아키텍처란 무엇인가?

1. 아키텍처란 무엇인가?

1. 소프트웨어 아키텍처의 정의와 본질

1-1. 소프트웨어 아키텍처란 무엇인가?

 소프트웨어 아키텍처는 단순한 코드 구조를 넘어서, 시스템을 구성하는 주요 요소와 이들 간의 관계, 그리고 시스템의 설계와 진화를 이끄는 원칙들을 의미한다. 아키텍처는 시스템을 만들기 전 가장 먼저 고려되는 기술적 설계의 골격이다. 이는 기능 구현 이전에 전체 시스템의 형태를 결정짓는 핵심 단계이며, 개발뿐 아니라 운영, 유지보수, 확장성에도 큰 영향을 준다.

1-2. 아키텍처의 구성 요소

 아키텍처는 컴포넌트, 커넥터, 인터페이스, 제약 조건, 그리고 비기능 요구사항으로 구성된다. 컴포넌트는 기능 단위의 독립 모듈을 말하며, 커넥터는 이들 간의 통신 방식이다. 인터페이스는 컴포넌트와 외부가 상호작용하는 지점을 정의하고, 제약 조건은 시스템이 따라야 할 정책 및 기술적 한계이며, 비기능 요구사항은 성능, 보안, 유지보수성 등을 포괄한다.

1-3. 아키텍처의 범위

 아키텍처는 단지 코드나 클래스 다이어그램 수준에서 끝나지 않는다. 사용자와 상호작용하는 인터페이스부터 백엔드 시스템, 데이터 저장 방식, 통신 방식, 배포 구조, 운영 전략까지 전반적인 소프트웨어 시스템의 라이프사이클 전체를 포함한다. 따라서 아키텍트는 단순히 개발자가 아닌, 전체 시스템을 조망하고 설계하는 전략가에 가까운 역할을 한다.

1-4. 설계와 구현의 연결 고리

 아키텍처는 설계의 상위 개념이며, 구현은 아키텍처의 구체화된 결과물이다. 예를 들어, 마이크로서비스 아키텍처를 채택했다면, 각 도메인별로 독립된 서비스로 나누어 REST API를 통해 통신하게 되며, 이는 설계 및 구현 단계에서 구체적인 기술과 코드로 연결된다. 즉, 아키텍처는 개발 방향을 결정짓는 청사진이다.

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2. 아키텍처와 설계의 차이

2-1. 추상화 수준의 차이

 아키텍처는 고수준의 추상화를 다루며, 시스템을 어떻게 구성할지를 정의한다. 반면 설계는 컴포넌트 내부의 동작, 데이터 흐름, 알고리즘 선택 등 보다 세부적인 부분을 담당한다. 즉, 아키텍처는 ‘무엇을 할 것인가’에 가깝고, 설계는 ‘어떻게 할 것인가’에 가깝다.

2-2. 영향 범위의 차이

 아키텍처 결정은 전체 시스템에 영향을 주는 반면, 설계는 특정 기능이나 모듈에 국한된다. 예를 들어, 클라이언트-서버 구조나 마이크로서비스 선택은 아키텍처적인 결정이며, 특정 API 내부 로직이나 DB 쿼리 최적화는 설계의 영역이다.

2-3. 협업과 커뮤니케이션의 기준

 아키텍처는 팀 간 협업을 위한 공통의 기반을 제공한다. 백엔드, 프론트엔드, QA, DevOps 등 여러 역할의 개발자들이 시스템을 공통된 시야로 이해할 수 있게 돕는다. 설계는 주로 기능 단위 혹은 특정 개발자 범위 내에서 커뮤니케이션 도구로 사용된다.

2-4. 시간과 진화의 관점

 아키텍처는 시스템 초기 설계에 집중되며 장기적으로 유지되어야 한다. 설계는 기능 추가나 개선에 따라 지속적으로 변화할 수 있다. 잘 정의된 아키텍처는 반복적인 설계 변경에도 흔들리지 않는 기반이 되어야 한다.

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3. 아키텍처의 필요성

3-1. 복잡도 관리

 현대의 소프트웨어 시스템은 다양한 기술, 플랫폼, 사용자의 요구사항을 수용해야 하며 이로 인해 구조적 복잡성이 증가한다. 아키텍처는 이를 계층화하고 분할해 복잡도를 효과적으로 관리할 수 있도록 도와준다.

3-2. 변경 용이성

 비즈니스 로직은 시간이 지남에 따라 반드시 변한다. 유연한 아키텍처는 이러한 변화에 쉽게 적응할 수 있게 하며, 하나의 변경이 전체 시스템을 흔드는 것을 방지해준다.

3-3. 재사용성과 일관성

 좋은 아키텍처는 중복을 줄이고, 일관된 설계 철학을 팀 전체에 공유하게 만든다. 이를 통해 컴포넌트의 재사용이 가능해지고, 유지보수와 테스트도 쉬워진다.

