내의 단순성을 희생하는 대신 네트워크 장애, 서비스 간 데이터 일관성, 관찰 가능성 및 서비스 수준 보안을 포함한 분산 시스템 관련 문제를 다룹니다.
• 모듈형 모놀리스는 단일 배포 모델을 유지하면서 명확한 도메인 경계를 보존할 수 있으므로 많은 팀에게 실용적인 시작점 또는 장기적인 옵션이 될 수 있습니다.
• 마이그레이션은 마이크로서비스가 자동으로 더 현대적이거나 비용 효율적이라는 가정보다는 측정 가능한 병목 현상을 해결하는 데 중점을 두어야 합니다.

모놀리식 아키텍처, 모듈형 모놀리식 아키텍처, 마이크로서비스 아키텍처란 무엇인가요?

마이크로소프트는 모놀리식 애플리케이션을 상호 작용하는 서비스들의 모음이 아니라 단일 단위로 배포되는 애플리케이션으로 정의합니다. 그렇다고 코드가 구조화되지 않아야 한다는 의미는 아닙니다. 모놀리식 애플리케이션도 명확한 모듈, 계층, 도메인 경계를 포함할 수 있습니다. 모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처를 비교할 때 핵심적인 차이점은 배포 경계입니다.

마이크로서비스 아키텍처는 시스템을 제한된 비즈니스 기능에 맞춰 독립적으로 배포 가능한 서비스로 나눕니다. 서비스는 프로세스 및 네트워크 경계를 넘어 통신하므로 독립적인 소유권과 확장이 가능하지만, 운영 및 데이터 일관성 측면에서 추가적인 고려 사항이 발생합니다.

모듈형 모놀리스는 배포 가능한 하나의 애플리케이션 내에 명확한 비즈니스 및 종속성 경계를 유지합니다. 모듈은 제어된 인터페이스를 통해 통신해야 하며, 서로의 도메인 규칙이나 데이터 접근 경계를 우회해서는 안 됩니다.

모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처의 주요 차이점

아래 표는 두 아키텍처를 비교하는 것으로, 어느 한쪽이 보편적으로 우월하다고 가정하지 않습니다.

개발 속도, 배포 및 팀 구조

모놀리식 아키텍처는 초기 배포 속도를 높이고 통합된 파이프라인을 제공하여 여러 저장소, 서비스 계약 및 파이프라인의 복잡한 조정을 피할 수 있습니다. 그러나 애플리케이션과 기여자 수가 증가함에 따라 공유 릴리스 속도가 느려지고 더 광범위한 회귀 테스트가 필요할 수 있습니다. 이것이 실질적인 병목 현상이 될지는 시스템의 모듈화 및 배포 방식에 따라 달라집니다. Microsoft Azure팀의 자율성은 팀이 빌드부터 프로덕션까지 서비스를 전적으로 책임질 수 있을 때 비로소 진정한 가치를 지니며, 이를 위해서는 중앙 집중식 릴리스 병목 현상을 제거하기 위한 성숙한 CI/CD 시스템이 필요합니다. 이러한 운영 준비가 되어 있지 않으면 분산 시스템은 배포 위험, 운영 오버헤드 및 조직적 마찰을 증가시킵니다.

• 다음과 같은 경우 모놀리스를 선호하십시오: 해당 팀은 복잡한 서비스 계약 관리 없이 더 쉬운 코드 공유, 표준화된 도구, 그리고 간소화된 리팩토링을 필요로 합니다.
• 다음과 같은 경우 마이크로서비스를 선호하세요: 최우선 과제는 명확한 팀 소유권, 독립적인 릴리스 주기, 그리고 서비스 간의 엄격한 분리 시행입니다.

