1. 동기식 통신

동기식 통신에는 한 서비스가 다른 서비스에 요청을 보내고 응답을 받을 때까지 해당 작업을 일시 중지하는 실시간 상호 작용이 포함됩니다. REST API와 gRPC는 이러한 유형의 통신을 촉진하는 데 사용되는 일반적인 프로토콜입니다.

1.1 RESTful API

RESTful API(Representational State Transfer)는 마이크로서비스 시스템에서 서비스가 서로 통신하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. REST는 데이터 교환을 위해 HTTP/HTTPS와 JSON 또는 XML 형식을 활용합니다.

일반적으로 서비스는 다른 서비스의 API를 직접 호출하여 서로 상호 작용합니다.

요청 및 응답 예시:

GET /users/12345 HTTP/1.1
Host: api.userservice.com
Accept: application/json
Authorization: Bearer your-access-token

{
  "userId": "12345",
  "name": "Michel J",
  "email": "[email protected]",
  "address": "Mountain View, Santa Clara, California"
}

소스 코드 예시

import org.springframework.web.client.RestTemplate;
import org.springframework.http.ResponseEntity;

public class OrderService {

    private final RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
    private final String userServiceUrl = "https://api.userservice.com/users/";

    public User getUserById(String userId) {
        String url = userServiceUrl   userId;
        ResponseEntity response = restTemplate.getForEntity(url, User.class);
        return response.getBody();
    }
}

장점:

다양한 언어 및 도구를 쉽게 배포하고 통합할 수 있습니다.

테스트 및 모니터링 도구를 쉽게 사용할 수 있습니다.

단점:

동기식 특성으로 인해 고속 요구 사항에는 효율적이지 않을 수 있습니다.

네트워크 오류나 연결 끊김을 처리하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.

1.2gRPC

gRPC는 Google Remote Procedure Call의 약자로 고성능 오픈 소스 범용 RPC 프레임워크입니다. 이는 효율적인 데이터 전송을 위해 HTTP/2를 활용하며 일반적으로 구조화된 데이터를 직렬화하기 위한 언어 중립적이고 플랫폼 중립적이며 확장 가능한 메커니즘인 프로토콜 버퍼를 사용하여 전송 및 수신되는 데이터의 구조를 정의합니다.

프로토콜 버퍼의 예, 정의

syntax = "proto3";

package userservice;

// Define message User
message User {
    string userId = 1;
    string name = 2;
    string email = 3;
    string address = 4;
}

// Define service UserService
service UserService {
    rpc GetUserById (UserIdRequest) returns (User);
}

// Define message UserIdRequest
message UserIdRequest {
    string userId = 1;
}

사용자 관리 서비스의 경우 .proto 파일에 제공된 서비스 정의를 준수하는 gRPC 서버를 구현해야 합니다. 여기에는 들어오는 gRPC 요청을 처리하고 적절한 응답을 생성하는 데 필요한 서버 측 로직을 만드는 것이 포함됩니다.

import io.grpc.stub.StreamObserver;
import userservice.User;
import userservice.UserIdRequest;
import userservice.UserServiceGrpc;

public class UserServiceImpl extends UserServiceGrpc.UserServiceImplBase {

    @Override
    public void getUserById(UserIdRequest request, StreamObserver responseObserver) {
        // Assuming you have a database to retrieve user information.
        User user = User.newBuilder()
                .setUserId(request.getUserId())
                .setName("Michel J")
                .setEmail("[email protected]")
                .setAddress("Mountain View, Santa Clara, California")
                .build();

        responseObserver.onNext(user);
        responseObserver.onCompleted();
    }
}

import io.grpc.Server;
import io.grpc.ServerBuilder;

public class UserServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Server server = ServerBuilder.forPort(9090)
                .addService(new UserServiceImpl())
                .build()
                .start();

        System.out.println("Server started on port 9090");
        server.awaitTermination();
    }
}

장점:

HTTP/2 및 프로토콜 버퍼 사용으로 인한 고성능 및 대역폭 효율성.

