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위 그림을 분석해서 SOA 와 MSA의 차이점에 대해 설명해 |
위 그림은 **SOA (Service-Oriented Architecture)**와 **MSA (Microservice Architecture)**의 기술 스택 구성 차이를 시각적으로 보여줍니다. 각각의 아키텍처에서 애플리케이션이 어떻게 구성되고 하드웨어 위에 어떻게 배포되는지를 단계적으로 나타내고 있습니다. 아래에 주요 차이점을 분석하여 설명드릴게요:
...
| 항목 | SOA | MSA |
|---|---|---|
| 아키텍처 | 통합된 서비스 구조 | 완전 분산된 마이크로 서비스 |
| 애플리케이션 서버 | 필수 | 없음 (경량 서버 포함) |
| 배포 단위 | 전체 혹은 큰 단위 | 개별 서비스 단위 |
| 확장성 | 제한적 | 유연한 수평 확장 |
| 결합도 | 낮음 (그러나 존재) | 매우 낮음 (완전 독립) |
| Info |
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AI의 활용되는 MCP(Model Context Protocol) 에대해 설명하고~ 이것을 시스템 아키텍처 적용할때 고려사항? |
ChatGPT의 말:
좋은 질문입니다.
**MCP (Model Context Protocol)**는 AI 시스템 설계에서 문맥(Context)을 모델에 효율적으로 전달하기 위한 프로토콜 또는 설계 개념으로 점점 중요해지고 있는 개념입니다. 특히 LLM (대형 언어 모델), 멀티모달 AI, 자동화된 의사결정 시스템 등에서 많이 활용됩니다.
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Reactive Streams (JSR-266): Java 9부터 공식 지원 (
java.util.concurrent.Flow)Publisher / Subscriber / Processor / Subscription 인터페이스 정의
Backpressure 지원: 소비 속도 제어 가능
주요 프레임워크
| 기술 | 설명 |
|---|---|
| Reactor (Spring 진영) | Mono, Flux 타입 제공 (WebFlux, Cloud Gateway 등 핵심 구성) |
| RxJava (Netflix 주도) | 리액티브 프로그래밍 라이브러리로 API 반응형 구성 |
| Akka Streams | Actor 기반 스트리밍 처리, backpressure 포함 |
| Project Loom (미래) | 리액티브 대체 가능성 있는 경량 쓰레드 지원 예정 |
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✅ 3. 지능형 AI 아키텍처에서의 활용 위치와 이유
아래는 앞서 그린 아키텍처에서 Reactive 기술이 어디서 쓰이는지 설명한 것입니다:
| 적용 영역 | 활용 기술 | 왜 필요한가? |
|---|---|---|
| Context Gateway | Spring WebFlux, Akka HTTP | 수천 개의 동시 접속 처리 (논블로킹 I/O) |
| AI Request Router | Reactor + WebClient / RSocket | LLM 호출 및 AI 모듈과 연결할 때 backpressure 중요 |
| Event Bus | Kafka, NATS + Reactive Connector | 실시간 메시지 기반 흐름 처리 |
| AI Microservices | Kotlin Coroutines + Reactor | 가볍고 응답성 높은 AI 모듈 운영 |
| Function-as-a-Service | Vert.x + Quarkus + GraalVM | 빠른 cold-start, 리액티브 이벤트 처리 |
| Observability Layer | Micrometer + Reactive Metrics | 비동기 스트림 기반 지표 수집 |
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✅ 추가 활용 사례
LLM과 연동할 때 Timeouts와 Circuit Breaker 조절 → Resilience4j와 WebClient 조합
다수의 IoT 입력 처리 → RSocket (bi-directional stream) 사용
상태 기반 채널 관리 (WebSocket) → Spring WebFlux + SSE or WebSocket
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✅ 요약
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| Reactive Summit | 리액티브 철학과 시스템 설계 방식 확산의 중심 |
| Java Reactive Streams | 비동기/논블로킹 처리 표준화를 리드하며 WebFlux, Akka 등에 적용 |
| 지능형 AI 아키텍처 활용 | 고부하 이벤트 처리, AI 호출의 backpressure 제어, 비동기 워크플로우에 필수적 |
| Info |
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리액티브 스트림을 반영해 지능형 AI 서비스 아키텍처를 보강해죠 |
보너스 - Reactive Stream 버전으로 LLM호출하기
| Code Block | ||
|---|---|---|
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LLM 호출 및 AI 모듈과 연결할 때, LLM을 안정적이게 사용할수 있는 backpressure 를 이용하는 방법의 샘플 코드를 akka stream을 이용한 샘플코드를 작성해 스칼라/자바/코틀린 버전으로 각각 작성 |
✅ 전제 시나리오
외부 LLM API를 호출 (느린 응답 가능성 있음)
요청은 큐 또는 스트림으로 연속적으로 들어옴
Akka Stream이 처리 속도를 자동 조절 (Backpressure)
✅ 1. Scala 버전 (Akka Streams)
| Code Block |
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import akka.actor.ActorSystem
import akka.stream.scaladsl.{Flow, Sink, Source}
import akka.stream.ActorMaterializer
import scala.concurrent.Future
import scala.concurrent.duration._
import scala.util.Random
object LlmBackpressureScala extends App {
implicit val system = ActorSystem("llm-system")
implicit val ec = system.dispatcher
implicit val materializer = ActorMaterializer()
// 가상의 LLM API 호출 (느린 호출)
def callLLM(input: String): Future[String] = Future {
Thread.sleep(Random.nextInt(1000)) // 임의의 지연
s"LLM Response for [$input]"
}
val stream = Source(1 to 100)
.throttle(5, 1.second) // 입력 제한
.map(i => s"input-$i")
.via(Flow[String].mapAsync(parallelism = 4)(callLLM)) // backpressure 적용
.runWith(Sink.foreach(resp => println(s"[LLM] $resp")))
