10장 알림 시스템 설계

문제 이해 및 설계 범위 확정

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어떤 종류의 알림인가?

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푸시 알림, SMS, 이메일

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실시간(real-time)인가?

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soft real-time 시스템 → 가능한 빨리 전달되어야 하지만 시스템에 높은 부하가 걸렸을 때에는 약간의 지연 무방

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사용자가 알림을 받지 않도록 설정 가능

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트래픽: 천만 건의 푸시 알림, 백만 건의 SMS, 5백만 건의 이메일

연락처 정보 수집 절차

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사용자가 앱을 설치하거나 처음으로 계정을 등록할 때 API 서버에서 사용자의 정보를 수집하여 DB 에 저장

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보통 테이블을 user 와 device 로 나누어 한 사용자가 여러 단말을 가질 수 있도록 테이블 설계

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서비스는 마이크로서비스일 수도 있고, 크론잡일 수도 있고, 분산 시스템 컴포넌트일 수도 있다.

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알림 시스템: 알림 전송을 위한 API 를 제공해야 하고, 알림 페이로드를 만들어 낼 수 있어야 한다.

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제 3자 서비스: 확장성에 유의, 시장에 따라 사용할 수 없는 서비스가 존재

위 설계의 문제점

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SPOF

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개선 방법: DB 와 캐시 서버를 분리한다.

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규모 확장성

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제 3자 서비스에 한 대 서비스로 모든 알림을 전달하기때문에 DB 나 캐시 등 중요 컴포넌트의 규모를 개별적으로 늘릴 방법이 없다.

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개선 방법: 알림 시스템 서비스를 증설한다.

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성능 병목

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제 3자 서비스의 응답을 기다리는 일은 시간이 많이 걸릴 가능성이 있다. 따라서 모든 것을 한 서버로 처리하면 사용자 트랜픽이 많이 몰리는 시간에 시스템이 과부하 상태에 빠질 수 있다.

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개선 방법: 메시지 큐를 이용하여 시스템 컴포넌트 사이 강한 결합을 끊음

개선 방안

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알림 서버

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알림 전송 API: 스팸 방지를 위해 사내 서비스 또는 인증된 클라이언트만 이용 가능

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알림 검증: 이메일 주소, 전화번호 등에 대한 검증

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DB, 캐시 쿼리

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알림 전송: 알림 데이터를 메시지 큐에 넣는다. 위 경우 여러 알림 큐를 사용하므로 병렬적으로 처리 가능

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캐시

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사용자 정보, 단말 정보, 알림 템플릿 등을 캐싱

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DB

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사용자, 알림, 설정 등 다양한 정보 저장

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메시지 큐

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시스템 컴포넌트 간 의존성을 제거하기 위해 사용

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다량의 알림이 전송되어야 하는 경우를 대비한 버퍼 역할

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단말 별로 별도 메시지 큐를 이용하여 제 3자 서비스 중 하나에 장애가 발생해도 다른 종류의 알림은 정상 동작

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작업서버

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메시지 큐에서 전송할 알림을 꺼내 제 3자 서비스로 전달

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오류 시에 재시도한다.

상세 설계

안정성

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데이터 손실 방지

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알림이 소실되면 안 된다.

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작업 서버에서 알림 데이터를 알림 로그 DB 에 유지

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알림 중복 전송 방지

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완전히 막는 것은 분산 시스템 특성상 불가능

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중복을 탐지하는 메커니즘을 도입하고 오류를 신중하게 처리

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이벤트 ID 를 검사하여 중복 탐지

추가로 필요한 컴포넌트 및 고려사항

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알림 템플릿

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대부분 알림 형식이 비슷하기때문에 인자로만 조정하게끔 템플릿을 만든다.

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알림 설정

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알림 설정 테이블에서 option 칼럼으로 처리

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전송률 제한

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한 사용자가 받을 수 있는 알림의 빈도를 제한

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재시도 방법

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제 3자 서비스에서 알림 전송에 실패하면 알림을 재시도 전용 큐에 넣고 추후에 재시도

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계속 실패하면 관리자에게 alert

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큐 모니터링

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알림 시스템 모니터링 시 중요한 메트릭은 큐에 쌓인 알림의 개수

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수가 너무 크면 이벤트를 빠르게 처리하지 못하고 있는 상황이므로 작업 서버를 증설해야한다.

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이벤트 추적

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알림 확인율, 클릭율, 실제 앱 사용으로 이어지는 비율 등을 추적

요약

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안정성(reliability): 데이터 손실을 방지하기 위해 알림 로그 DB 를 만들고 재시도 메커니즘 도입

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가용성: 서버를 증설하여 서버 장애 시에도 대응 가능하도록

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결합도를 낮추기 위해 메시지 큐 사용

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사용자 설정으로 알림 수신 설정을 조정할 수 있도록