시스템 설계 기본: 시스템이 실제로 스케일링되는 방식

Source: Dev.to

대부분의 시스템은 분산된 형태로 시작하지 않는다. 간단하게 시작해서 규모가 커짐에 따라 진화한다.

1. 단일 서버

모든 것이 한 대의 머신에서 실행된다:

• 애플리케이션
• 데이터베이스

구축은 쉽지만, 깨지기 쉽다.

2. 애플리케이션과 데이터베이스 분리

데이터베이스를 별도의 서버로 옮긴다.

이점

• 성능 향상
• 독립적인 확장 가능

3. 수평 확장

여러 대의 애플리케이션 서버를 추가한다. 이제 시스템은 더 많은 트래픽을 처리할 수 있다.

문제

사용자는 어떻게 올바른 서버에 도달할까?

4. 로드 밸런서

들어오는 요청을 서버들에 고르게 분배한다.

이점

• 과부하 방지
• 가용성 향상

5. 데이터베이스 복제

• 기본(Primary) 데이터베이스는 쓰기 담당
• 복제본(Replica)은 읽기 담당

이점

• 기본 데이터베이스 부하 감소
• 읽기 성능 향상

6. 캐싱

Redis 혹은 인‑메모리 캐시를 사용한다.

저장 대상

• 자주 접근되는 데이터
• 세션 데이터

이점

• 응답 속도 향상
• 데이터베이스 쿼리 감소

7. CDN

정적 파일을 사용자와 가까운 위치에서 제공한다.

이점

• 지연 시간 감소
• 백엔드 부하 감소

8. 메시지 큐

비동기 작업을 위해 큐를 사용한다. 예:

• 이메일
• 알림
• 백그라운드 작업

이점

• 시스템 구성 요소 간 결합도 감소
• 신뢰성 향상

9. 데이터베이스 샤딩

데이터를 여러 데이터베이스에 분산한다.

이점

• 대규모 처리 가능

트레이드‑오프

• 복잡성 증가

10. 모니터링

다음 항목을 추적한다:

• 지연 시간
• 오류
• 트래픽

모니터링 없이는 눈이 먼 것이다.

핵심 아이디어

시스템은 처음부터 규모에 맞춰 설계되지 않는다. 병목 현상이 나타날 때마다 점진적으로 진화한다.