stream.onComplete(_ => system.terminate())
}
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✅ 2. Java 버전 (Akka Streams)
| Code Block |
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import akka.Done;
import akka.actor.ActorSystem;
import akka.stream.ActorMaterializer;
import akka.stream.javadsl.*;
import scala.concurrent.duration.Duration;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.CompletionStage;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
import java.util.stream.IntStream;
public class LlmBackpressureJava {
public static void main(String[] args) {
ActorSystem system = ActorSystem.create("llm-system");
ActorMaterializer materializer = ActorMaterializer.create(system);
Flow<String, String, NotUsed> llmFlow = Flow.of(String.class)
.mapAsync(4, input -> callLLM(input));
Source.from(IntStream.rangeClosed(1, 100).boxed().toList())
.throttle(5, Duration.create(1, "second"))
.map(i -> "input-" + i)
.via(llmFlow)
.runWith(Sink.foreach(resp -> System.out.println("[LLM] " + resp)), materializer)
.whenComplete((done, exc) -> system.terminate());
}
static CompletionStage<String> callLLM(String input) {
return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try {
Thread.sleep(ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000));
} catch (InterruptedException ignored) {}
return "LLM Response for [" + input + "]";
});
}
} |
✅ 3. Kotlin 버전 (Akka Streams + Kotlin DSL)
| Code Block |
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import akka.actor.ActorSystem
import akka.stream.ActorMaterializer
import akka.stream.javadsl.*
import scala.concurrent.duration.Duration
import java.util.concurrent.CompletableFuture
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom
fun main() {
val system = ActorSystem.create("llm-system")
val materializer = ActorMaterializer.create(system)
val llmFlow = Flow.of(String::class.java)
.mapAsync(4) { input -> callLLM(input) }
val inputList = (1..100).map { "input-$it" }
Source.from(inputList)
.throttle(5, Duration.create(1, "second"))
.via(llmFlow)
.runWith(Sink.foreach { println("[LLM] $it") }, materializer)
.whenComplete { _, _ -> system.terminate() }
}
fun callLLM(input: String): CompletableFuture<String> {
return CompletableFuture.supplyAsync {
Thread.sleep(ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000))
"LLM Response for [$input]"
}
}
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✅ 핵심 요점 (적용 시 주의사항)
| 항목 | 설명 |
|---|---|
mapAsync(parallelism = N) | N개의 요청만 동시에 실행 (backpressure 핵심) |
throttle | 외부 API 보호를 위한 속도 제한 |
callLLM | 실제 HTTP 클라이언트로 대체 가능 (WebClient, OkHttp 등) |
Sink.foreach | 결과 소비자 (후처리 로직 삽입 가능) |
| Code Block | ||
|---|---|---|
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callLLM 을 HuggingFace API 호출한버전? |
| Code Block | ||
|---|---|---|
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def callLLM(input: String): Future[String] = {
import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global
import sttp.client3._
import sttp.client3.circe._
import io.circe._, io.circe.parser._, io.circe.syntax._
val backend = HttpURLConnectionBackend()
val token = "<YOUR_HF_TOKEN>"
val model = "gpt2"
val bodyJson = Map("inputs" -> input).asJson.noSpaces
Future {
val request = basicRequest
.post(uri"https://api-inference.huggingface.co/models/$model")
.header("Authorization", s"Bearer $token")
.body(bodyJson)
.send(backend)
val responseBody = request.body match {
case Right(json) => parse(json).flatMap(_.hcursor.downArray.get[String]("generated_text")).getOrElse("Parse failed")
case Left(err) => s"Error: $err"
}
responseBody
}
}
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✅ 예시 입력/출력
입력:
"Translate this sentence into French: Hello, how are you?"출력:
"Bonjour, comment ça va ?"