다양한 프로그래밍 언어를 지원하며 확장성이 좋습니다.

단점:

서비스가 gRPC를 지원하지 않는 경우 번역 레이어가 필요합니다.

배포 및 관리가 더 복잡할 수 있습니다.

2. 비동기 통신

비동기 통신은 서비스가 응답을 기다리기 위해 자체 작업을 차단하지 않고 다른 서비스에 요청을 보내는 프로세스를 의미합니다. 이는 일반적으로 메시지 대기열이나 게시/구독 시스템을 통해 달성됩니다.

1. 메시지 대기열

RabbitMQ 및 Apache ActiveMQ와 같은 메시지 큐 시스템은 서비스 간 비동기 통신을 촉진합니다.

장점:

향상된 확장성 및 내결함성: 시스템은 증가된 작업 부하를 더 잘 처리할 수 있으며 오류에 덜 민감합니다.

서비스 부하 감소: 요청 송수신을 분리함으로써 주요 서비스는 지속적인 요청에 압도당하지 않고 작업 처리에 집중할 수 있습니다.

단점:

관리 및 유지 관리를 위해 추가적인 노력이 필요할 수 있습니다. 대기열 기반 시스템은 더 복잡할 수 있으며 작동하는 데 더 많은 리소스가 필요할 수 있습니다.

순서 처리 및 메시지 전달 보장의 어려움: 요청이 올바른 순서로 처리되고 메시지가 손실되지 않도록 하는 것은 기술적인 문제가 될 수 있습니다.

2.2. 게시/구독 시스템

Apache Kafka 또는 Google Pub/Sub와 같은 Pub/Sub(게시/구독) 시스템을 사용하면 서비스에서 메시지를 게시하고 주제를 구독할 수 있습니다.

장점:

대규모 및 높은 처리량의 데이터 스트림을 지원합니다.

서비스 간의 종속성을 줄입니다.

단점:

주제와 메시지를 관리하고 모니터링하려면 더 복잡한 계층이 필요합니다.

메시지의 순서 및 안정성 문제를 처리하는 것이 어려울 수 있습니다."

관심이 있으시면 게시/구독 주제에 대한 이전 기사를 읽어보실 수 있습니다.

메시지 브로커의 배달 못한 편지 대기열 1부

메시지 브로커의 배달 못한 편지 대기열 2부

메시지 브로커 시스템 내 일관성 및 신뢰성 문제

3. 이벤트 중심 커뮤니케이션

이벤트 기반 통신은 서비스가 이벤트를 내보내고 다른 서비스가 해당 이벤트를 기반으로 응답하거나 조치를 취하는 경우입니다.

3.1. 동기 이벤트

동기 이벤트는 서비스가 이벤트를 내보내고 다른 서비스의 응답을 기다릴 때 발생합니다.

장점:

이벤트 처리 프로세스를 쉽게 제어하고 모니터링할 수 있습니다.

단점:

서비스 응답이 느리거나 오류가 발생하면 병목 현상이 발생할 수 있습니다.

3.2. 비동기 이벤트

비동기 이벤트는 서비스가 이벤트를 내보내고 즉각적인 응답을 기다릴 필요가 없을 때 발생합니다.

장점:

대기 시간을 줄이고 확장성을 향상시킵니다.

서비스가 보다 독립적으로 작동하고 상호 종속성을 줄이는 데 도움이 됩니다.

단점:

이벤트가 적시에 올바르게 처리되도록 하려면 추가 메커니즘이 필요합니다.

순서 확보 및 중복 이벤트 처리가 어렵습니다.

4. 결론

마이크로서비스 시스템의 서비스 간 통신 방법 선택은 성능 요구 사항, 안정성, 시스템 복잡성과 같은 요소에 따라 달라집니다. 각 방법에는 고유한 장점과 단점이 있으며 이러한 방법을 이해하면 보다 효율적이고 유연한 마이크로서비스 시스템을 구축하는 데 도움이 됩니다. 가장 적합한 통신 방법을 선택하려면 시스템 요구 사항을 신중하게 고려하십시오.