Scaling to Infinity: 한계를 넘어서는 LY Corporation의 관측 가능성 플랫폼 진화기 (새 탭에서 열림)
LY Corporation은 수만 대의 서버와 컨테이너 환경에서 발생하는 일간 수조 건의 지표를 효율적으로 처리하기 위해 독자적인 시계열 데이터베이스(TSDB)를 개발하여 운영하고 있습니다. 초기 MySQL과 OpenTSDB의 한계를 극복하고자 인메모리(IMDB), Cassandra, S3를 결합한 다중 계층 저장소 아키텍처를 구축함으로써 데이터 폭증에 유연하게 대응하고 있습니다. 이를 통해 개발자와 운영자가 인프라 관리 부담 없이 서비스의 건강 상태를 즉각적으로 파악하고, 향후 AI 기반의 지능형 관찰가능성 플랫폼으로 진화하는 것을 목표로 합니다. **시계열 데이터의 규모와 저장소의 중요성** * **기하급수적인 데이터 증가:** 서버 1대의 CPU 지표(15초 주기)는 연간 약 562 MiB를 차지하며, 수천 대 규모의 인프라에서는 연간 테비바이트(TiB) 단위의 저장 공간이 필요합니다. * **고해상도 데이터의 필요성:** 장애 징후를 사전에 포착하고 정밀하게 모니터링하기 위해 1분 미만의 고해상도 지표 수집이 필수적이지만, 이는 범용 데이터베이스에 엄청난 쓰기 부하를 줍니다. * **클라우드 네이티브의 복잡성:** 쿠버네티스 환경에서는 파드(pod)의 잦은 생성과 소멸로 인해 관리해야 할 대상(Cardinality)이 폭증하며, 이를 수용할 유연한 스키마 구조가 요구됩니다. **자체 시계열 데이터베이스 엔진 개발 과정** * **기존 솔루션의 한계:** MySQL은 쓰기 성능과 경직된 스키마 문제로, OpenTSDB는 태그 개수 제한 및 문자열 제약, 쿼리 전 웜업(warm-up) 필요성 등의 운영상 한계가 있었습니다. * **Gorilla 논문 기반 최적화:** 데이터 조회의 85%가 최근 26시간 이내에 집중된다는 점에 착안하여, 최근 데이터는 IMDB에 저장하고 과거 데이터는 디스크 기반 저장소로 보내는 전략을 수립했습니다. * **사용자 편의성 유지:** 백엔드 아키텍처를 근본적으로 교체하면서도 기존 API와의 호환성을 완벽히 유지하여, 사용자가 코드 수정 없이도 성능 향상의 혜택을 누리게 했습니다. **데이터 홍수에 대응하는 계층형 저장 구조** * **가중치 기반 부하 분산:** 서로 다른 스펙의 노드가 혼재된 환경에서도 성능을 극대화할 수 있도록 IMDB의 부하 분산 알고리즘을 개선했습니다. * **S3 기반의 하이브리드 저장소:** 고성능 처리가 필요한 최근 14일치 데이터는 Cassandra에, 그 이전의 방대한 데이터는 비용 효율적인 S3 호환 저장소에 적재하는 3단계 계층 구조를 도입했습니다. * **데이터 파이프라인 최적화:** IMDB의 데이터를 슬롯 단위로 읽어 블록화하여 S3에 저장하는 '덤퍼(Dumper)'와, 읽기 성능을 위해 디스크 캐싱을 수행하는 'Storage Gateway'를 구축했습니다. **기술적 난관 극복과 협업의 성과** * **메모리 고갈 문제 해결:** 스토리지 게이트웨이의 I/O 과정에서 페이지 캐시 점유율이 급증하는 문제를 발견하고, 직접 I/O(Direct I/O) 대신 커널 페이지 캐시를 효율적으로 쓰는 B+ 트리 기반 캐시로 전환했습니다. * **부서 간 협업:** 직접 I/O 적용 시 발생할 수 있는 클라우드 스토리지 대역폭 문제를 유관 부서와 긴밀히 소통하여 조기에 파악하고 최적의 해답을 도출했습니다. 대규모 시스템의 관찰가능성을 확보하기 위해서는 데이터의 접근 패턴에 맞춘 계층형 저장소 설계가 필수적입니다. 단순한 저장소 확장을 넘어, 파편화된 데이터를 통합하고 AI를 활용한 예측 모델을 결합함으로써 시스템의 안정성을 선제적으로 관리하는 지능형 플랫폼으로 나아가야 합니다.