최근 소프트웨어 개발 환경은 빠르게 변화하고 있습니다. 과거에는 수개월 혹은 수년에 한 번씩 대규모 릴리스를 진행했지만, 현대의 소프트웨어 개발은 마이크로서비스 아키텍처와 함께 더 작고 빈번한 배포를 지향하고 있습니다. 이러한 변화에 맞춰 서비스 배포 전략도 다양하게 발전해왔습니다.

이 글에서는 현대적인 서비스 배포의 핵심 전략인 Rolling Update, Blue-Green, Canary 배포에 대해 심층적으로 알아보겠습니다. 각 전략의 개념, 장단점, 적합한 사용 시나리오, 그리고 실제 구현 방법에 대해 다루어 보겠습니다.

배포 전략이 왜 중요한가?

새로운 기능과 버그 수정을 신속하게 제공하는 것은 현대 소프트웨어 개발의 핵심입니다. 하지만 배포 과정에서 서비스 중단, 성능 저하, 예상치 못한 오류 등의 위험이 항상 존재합니다. 이러한 위험을 최소화하면서 새로운 버전을 안전하게 배포하기 위해 적절한 배포 전략이 필요합니다.

좋은 배포 전략은 다음과 같은 이점을 제공합니다:

  • 가용성 유지: 서비스 중단 최소화
  • 위험 감소: 배포 과정에서 발생할 수 있는 문제를 조기에 발견
  • 유연성: 필요에 따라 빠른 롤백 가능
  • 사용자 경험: 사용자에게 끊김 없는 서비스 제공

이제 대표적인 세 가지 배포 전략을 자세히 살펴보겠습니다.

1. Rolling Update 배포

개념

Rolling Update(롤링 업데이트) 배포는 서버를 한 대씩 순차적으로 교체해 나가는 전략입니다. 서비스 중인 서버 중 일부를 먼저 새 버전으로 교체하고, 정상 작동을 확인한 후 나머지 서버들도 점진적으로 교체합니다.

Rolling Update 배포 개념도

작동 방식

  1. 기존 서버 풀에서 일부 서버를 제외(out of rotation)
  2. 제외된 서버에 새 버전 배포
  3. 새 버전이 정상적으로 작동하는지 확인
  4. 새 버전 서버를 서버 풀에 포함(in rotation)
  5. 나머지 서버들에 대해 1-4 과정 반복

장점

  • 제로 다운타임: 서비스 중단 없이 배포 가능
  • 리소스 효율성: 추가 인프라 리소스가 거의 필요 없음
  • 점진적 변경: 문제 발생 시 영향 범위가 제한적
  • 제어 용이성: 배포 속도를 조절할 수 있음

단점

  • 전체 배포 시간이 김: 서버가 많을수록 전체 배포 시간이 길어짐
  • 배포 중 버전 혼재: 일시적으로 여러 버전이 동시에 운영됨
  • 롤백의 복잡성: 문제 발생 시 롤백 과정이 복잡할 수 있음
  • 용량 고려 필요: 배포 중 인스턴스 수 감소로 인한 용량 계획 필요

적합한 시나리오

  • 소규모 업데이트나 패치
  • 백엔드 서비스 업데이트
  • 점진적인 변경이 필요한 경우
  • 추가 인프라 리소스를 확보하기 어려운 환경

구현 예시 (Kubernetes)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  replicas: 5
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1        # 최대 몇 개의 파드를 추가로 생성할 수 있는지
      maxUnavailable: 1  # 최대 몇 개의 파드가 사용 불가능한 상태가 될 수 있는지
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app
        image: my-app:v2
        ports:
        - containerPort: 8080

2. Blue-Green 배포

개념

Blue-Green 배포는 구 버전(Blue)과 신 버전(Green)의 환경을 동시에 나란히 구성한 후, 특정 시점에 트래픽을 일제히 전환하는 전략입니다. 두 환경은 완전히 동일한 규모로 구성되며, 라우터나 로드 밸런서의 설정 변경만으로 트래픽을 전환할 수 있습니다.