운영, 관찰 가능성, 보안 및 데이터 일관성

모놀리식 아키텍처는 프로세스 내 호출, 중앙 집중식 로그, 단일 데이터베이스 트랜잭션을 통해 운영을 단순화합니다. 반대로 마이크로서비스 아키텍처는 네트워크 장애 발생 가능성을 높이고 분산 추적 및 복잡한 서비스 간 데이터 일관성을 요구합니다. 예를 들어, Microsoft Azure Saga 패턴 분산 데이터베이스 전반에 걸쳐 최종 일관성을 관리합니다. 마이크로서비스는 장애를 격리할 수 있지만, 연쇄 장애 위험과 더 넓은 운영 영역을 초래하기도 합니다. 보안 또한 엣지 레벨 권한 부여에서 서비스 레벨 정책 시행, 비밀 관리 및 서비스 인증으로 전환됩니다. OWASP 마이크로서비스 보안 치트 시트팀은 분산된 정책 결정을 시행하고 서비스 간 통신을 안전하게 유지해야 합니다. 이러한 요구 사항은 플랫폼 부담을 증가시킵니다. 클라우드에서 분산 워크로드를 운영하는 조직의 경우, 클라우드 서비스 마이그레이션, 배포, 모니터링, 보안 및 지속적인 인프라 관리를 지원할 수 있습니다.

확장성, 신뢰성 및 성능

잘 설계된 모놀리식 아키텍처는 수직 확장이나 수평 복제를 통해 효과적으로 확장할 수 있습니다. 그러나 모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처를 비교해 보면, 특정 핫스팟에만 높은 부하가 걸리는 경우 전체 애플리케이션 확장은 비효율적입니다. Azure 아키텍처 센터마이크로서비스는 구성 요소의 부하, 릴리스 또는 가용성 요구 사항이 실질적으로 다를 때 정당화됩니다.

이러한 독립적인 핫스팟 확장은 인프라 효율성을 최적화하지만 네트워크 지연 시간을 발생시킵니다. 이는 바로 팀이 직면하는 절충점입니다. 클라우드 애플리케이션 개발확장성 결정은 비용과 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 안정성을 유지하기 위해 마이크로서비스는 벌크헤드와 같은 복원력 패턴을 통해 장애를 격리해야 합니다. 이를 통해 한 구성 요소의 리소스 고갈이나 장애가 다른 구성 요소에 과부하를 일으키는 것을 방지할 수 있습니다. 확장은 즉각적으로 이루어지지 않습니다. 팀은 각 워크로드의 시작 시간과 트래픽 패턴을 기반으로 용량 버퍼, 확장 임계값 및 대체 동작을 정의해야 합니다.

마지막으로, 모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처를 비교할 때 모놀리식 아키텍처는 트랜잭션 처리의 단순성을 강조하는 반면, 마이크로서비스는 분산 개발을 가능하게 하고 대규모 엔지니어링 부서 간의 조정 오버헤드를 줄여 조직의 규모 확장을 지원합니다.

비용 및 총 소유 비용

모놀리식 아키텍처와 마이크로서비스 아키텍처를 비교할 때, 조직은 초기 개발 비용뿐 아니라 총 소유 비용까지 고려해야 합니다. 마이크로서비스로의 마이그레이션 비용에는 상당한 플랫폼 투자 비용이 포함되어 장기적인 비용 구조를 변화시킵니다.

파울러는 여러 서비스를 운영하는 데 드는 추가 비용을 "마이크로서비스 프리미엄"이라고 부릅니다. 마틴 파울러, 모놀리스 퍼스트

마이크로서비스 마이그레이션 비용 및 위험

모놀리식 아키텍처에서 마이크로서비스 아키텍처로의 성공적인 전환에는 상당한 배포 위험 관리가 필수적입니다. 실제 마이크로서비스 마이그레이션 비용은 도메인 분석, 의존성 분리, 데이터 분리, API/이벤트 계약 등에 따라 달라집니다. 또한, 플랫폼 자동화, 관찰 가능성, 보안, 테스트 재설계, 병렬 운영, 데이터 동기화, 교육, 롤백 계획 수립에도 투자해야 합니다. 이러한 운영 요소들이 종합적으로 마이그레이션 프로세스의 전반적인 복잡성과 소요 기간을 결정합니다.

위험을 줄이려면 명확한 경계와 분리해야 할 측정 가능한 이유가 있는 핵심 기능부터 시작하여 서비스를 점진적으로 분리하십시오. Microsoft는 분해 과정 동안 모놀리식 아키텍처를 계속 운영하고 Strangler Fig와 같은 패턴 및 안티-커패시터 계층을 사용할 것을 권장합니다. 각 분리 작업에는 계약 테스트, 관찰 가능성, 데이터 동기화, 롤백 계획 및 지정된 프로덕션 담당자가 포함되어야 합니다. 빅뱅 방식의 재작성은 기술적 및 비즈니스 위험을 집중시키므로 기본 마이그레이션 전략으로 사용해서는 안 됩니다.