✅ 주의사항
| 항목 | 설명 |
|---|---|
| API 호출 속도 | HuggingFace는 무료 요금제에서 제한적 TPS 허용 |
| 모델 로딩 지연 | 모델 첫 호출 시 cold-start 수초 소요 가능 |
| JSON 파싱 | 일부 모델은 generated_text 대신 다른 필드를 반환할 수 있음 |
| 에러 처리 | JSON parse 오류, 5xx 에러 등에 대비 필요 |
| Info |
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cold-start 에서 점진적으로 사용량을 높여주는것에 대비해 트래픽대비 호출성공률이 높은 backpresure 의 세부적인 전략 코드작성 |
훌륭한 요구입니다.
LLM API의 cold-start 문제를 고려해, 트래픽이 증가할 때도 안정적인 응답률을 유지하는 backpressure 전략을 구현하려면 다음과 같은 점진 증가 처리 전략이 필요합니다:
...
✅ 요구 목표 요약
LLM API는 초기 호출 시 cold-start로 느릴 수 있음 (특히 HuggingFace)
트래픽이 갑자기 몰리면 실패 확률 증가
해결 전략: 점진적 호출 증가 + backpressure + timeout + retry + circuit breaker
...
✅ 전략 구성
| 전략 | 설명 |
|---|---|
| Dynamic Throttle | 시작 시 낮은 호출 빈도 → 점진적으로 증가 |
Backpressure via mapAsync | 병렬 처리량을 제한 |
| Retry with exponential backoff | 실패 시 재시도 (단, 부하를 고려한 시간 간격 필요) |
| Circuit Breaker (optional) | 일정 실패율 이상이면 일정 시간 동안 차단 |
| Timeout 설정 | 응답 지연으로 인해 전체 흐름이 멈추지 않도록 설정 |
✅ 예제 코드 (Scala + Akka Streams 기준)
| Code Block | ||
|---|---|---|
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import akka.actor.ActorSystem
import akka.stream._
import akka.stream.scaladsl._
import akka.pattern.after
import scala.concurrent.duration._
import scala.concurrent.{ExecutionContext, Future}
import scala.util.{Failure, Success}
import scala.util.Random
object LlmBackpressureStrategy extends App {
implicit val system = ActorSystem("llm-coldstart")
implicit val ec: ExecutionContext = system.dispatcher
implicit val mat = ActorMaterializer()
val totalRequests = 100
val baseDelay = 500.millis
// 동적으로 호출 빈도를 점진적으로 증가시키는 Source
val rampUpSource = Source(1 to totalRequests)
.throttle(1, baseDelay, 1, ThrottleMode.Shaping) // 초기에는 1개/0.5초
.via(rampUpFlow(10, 100.millis)) // 점진적으로 빠르게
// 점진적 호출 속도 증가를 위한 커스텀 Flow
def rampUpFlow(steps: Int, stepInterval: FiniteDuration): Flow[Int, Int, _] = {
Flow[Int].throttle(1, stepInterval).conflateWithSeed(i => (i, 1)) {
case ((_, cnt), newValue) => (newValue, cnt + 1)
}.map(_._1)
}
// LLM API 호출 (시뮬레이션)
def callLLM(input: String): Future[String] = {
val delay = if (Random.nextDouble() < 0.2) 3000 else 300 // 일부 cold start 발생
Future {
Thread.sleep(delay)
if (Random.nextDouble() < 0.1) throw new RuntimeException("Simulated failure")
s"Response for [$input] after $delay ms"
}
}
// Timeout 처리 + Retry
def withRetryAndTimeout(input: String, retries: Int): Future[String] = {
val timeoutFuture = after(2.seconds, system.scheduler)(Future.failed(new TimeoutException("Timeout")))
val attempt = Future.firstCompletedOf(Seq(callLLM(input), timeoutFuture))
attempt.recoverWith {
case _ if retries > 0 =>
println(s"[Retrying] $input")
after(300.millis, system.scheduler)(withRetryAndTimeout(input, retries - 1))
}
}
rampUpSource
.map(i => s"input-$i")
.via(Flow[String].mapAsync(parallelism = 4)(input => withRetryAndTimeout(input, 2)))
.runWith(Sink.foreach(result => println(s"[OK] $result")))
.onComplete { _ =>
println("Stream finished.")
system.terminate()
}
}
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✅ 주요 설명
| 요소 | 설명 |
|---|---|
throttle + conflate | 초기에는 느리게, 점진적으로 호출 속도 증가 |
mapAsync(parallelism = N) | N개 동시 호출 제한 = backpressure |
withRetryAndTimeout | 실패/지연에 대비해 timeout + retry 구성 |
Future.firstCompletedOf | 일정 시간 안에 응답 없으면 timeout 처리 |
after(delay) | 재시도/딜레이를 위한 akka.pattern.after 사용 |
...
✅ 확장 전략
Circuit Breaker:
Akka CircuitBreaker로 일정 실패율 이상이면 일정 시간 동안 차단 가능메트릭 기반 트래픽 조정:
Prometheus/StatsD로 평균 응답시간 모니터링 →throttle()속도 조정