Blue-Green 배포 개념도

작동 방식

  1. 기존 환경(Blue)과 동일한 규모의 새 환경(Green)을 구성
  2. 새 환경(Green)에 새 버전 배포
  3. 새 환경에서 충분한 테스트 수행
  4. 트래픽을 Blue에서 Green으로 일시에 전환
  5. 문제가 없으면 기존 환경(Blue) 제거 또는 다음 배포를 위해 대기

장점

  • 즉각적인 전환: 전체 트래픽을 한 번에 전환 가능
  • 롤백 용이성: 문제 발생 시 이전 환경으로 신속하게 롤백 가능
  • 실환경 테스트: 실제 프로덕션 환경과 동일한 구성으로 테스트 가능
  • 버전 관리 단순화: 한 번에 하나의 버전만 서비스

단점

  • 리소스 중복: 두 배의 리소스 필요
  • DB 마이그레이션 복잡성: 데이터베이스 스키마 변경과 같은 상태 관련 변경이 복잡
  • 비용 증가: 인프라 자원이 두 배로 필요해 비용 증가
  • 전체 테스트 필요: 전체 플랫폼에 대한 철저한 테스트 필요

적합한 시나리오

  • 중요한 프로덕션 애플리케이션 업데이트
  • 즉시 롤백 기능이 필요한 경우
  • 리소스 제약이 없는 환경
  • 대규모 변경이나 전체 시스템 업그레이드

구현 예시 (AWS)

AWS에서 Blue-Green 배포를 구현하는 경우, Elastic Load Balancer와 Auto Scaling Group을 활용할 수 있습니다:

  1. 새로운 Auto Scaling Group(Green) 생성
  2. Green 환경에 새 버전 배포 및 테스트
  3. Elastic Load Balancer의 타겟 그룹을 Blue에서 Green으로 변경
# 새 타겟 그룹(Green)에 트래픽 전환
aws elbv2 modify-listener \
  --listener-arn arn:aws:elasticloadbalancing:region:account-id:listener/app/my-load-balancer/1234567890abcdef/1234567890abcdef \
  --default-actions Type=forward,TargetGroupArn=arn:aws:elasticloadbalancing:region:account-id:targetgroup/green-target-group/1234567890abcdef

3. Canary 배포

개념

Canary 배포는 새 버전을 일부 사용자에게만 먼저 제공하여 위험을 감지하는 전략입니다. '카나리아'라는 이름은 과거 광부들이 유독가스를 감지하기 위해 카나리아 새를 광산에 데려간 관행에서 유래했습니다. 카나리아가 죽으면 광부들은 위험을 감지하고 광산을 대피했습니다.

Canary 배포 개념도

작동 방식

  1. 기존 버전과 함께 새 버전을 소규모로 배포
  2. 일부 트래픽(예: 5-10%)을 새 버전으로 라우팅
  3. 새 버전의 성능, 오류율 등을 모니터링
  4. 문제가 없으면 점진적으로 새 버전으로의 트래픽 비중 증가
  5. 최종적으로 모든 트래픽을 새 버전으로 전환

장점

  • 위험 최소화: 문제 발생 시 영향 범위가 제한적
  • 실사용자 피드백: 실제 사용자 환경에서의 성능 및 반응 확인 가능
  • A/B 테스트 가능: 사용자 반응에 따른 기능 테스트 가능
  • 점진적 확대: 모니터링 결과에 따라 배포 속도 조절 가능

단점

  • 설정 복잡성: 트래픽 분산을 위한 추가 설정 필요
  • 모니터링 필수: 철저한 모니터링 시스템 필요
  • 배포 시간 증가: 점진적 배포로 인한 전체 배포 시간 증가
  • 버전 관리 복잡성: 여러 버전이 동시에 운영됨