3-4. 기술 부채 예방

 단기적으로 빠르게 구현한 시스템은 나중에 큰 기술 부채를 남기게 된다. 반면, 아키텍처 수준에서 품질 속성을 고려하고 체계적으로 접근한 시스템은 장기적으로 안정적이고 경제적이다.

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4. 아키텍처의 구성 요소

4-1. 컴포넌트와 모듈

 컴포넌트는 시스템 내에서 독립적으로 동작하는 단위이며, 모듈화 수준에 따라 응집도와 결합도가 결정된다. 좋은 아키텍처는 높은 응집도와 낮은 결합도를 유지하도록 유도해야 한다.

4-2. 데이터 흐름과 인터페이스

 각 컴포넌트는 명확한 입력과 출력을 갖고 있어야 하며, 내부 구현은 외부에 노출되지 않아야 한다. 인터페이스는 이러한 경계를 정의하며 시스템 간의 안정적인 통신을 가능하게 한다.

4-3. 통신 구조와 커넥터

 컴포넌트 간 통신 방식에는 동기/비동기, 이벤트 기반, 메시지 큐 등 다양한 구조가 있다. 시스템의 목적에 따라 최적의 커넥터를 선택해야 한다.

4-4. 품질 속성과 제약 조건

 아키텍처는 단지 구조를 넘어서 성능, 보안, 확장성 등의 품질 속성을 만족시켜야 한다. 또한 기업 정책, 법률, 인프라 환경 등 외부 조건들도 고려해야 한다.

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5. 아키텍처 스타일

5-1. 모놀리식 아키텍처

 하나의 애플리케이션으로 구성된 전통적인 구조로, 개발 및 배포가 간단하지만 변경과 확장에는 취약하다. 초기 스타트업이나 단일 목적 시스템에는 여전히 유효할 수 있다.

5-2. 계층형 아키텍처

 표준적인 프레젠테이션-서비스-저장소 계층 구조로, 구조화가 명확하고 테스트가 용이하다. 그러나 계층 간 의존성이 강해지면 유지보수가 어려워질 수 있다.

5-3. 마이크로서비스 아키텍처

 각 도메인을 독립된 서비스로 나누어 관리하는 구조이다. 유연성과 확장성이 뛰어나지만, 복잡한 분산 시스템 설계와 운영 역량이 요구된다.

5-4. 클린 아키텍처 및 헥사고날 구조

 비즈니스 로직을 중심에 두고 외부 요소들을 분리하는 구조이다. 테스트와 유지보수에 매우 유리하며, 의존성 역전을 철저히 지킨다.

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6. 품질 속성과 비기능 요구사항

6-1. 성능

 아키텍처 설계 시 성능은 기능보다 더 우선시되어야 할 경우가 많다. 성능이란 단순히 ‘빠른 응답 시간’만을 의미하지 않는다. 처리량(Throughput), 지연 시간(Latency), 자원 효율성(Resource Efficiency) 등의 다양한 지표가 성능을 구성한다. 예를 들어 실시간 금융 거래 시스템에서는 1초의 지연도 심각한 문제가 된다. 병목 지점을 미리 예측하고, 데이터 흐름을 비동기 구조로 설계하거나 캐시 계층(Redis, Memcached)을 두는 등 성능 향상을 위한 구조적 고민이 필수적이다.

6-2. 확장성

 확장성은 아키텍처의 미래 생존력을 결정한다. 사용자가 10명일 때 잘 동작하는 시스템이 1만 명이 접속하면 멈춘다면, 그것은 실패한 설계다. 수평 확장(Scale-out) 은 인스턴스를 복제해 성능을 높이고, 수직 확장(Scale-up) 은 서버 자원을 강화하는 방식이다. 마이크로서비스 구조나 메시지 큐 기반 아키텍처는 수평 확장에 유리하다. 서비스별로 병렬 처리 가능하도록 분리하고, 상태(state)를 최소화해 세션 클러스터링 없이도 안정적으로 운영할 수 있도록 설계해야 한다.

6-3. 보안성

 보안은 기능이 아닌 구조다. 단지 암호화를 적용하는 수준이 아니라, 아키텍처 설계 시점에서 보안 전략을 내재화해야 한다. 예를 들어, JWT 기반의 인증 구조를 적용할 경우 클라이언트-서버 간 토큰 관리 방식, 갱신 전략, 만료 정책 등이 아키텍처와 함께 설계되어야 한다. 민감 정보는 암호화 저장이 원칙이며, RBAC(Role-Based Access Control), ID 기반 인증 시스템은 기본이다. 전송 구간 보안(TLS), 서버 간 통신 인증, CSRF 방지 구조도 아키텍처 초기 설계에 포함되어야 한다.

