System Design — Tips

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System Design — Tips

 

다음은 시스템 설계 시 유용한 몇 가지 팁입니다.

1. 요구 사항 이해하기

• 기능적 요구 사항: 시스템이 수행해야 할 기능 및 특징.
• 비기능적 요구 사항: 성능, 확장성, 보안, 가용성 등.

2. 적절한 아키텍처 선택하기

• 모놀리식 vs. 마이크로서비스: 하나의 큰 애플리케이션으로 만들지, 마이크로서비스로 분할할지 결정합니다.
• 계층형 아키텍처: 프레젠테이션, 애플리케이션, 비즈니스, 데이터 계층 등으로 나누어 관심사를 분리합니다.

3. 확장성

• 수평 확장(Horizontal Scaling): 서버를 추가하여 부하를 처리합니다.
• 수직 확장(Vertical Scaling): 기존 서버에 더 많은 자원(CPU, RAM)을 추가합니다.
• 로드 밸런싱: 트래픽을 여러 서버에 분산시켜 특정 서버가 과부하되지 않도록 합니다.

4. 데이터베이스 설계

• 정규화 vs. 비정규화: 중복을 줄이는 정규화와 읽기 성능을 높이는 비정규화 사이의 균형을 맞춥니다.
• 적절한 데이터베이스 선택: 관계형 데이터에는 SQL, 비정형 데이터에는 NoSQL을 사용합니다.
• 샤딩(Sharding): 대규모 데이터와 높은 트래픽을 처리하기 위해 데이터를 여러 데이터베이스로 분산합니다.
• 락 메커니즘: 낙관적/비관적 동시성 제어를 사용하여 데이터 충돌을 방지합니다.

5. 분산 락

• 데드락 방지: 프로세스가 크래시될 때를 대비해 락에 TTL(수명)을 설정합니다.
• 갱신 메커니즘: 락을 보유한 프로세스가 더 많은 시간이 필요할 경우 갱신할 수 있게 합니다.
• Redis: SETNX 명령어를 사용해 간단한 락 메커니즘 구현.
• Zookeeper & Etcd: 강력한 일관성 보장을 위한 복잡한 분산 락 시스템.

6. 분산 캐싱

• 데이터 캐싱: 자주 접근하는 데이터를 캐시에 저장하여 데이터베이스 부하를 줄이고 응답 속도를 높입니다.
• CDN: 콘텐츠 전송 네트워크를 사용하여 정적 콘텐츠를 사용자에게 더 가까운 곳에서 제공.
• 파티셔닝: 높은 처리량을 위해 데이터를 여러 파티션 또는 샤드로 분산.

7. 장애 내성 및 고가용성

• 중복성: 단일 장애 지점을 방지하기 위해 중요한 구성 요소를 중복합니다.
• 페일오버 메커니즘: 장애 발생 시 대기 시스템으로 자동 전환.
• 백업 및 복구: 데이터를 정기적으로 백업하고 복구 계획을 마련합니다.

8. 보안

• 인증 및 권한 관리: 사용자가 자신이 누구인지 증명하고, 적절한 리소스에 접근할 수 있도록 합니다.
• 암호화: 중요한 정보를 보호하기 위해 데이터 저장 및 전송 중에 암호화를 사용합니다.
• 방화벽 및 침입 탐지: 네트워크 보안 조치를 통해 비인가 접근을 탐지하고 방지합니다.

9. 모니터링 및 로깅

• 실시간 모니터링: 시스템 성능과 상태를 실시간으로 추적하는 모니터링 도구 사용.
• 로깅: 시스템의 동작을 분석하고 디버깅할 수 있도록 로그를 유지합니다.

10. API 및 통신

• RESTful API: 웹 서비스 확장성과 무상태 통신을 위해 REST를 사용합니다.
• 메시지 큐: 서비스 간 비동기 통신을 위해 RabbitMQ, Kafka와 같은 메시지 큐를 사용합니다.

11. 개발 모범 사례

• 버전 관리: Git과 같은 버전 관리 시스템을 사용하여 변경 사항을 추적하고 협업합니다.
• CI/CD(지속적 통합/지속적 배포): 테스트와 배포를 자동화하여 빠르고 신뢰성 있는 업데이트를 제공합니다.
• 코드 리뷰: 정기적인 코드 리뷰를 통해 코드의 품질과 일관성을 유지합니다.