[MSA] Resilience4j | 서킷 브레이커 개념 및 적용

📍MSA 구조에서 서킷 브레이커의 역할

 

서킷 브레이커(Circuit Breaker)는 분산 시스템에서 발생할 수 있는 장애에 대응하기 위한 디자인 패턴 중 하나로, 특히 MSA(Microservices Architecture) 구조에서 중요한 역할을 한다. 서킷 브레이커는 네트워크나 서비스 간의 통신에서 발생할 수 있는 장애나 지연으로 인한 전체 시스템의 성능 저하를 방지하고 안정성을 유지하는 데 사용된다.

 

서킷브레이커의 주요 기능은 다음과 같다. 

1. 장애 회피 (Fault Tolerance): 서킷 브레이커는 특정 서비스나 네트워크 호출에 장애가 발생할 경우, 해당 호출을 회피하고 즉시 응답하는 데 사용된다. 이를 통해 장애가 전체 시스템에 전파되는 것을 막아 안정성을 확보한다.
2. Timeout 설정: 서킷 브레이커는 호출된 서비스의 응답 시간을 모니터링하고, 지정된 시간 내에 응답이 없으면 회로를 열어 다음 요청을 차단한다.
3. Fallback 기능: 서킷 브레이커가 회로를 열어 요청을 차단할 경우, 대체 로직 또는 기본값을 제공하여 전체 시스템의 기능을 유지할 수 있도록 합니다. 이를 통해 사용자 경험이나 시스템 성능을 유지할 수 있다.
4. 실시간 모니터링 및 경고: 서킷 브레이커는 호출된 서비스의 상태를 모니터링하고, 성능이나 장애가 발생할 경우 관리자에게 경고를 보내거나 모니터링 대시보드를 통해 실시간으로 확인할 수 있는 기능을 제공한다.

 

 

서킷 브레이커의 3가지 상태

 

Open/Closed/하향된 상태 (Open/Closed/ Half-Open States)

• Open(열림) 상태: 일정 시간 동안 지속적으로 오류가 발생하면 회로를 열어서 향후 요청을 차단한다.
• Closed(닫힘) 상태: 서비스 호출이 정상적으로 이루어지면 회로를 닫아서 요청을 허용한다.
• Half-Open(하향된) 상태: 주기적으로 일부 요청을 시도하여 서비스의 상태를 확인하고, 문제가 없다면 다시 Closed 상태로 전환된다.

 

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그렇다면 프로젝트에 서킷브레이커를 적용할 부분은 어디일까?

 

1. 외부 서비스(마이크로 서비스나 API) 호출
   • 외부 서비스가 응답하지 않거나 응답 시간이 지연되는 경우, 서킷 브레이커는 해당 서비스 호출을 중단하고 빠르게 실패 응답을 반환하여 전체 시스템의 안정성을 유지한다. 
2. 데이터베이스 호출
   • 데이터베이스 서버에 대한 연결이 실패하거나 응답이 지연될 때 서킷 브레이커가 해당 연결을 끊고 대체 로직이나 기본값을 사용하여 시스템의 일관성을 유지할 수 있다.
3. 외부 리소스 사용 (파일 시스템, 메시지 큐, 외부 저장소 등)

 

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서킷브레이커는 핵사고널 아키텍처 중 어디에 적용시켜야할까?

 

Adapter/Application 어디에도 적용되어도 괜찮지만 일반적으로는 외부 서비스 호출이나 데이터 소스와의 통합 지점에서 서킷 브레이커를 적용하는 것이 일반적이다. 

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📍Resilience4j - 서킷 브레이커 적용

 

   spring cloud hystrix에서 resilience4j 를 더 많이 쓰기 시작했다. 다음 과정은 Resilience4j를 프로젝트에 적용해보는 코드이다.

 

1. pom.xml에 라이브러리 추가

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-circuitbreaker-resilience4j</artifactId>
            <version>2.1.7</version>
        </dependency>

 

 

2. 의존성 주입

private final CircuitBreaker

 

 

3. 서킷 브레이커를 사용할 코드에 감싸준다. 

 

서킷 브레이커 적용 전

@WebAdapter
@RequiredArgsConstructor
public class GetProductImageServiceAdapter implements GetProductImagePort {

    private final OpenFeignGetProductImages openFeignGetProductImages;
    
    @Override
    public List<ProductImage> getProductImagePort(Long id) {
		List<ProductImage> productImages = openFeignGetProductImages.call(id);
        return productImages;
    }
}

 

서킷 브레이커 적용 후

@WebAdapter
@RequiredArgsConstructor
public class GetProductImageServiceAdapter implements GetProductImagePort {

    private final OpenFeignGetProductImages openFeignGetProductImages;
    private final CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory;

    @Override
    public List<ProductImage> getProductImagePort(Long id) {
        CircuitBreaker circuitBreaker = circuitBreakerFactory.create("getProductImage");

        List<ProductImage> productImages = circuitBreaker.run(() ->
                openFeignGetProductImages.call(id)
                , throwable -> null
        );



        return productImages;
    }
}

 

감싼 코드가 에러가 발생하면 서킷브레이커를 실행해서 막도록 작동한다.