마이크로서비스(MSA) 환경의 클라우드 아키텍처 설계서 예시

– 유연성과 복잡성의 경계를 설계하다

“마이크로서비스는 기술이 아니라 문화이자, 설계 철학이다.”
— ThoughtWorks, Technology Radar


1. 🎯 문서 목적 및 대상 독자

이 문서는 MSA 기반의 시스템을 클라우드 환경에서 운영·배포·확장하기 위한 설계 지침을 제공합니다.
아키텍처의 각 구성요소와 통신 방식, 배포 전략, 관찰성, 보안 방안 등을 명확히 정의함으로써 복잡한 마이크로서비스를 일관성 있게 관리하는 데 목적이 있습니다.


2. 🗂️ 설계서 문서 구조 예시

1. 프로젝트 개요
2. 요구사항 정리 (기능/비기능)
3. 아키텍처 개요 및 서비스 맵
4. 기술 스택 및 서비스 목록
5. 서비스 간 통신 및 API 게이트웨이
6. 데이터 분산 및 일관성 모델
7. CI/CD 및 배포 전략
8. 서비스 디스커버리와 로드밸런싱
9. 장애 복구 및 회복성 설계
10. 보안 및 인증 전략
11. 모니터링, 로깅, 추적
12. 인프라 및 IaC 구성
13. 비용 및 확장성 고려
14. 부록 (다이어그램, API 문서 등)

3. 🧱 아키텍처 개요 및 서비스 맵

🔸 구성 개요

[사용자]
   ↓
[API Gateway (Kong)]
   ↓
[Service Mesh (Istio)]
   ↓
[개별 마이크로서비스]
   ↙︎   ↘︎   ↘︎
[Auth] [Product] [Order]
   ↓       ↓        ↓
 [PostgreSQL] [Redis] [Kafka]

🔍 서비스 목록 예시

서비스명역할주요 기술 스택
auth-service사용자 인증/인가Keycloak, JWT, PostgreSQL
product-service상품 목록, 검색, 수정Spring Boot, MongoDB
order-service주문 처리, 상태 관리Node.js, Kafka, MySQL
payment-service외부 PG 연동, 결제 처리Python Flask, Redis
notification-service이메일, SMS 발송Go, Kafka, Sendgrid API

4. 🔌 서비스 간 통신 방식

항목방식비고
API 호출REST/gRPC서비스 간 직접 호출 시
이벤트 기반Kafka비동기 이벤트 처리 (ex. 주문 생성 → 결제 트리거)
메시지 큐RabbitMQ (보완용)순차 처리 필요 시
인증 전달JWT or OAuth2 TokenAPI Gateway에서 검증 후 전달

대부분 서비스는 “동기 + 비동기 혼합” 방식으로 통신하며,
이벤트 소싱(Event Sourcing) 패턴으로 이벤트 기록을 저장할 수 있음.


5. 🗃️ 데이터 저장소 구성 및 분산 전략

🔸 Polyglot Persistence

서비스DB 유형이유
AuthPostgreSQL관계형, ACID 보장
ProductMongoDB비정형 데이터, 확장성
OrderMySQL트랜잭션, 안정성
NotificationRedis빠른 처리, TTL 관리

🔸 데이터 분산 고려

  • 서비스별 독립 스키마, DB 분리
  • Cross-service JOIN 금지 → API 합성 or CQRS 패턴 사용
  • 데이터 정합성은 이벤트 일관성(Eventual Consistency) 기반

6. 🚀 CI/CD 및 배포 전략

항목구성
저장소Git (Mono or Poly Repo)
빌드Dockerfile + BuildKit
CIGitHub Actions / GitLab CI
CDArgoCD / FluxCD + Helm Charts
배포 전략Canary, Blue/Green, Rolling Update

각 서비스는 독립적으로 빌드·배포되며, kustomizeHelm으로 파라미터 관리.


7. 🌐 서비스 디스커버리 및 로드밸런싱

  • 서비스 Mesh: Istio + Envoy Proxy
  • Kubernetes 기반 DNS 이름: order-service.default.svc.cluster.local
  • 내부 통신은 mTLS 암호화
  • API Gateway(Kong, Ambassador, AWS API GW)에서 외부 요청 처리

8. 🛡️ 보안 및 인증 전략

항목전략
인증(Authentication)JWT, OAuth2, Keycloak 사용
인가(Authorization)Role 기반 Access Control (RBAC)
통신 보안HTTPS + mTLS (Istio mesh 내부)
감사 로그사용자 행위 → audit 로그 전송 (ELK 저장)
비밀 관리HashiCorp Vault / AWS Secrets Manager 사용

9. 🧪 관찰 가능성(Observability)

항목도구
로그FluentBit → ElasticSearch
메트릭Prometheus + Grafana
트레이싱Jaeger, OpenTelemetry
경보Alertmanager → Slack / PagerDuty
SLAAPI 응답 500ms 이내, Error Rate < 0.1%

🔁 10. 장애 복구 및 회복성(Resilience) 설계

전략설명
Circuit Breaker서비스 오류 시 차단 (Resilience4j, Envoy Filter)
Retry + Backoff일시적 장애 시 재시도
Bulkhead각 서비스 리소스 격리
Health CheckLiveness/Readiness Probe 활용
서비스 이중화다중 Replica 구성, Multi-AZ 고려

🧱 11. 인프라 구성 및 IaC

구성 요소도구
클러스터Kubernetes (EKS, GKE, AKS 등)
IaCTerraform, Helm Charts, ArgoCD
네트워크VPC, Subnet, Ingress, Service Mesh
도메인Route53, External DNS
모니터링Prometheus Operator, Grafana

💰 12. 비용 구조 및 최적화 전략

항목내용
서비스 분리오토스케일 기준으로 Replica 분산
비용 절감Spot Instance / Graviton 활용
Storage 최적화로그 수명 주기 관리 (S3 Lifecycle)
TCO 분석서비스별 CPU/Memory 사용률 기반 리소스 할당 계획

📎 부록

  • 전체 시스템 아키텍처 다이어그램 (PDF, SVG)
  • Helm Chart 샘플
  • Terraform 모듈 정의
  • OpenAPI 문서 링크
  • 운영 매뉴얼 초안

✅ 마무리 요약

항목요약
핵심 설계 원칙서비스 독립성, 확장성, 자동화, 관찰성, 복구성
배포 환경Kubernetes 기반 클라우드 플랫폼 (EKS/GKE 등)
통신 방식REST/gRPC + 이벤트 기반 (Kafka)
데이터 모델서비스별 DB + CQRS 또는 Event Sourcing
보안/운영인증, 모니터링, 로깅, 비용 최적화까지 포함한 End-to-End 설계