적합한 시나리오

  • 중요한 기능이나 대규모 변경사항 배포
  • 실사용자 반응이 중요한 프론트엔드 변경
  • 성능에 민감한 마이크로서비스 업데이트
  • A/B 테스트가 필요한 기능

구현 예시 (Istio)

Istio 서비스 메시를 사용하여 Canary 배포를 구현할 수 있습니다:

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: my-service
spec:
  hosts:
  - my-service
  http:
  - route:
    - destination:
        host: my-service
        subset: v1
      weight: 90
    - destination:
        host: my-service
        subset: v2
      weight: 10

전략별 비교

특성Rolling UpdateBlue-GreenCanary
배포 방식점진적 교체일시적 전환점진적 트래픽 전환
리소스 요구량낮음높음 (2x)중간
롤백 용이성중간높음높음
위험도중간낮음매우 낮음
복잡성낮음중간높음
다운타임거의 없음없음없음
버전 혼재있음없음있음
적합한 변경 규모소규모대규모중대규모

배포 전략 선택 가이드

최적의 배포 전략을 선택하기 위한 고려사항:

  1. 서비스 중요도

    • 핵심 서비스일수록 더 안전한 전략(Canary, Blue-Green) 선택

  2. 팀 역량과 경험

    • 팀의 기술적 역량과 친숙도에 맞는 전략 선택

  3. 인프라 자원

    • 가용 자원이 제한적이면 Rolling Update 고려
    • 자원이 충분하면 Blue-Green 또는 Canary 고려

  4. 변경의 규모와 성격

    • 소규모 패치: Rolling Update
    • 대규모 변경: Blue-Green 또는 Canary

  5. 롤백 요구 시간

    • 즉시 롤백이 필요하면 Blue-Green 배포 고려

  6. 모니터링 시스템

    • 고도화된 모니터링 시스템이 있다면 Canary 배포가 효과적

실제 구현 고려사항

모니터링 및 알림

어떤 배포 전략을 선택하든 효과적인 모니터링은 필수적입니다:

  • 핵심 메트릭: 에러율, 응답 시간, 처리량 등
  • 로그 분석: 오류 및 예외 패턴 식별
  • 알림 설정: 임계값 초과 시 즉시 알림
  • 대시보드: 배포 진행 상황 실시간 모니터링

자동화

배포 프로세스의 자동화는 오류 감소와 일관성 확보에 중요합니다:

  • CI/CD 파이프라인: 빌드, 테스트, 배포 자동화
  • Infrastructure as Code (IaC): 인프라 구성의 버전 관리 및 자동화
  • 자동 롤백: 문제 감지 시 자동 롤백 메커니즘

데이터베이스 변경 처리

데이터베이스 스키마 변경은 배포 전략에서 특별한 고려가 필요합니다:

  • 이전 버전과의 호환성: 새 버전과 구 버전이 동시에 운영될 수 있는 경우 고려
  • 점진적 스키마 변경: 여러 단계에 걸친 안전한 스키마 변경
  • 롤백 계획: DB 변경에 대한 롤백 전략 사전 수립

결론

현대적인 서비스 환경에서는 안정적이고 효율적인 배포 전략이 필수적입니다. Rolling Update, Blue-Green, Canary 배포는 각각 고유한 장단점을 가지고 있으며, 서비스의 특성과 요구사항에 따라 적절한 전략을 선택해야 합니다.

또한, 하나의 전략만을 고수하기보다는 상황에 따라 여러 전략을 혼합하여 사용하거나, 시간이 지남에 따라 팀의 역량과 서비스의 복잡성이 증가하면서 더 정교한 전략으로 발전시키는 것이 좋습니다.

배포 전략을 효과적으로 구현하기 위해서는 자동화된 CI/CD 파이프라인, 철저한 모니터링 시스템, 명확한 롤백 계획이 함께 수립되어야 합니다. 이러한 종합적인 접근을 통해 새로운 기능과 개선사항을 안정적으로, 그리고 더 자주 사용자에게 제공할 수 있습니다.