스코픽의 맞춤형 소프트웨어 개발 서비스 이 서비스는 아키텍처 설계, 레거시 시스템 현대화, 맞춤형 클라우드 솔루션, 개발, 배포, 테스트 및 이러한 작업을 계획하는 팀에 대한 지속적인 지원을 포함합니다.

모듈형 모놀리식 아키텍처 vs 마이크로서비스 아키텍처

도메인 경계가 아직 확립되지 않았거나, 시스템을 소유한 팀이 하나 또는 소수이거나, 강력한 트랜잭션 일관성이 중요하거나, 운영 성숙도가 제한적인 경우 모듈형 모놀리스가 더 실용적인 선택인 경우가 많습니다. 이러한 방식은 단일 배포 모델을 유지하면서 향후 서비스 후보가 될 수 있는 명확한 모듈을 구축할 수 있습니다.

마틴 파울러의 모놀리식 우선 설계 지침은 분산 시스템의 운영 효율성과 안정적인 서비스 경계를 ​​조기에 파악하는 어려움을 모두 강조합니다. 모듈형 모놀리식 아키텍처는 네트워크, 플랫폼 및 데이터 분산의 복잡성을 도입하기 전에 이러한 경계를 검증할 시간을 제공합니다.

이 옵션 역시 엄격한 관리가 필요합니다. 모듈은 통제된 인터페이스를 제공하고, 종속성 규칙을 준수하며, 소유권이 명확해야 하고, 경계를 넘나드는 무단 데이터 접근을 방지해야 합니다. 모듈의 확장성 또는 가용성 요구 사항이 명확하거나, 독립적인 릴리스를 반복적으로 방해하거나, 프로덕션 환경에서 해당 모듈을 관리할 수 있는 팀이 있는 경우, 선택적 서비스 분리를 ​​고려하십시오.

의사결정 트리: 어떤 아키텍처를 선택해야 할까요?

다음 질문들을 순서대로 사용하고, 하나의 질문에서 명확한 결과가 나오면 멈추세요.

1. 해당 제품은 신제품인가요, 아니면 시장 경계가 아직 변화 중인 제품인가요?
   • 예: 모놀리식 또는 모듈형 모놀리식을 사용할 수 있습니다. 향후 분리가 가능하다면 모듈형 모놀리식을 선택하십시오.
   • 아니요: 2번 문제로 넘어가세요.
2. 특정 기능에 대해 독립적인 확장성, 릴리스, 가용성 또는 소유권이 필요한가요?
   • 아니요: 모놀리식 구조를 유지하세요. 결합도가 관리하기 어려워지면 내부 모듈성을 강화하세요.
   • 예: 세 번째 질문으로 진행하세요.
3. 제안된 서비스 경계는 안정적이며 데이터 소유권이 명확한가요?
   • 아니요: 서비스를 추출하기 전에 애플리케이션 내부를 모듈화하세요.
   • 예: 4번 질문으로 넘어가세요.
4. 여러 부서로 구성된 팀이 개발부터 운영까지 각 서비스를 전담할 수 있습니까?
   • 아니요: 모듈식 배포 모델을 유지하고 팀의 책임감을 먼저 강화하십시오.
   • 예: 5번 질문으로 넘어가세요.
5. CI/CD, 관찰 가능성, 보안 자동화, 테스트 및 온콜 운영 체계는 성숙한 수준입니까?
   • 아니요: 분해 전에 플랫폼 준비 상태를 개선하십시오.
   • 예: 비즈니스 또는 운영상의 타당성이 가장 강한 제한된 기능을 가진 마이크로서비스부터 선택적으로 추출하십시오.

맺음말

아키텍처는 유행보다는 측정 가능한 제약 조건을 따라야 합니다. 모놀리식 아키텍처는 새로운 제품이나 응집력 있는 제품에 가장 효율적인 선택인 경우가 많습니다. 모듈형 모놀리식 아키텍처는 분산 시스템 오버헤드를 발생시키지 않으면서 내부 경계를 강화합니다. 특정 기능에 대해 독립적인 확장성, 배포, 가용성 또는 소유권이 필요하고 조직에서 이를 안정적으로 운영할 수 있는 경우 선택적 마이크로서비스 아키텍처가 타당해집니다.