6-4. 가용성과 장애 대응

 장애는 반드시 발생한다. 중요한 것은 얼마나 빠르고 우아하게 회복할 수 있느냐이다. 고가용성(HA, High Availability)을 위해 이중화된 서버 구성, 로드 밸런싱, 자동 페일오버(Failover), 셀프힐링 구조 등을 아키텍처 설계에서 고려해야 한다. 또한 장애가 전체 시스템으로 퍼지지 않도록 장애 격리(Isolation) 설계가 필요하다. 마이크로서비스에서는 서비스 메시(Mesh)를 통한 흐름 제어, Circuit Breaker 패턴 등을 통해 장애 전파를 막는다. 가용성을 확보하는 설계는 곧 신뢰를 확보하는 설계다.

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7. 아키텍처 설계 시 고려 요소

7-1. 도메인에 대한 깊은 이해

 아키텍처는 도메인을 반영해야 한다. 예를 들어, 쇼핑몰이라면 상품, 주문, 배송, 결제 등의 도메인을 명확히 이해해야 제대로 된 경계를 나눌 수 있다. 도메인 주도 설계(DDD) 가 강조하는 이유도 여기에 있다. 도메인을 정확히 이해하지 않고 만든 구조는 반복적인 변경과 통합의 실패를 낳는다. 아키텍처는 기술이 아니라 도메인의 문제를 해결하는 구조여야 한다.

7-2. 팀 구조와 조직 역량

 이상적인 구조가 반드시 좋은 구조는 아니다. 팀의 규모와 경험 수준에 따라 적용 가능한 아키텍처는 달라진다. MSA는 분산 시스템에 대한 이해, 배포 자동화 역량, 관측 기술이 없으면 오히려 복잡도만 높인다. 작은 스타트업에 MSA를 적용하면 오히려 개발 속도가 느려진다. 팀이 이해하고 유지할 수 있는 수준의 구조를 선택하는 것이 가장 현실적이고 실용적인 선택이다.

7-3. 기술 스택과 기존 시스템

 이미 사용 중인 시스템과의 연계는 필수 고려 사항이다. 레거시 시스템이 존재한다면 완전한 전환이 아니라 점진적 통합이 현실적이다. 또한, 기술 스택의 성숙도, 커뮤니티 지원 여부, 학습 곡선, 인력 채용 가능성도 영향을 준다. 예를 들어, 회사 내부에 Python 경험자가 많다면 Java 기반 아키텍처보다는 FastAPI 혹은 Django 기반 구조가 적합할 수 있다. 기술은 선택이지만, 선택한 기술에 대한 운영 책임은 필수다.

7-4. 배포 전략과 운영 환경

 아키텍처는 배포 전략과 환경을 반영해야 한다. 컨테이너 기반 환경(Kubernetes, Docker)을 활용할 경우 무중단 배포(Rolling Update, Blue-Green)를 지원하도록 설계해야 한다. 클라우드 환경이라면 서버리스 아키텍처(Function as a Service), IaC(Terraform, CDK 등)를 고려할 수 있다. 온프레미스 환경이라면 자동 확장보다는 수동 배포 전략, 로그 수집 시스템부터 구성해야 한다. 운영 환경을 고려하지 않은 설계는 실전에서 동작하지 않는다.

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8. 아키텍처 문서화의 필요성

8-1. 팀 내 지식 전파 및 온보딩

 모든 개발자가 동일한 속도로 아키텍처를 이해하진 않는다. 새로 투입된 개발자가 전체 시스템 구조를 빠르게 파악하려면 명확하고 체계적인 아키텍처 문서가 필요하다. 시퀀스 다이어그램, 컴포넌트 다이어그램, 의존성 매트릭스 등을 포함한 문서는 온보딩 속도를 높이고 생산성 저하를 줄이는 핵심 도구가 된다.

8-2. 의사결정 기록과 리뷰 이력

 아키텍처는 많은 선택의 결과다. 왜 특정 프레임워크를 선택했는가? 왜 특정 구조를 도입하지 않았는가? 이 모든 의사결정의 이유를 기록해두면 미래에 같은 고민을 반복하지 않아도 된다. 아키텍처 리뷰 회의 후 결과를 문서화하고 저장해두는 습관은, 장기적인 유지보수와 리팩토링에 있어 큰 자산이 된다.

8-3. 유지보수 기준 및 기술 부채 대응

 문서화는 단지 기록이 아니라 ‘기준’이다. 코드 수정 시 기존 설계를 훼손하지 않도록 기준을 제공하고, 기술 부채가 누적된 부분은 아키텍처 문서를 통해 식별 가능하다. 예를 들어, 명시된 경계와 실제 모듈 의존성 간의 차이를 발견했다면 이는 리팩토링 포인트가 된다.

8-4. 외부 이해관계자와의 커뮤니케이션

 개발자만이 시스템을 보는 것이 아니다. 클라이언트, QA, 보안 감사 담당자, 경영진 등 다양한 이해관계자가 있다. 이들에게 시스템을 설명할 때, 아키텍처 문서는 기술의 깊이를 조절해가며 설명할 수 있는 중요한 커뮤니케이션 수단이 된다. 또한 신규 기능 제안, 성능 문제 보고, 예산 요청 시 근거 자료로도 활용된다.