Scopic은 기존 아키텍처를 평가하고, 마이그레이션 위험 및 총 비용을 모델링하며, 맞춤형 소프트웨어 개발 서비스를 통해 단계별 현대화 계획을 제공할 수 있습니다.

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FAQ

마이크로서비스가 모놀리식 아키텍처보다 항상 더 나은가요?

아니요, 마이크로서비스 아키텍처가 항상 우월한 것은 아닙니다. 마이크로서비스는 독립적인 배포를 가능하게 하지만, 운영 복잡성, 네트워크 지연, 분산 데이터 처리 문제 등 여러 가지 어려움을 야기합니다. 초기 단계 제품이나 소규모 개발팀의 경우, 배포 위험과 초기 인프라 비용을 최소화할 수 있는 모놀리식 아키텍처가 더 효율적인 경우가 많습니다. 마이크로서비스 아키텍처는 소규모 팀이 운영 오버헤드를 감당하기 어려울 수 있으므로, 기본 아키텍처 선택보다는 조직 및 확장상의 병목 현상에 대한 신중한 대응책으로 고려해야 합니다.

모놀리스는 규모를 확장할 수 있을까요?

네, 모놀리식 애플리케이션도 효과적으로 확장할 수 있습니다. 단일 서버에 리소스를 추가하는 수직 확장이 가장 간단한 방법이지만, 수평 확장 또한 매우 효과적입니다. 로드 밸런싱을 통해 모놀리식 애플리케이션의 여러 인스턴스를 실행하고 데이터베이스 복제, 캐싱 계층, 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 등을 활용하면 모놀리식 애플리케이션도 상당한 트래픽을 처리할 수 있습니다. 특정 구성 요소 하나만 추가 리소스가 필요한 경우에는 용량 효율성이 떨어질 수 있지만, 그렇다고 모놀리식 애플리케이션이 높은 트래픽이나 까다로운 워크로드를 지원할 수 없다는 의미는 아닙니다.

모듈형 모놀리스란 무엇인가요?

모듈형 모놀리스는 명확한 비즈니스 모듈로 분할되고, 제어된 인터페이스와 종속성 규칙을 갖는 단일 배포 가능 애플리케이션입니다. 각 모듈은 별도의 프로세스, 네트워크 또는 배포 파이프라인 없이도 자체 도메인 로직과 데이터 접근 방식을 가질 수 있습니다. 이를 통해 트랜잭션과 운영을 간소화하고 내부 결합도를 낮출 수 있습니다. 모듈형 모놀리스는 시작점, 지속 가능한 장기 아키텍처 또는 향후 특정 서비스를 선택적으로 분리하기 위한 준비 단계로 활용될 수 있습니다.

마이크로서비스 마이그레이션 비용을 결정하는 요인은 무엇인가요?

마이크로서비스 마이그레이션 비용은 기존 데이터 구조의 결합 해제 및 레거시 코드 리팩토링의 복잡성에서 비롯됩니다. 자동화된 CI/CD 파이프라인, 분산 추적, 강력한 모니터링 시스템 등 운영 필수 요건을 구축하는 데 상당한 비용이 발생합니다. 또한, 조직은 팀 재편성, 교육, 전환 기간 동안 두 시스템을 모두 유지 관리하는 데 따른 일시적인 이중 운영 오버헤드와 관련된 비용에도 직면합니다. 분산 인프라, API 계약, 여러 서비스에 걸친 복잡한 보안 정책을 지속적으로 관리해야 하므로 전체 수명 주기 비용도 증가합니다.

기업은 언제 모놀리식 아키텍처에서 마이크로서비스 아키텍처로 전환해야 할까요?

기업은 모놀리식 아키텍처가 개발 속도, 배포 빈도 또는 확장 효율성 측면에서 명확한 병목 현상이 될 때 마이그레이션을 고려해야 합니다. 이는 일반적으로 여러 독립적인 팀이 릴리스 과정에서 서로 자주 충돌하거나 특정 구성 요소의 확장성, 안정성 또는 보안 요구 사항이 크게 다를 때 발생합니다. 마이그레이션을 시작하기 전에 조직은 자동화된 테스트와 강력한 관찰 가능성을 포함한 높은 수준의 DevOps 성숙도를 갖추어야 합니다. 마이그레이션은 아키텍처 트렌드나 새로운 것에 대한 욕구보다는 이러한 구체적인 운영상의 문제점을 중심으로 이루어져야 합니다.