RabbitMQ란?

2024/09/30

 

 

 

 

※  RabbitMQ에 대해 알아보자.

 

   ▶ RabbitMQ란?

RabbitMQ는 메시지 브로커다. 메시지 브로커는 데이터(메시지)를 송신자(프로듀서)로부터 수신자(컨슈머)에게 전달하는 중간 매개체 역할을 한다. RabbitMQ는 이러한 메시지를 큐(queue)에 저장하고, 필요할 때 적절한 수신자에게 전달한다.

 

       ●  RabbitMQ의 역할

            ○  비동기 처리: 데이터를 비동기적으로 처리하여 시스템의 응답성을 높인다.
            ○  부하 분산: 여러 소비자에게 메시지를 분산시켜 시스템의 부하를 균형 있게 분산한다.
            ○  내결함성: 메시지를 안전하게 저장하여 시스템 장애 시 데이터 손실을 방지한다.

 

       ●  RabbitMQ의 장단점

          💡 RabbitMQ의 장점

             ①  신뢰성(Reliability)

               ▪  메시지 지속성: RabbitMQ는 메시지를 디스크에 저장하여 시스템 장애 발생 시에도 메시지가 손실되지 않도록 한다.
               ▪  확인 메커니즘: 메시지가 성공적으로 소비자에게 전달되었는지 확인하는 ACK(acknowledgment) 메커니즘을 지원한다.

              ②  유연성(Flexibility)        
       
               ▪  다양한 메시지 패턴: RabbitMQ는 여러 가지 메시지 전달 패턴(단일 소비자, 다중 소비자, 라운드 로빈, 팬아웃, 주제 기반 등)을 지원한다.
               ▪  프로토콜 지원: 기본적으로 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)를 사용하지만, STOMP, MQTT 등 다양한 프로토콜도 지원한다.

              ③  확장성(Scalability)

               ▪  클러스터링: RabbitMQ는 클러스터링을 통해 여러 노드로 구성된 환경에서 높은 가용성과 부하 분산을 제공한다.
               ▪  분산 아키텍처: 페더레이션(Federation) 등을 사용하여 여러 RabbitMQ 인스턴스 간에 메시지를 전달함으로써 분산된 메시징 시스템을 구축할 수 있다.

              ④  관리 및 모니터링(Manageability and Monitoring)

               ▪  관리 인터페이스: 웹 기반 관리 인터페이스를 통해 큐, 익스체인지, 바인딩 등을 쉽게 관리할 수 있다.
               ▪  플러그인 시스템: 다양한 플러그인을 통해 기능을 확장할 수 있다(예: 관리 플러그인, 모니터링 플러그인 등).

              ⑤  성능(Performance)

               ▪  높은 처리량: 적절히 구성된 RabbitMQ는 높은 메시지 처리량을 제공하여 대규모 애플리케이션에서도 효과적으로 사용할 수 있다.

 

          💡 RabbitMQ의 단점

             ①  설정 및 운영 복잡성(Setup and Operational Complexity)

               ▪  복잡한 설정: RabbitMQ의 초기 설정이 다소 복잡할 수 있으며, 클러스터링 및 분산 환경에서는 더욱 많은 설정이 필요하다.
               ▪  운영 관리: 대규모 환경에서 RabbitMQ를 운영하고 관리하는 데 있어서 추가적인 노력이 필요할 수 있다.

              ②  성능 문제(Performance Issues)

               ▪  메시지 브로커 오버헤드: RabbitMQ는 모든 메시지를 중앙 브로커를 통해 전달하기 때문에, 높은 트래픽 상황에서는 브로커의 오버헤드가 발생할 수 있다.
               ▪  대규모 메시지 처리: 매우 대규모의 메시지를 처리할 때 성능 저하가 발생할 수 있으며, 이러한 경우에는 적절한 클러스터링 및 최적화가 필요하다.

              ③  운영 비용(Operational Costs)

               ▪  리소스 소비: RabbitMQ는 메모리와 CPU 자원을 많이 소비할 수 있어, 충분한 리소스를 제공해야 원활하게 운영될 수 있다.
               ▪  모니터링 및 유지보수: 지속적인 모니터링과 유지보수가 필요하며, 이를 위해 추가적인 인력과 비용이 발생할 수 있다.

              ④  제한된 메시지 크기(Limited Message Size)

               ▪  메시지 크기 제한: RabbitMQ는 매우 큰 메시지 처리에 제한이 있을 수 있으며, 대용량 파일 전송에는 적합하지 않을 수 있다.

              ⑤  러닝 커브(Learning Curve)

               ▪  학습 필요성: RabbitMQ의 개념과 설정을 이해하는 데 시간이 걸릴 수 있다.

 

 

   ▶ RabbitMQ의 기본 구성 요소

             ✅ 메세지(Message):

메시지는 RabbitMQ를 통해 전달되는 데이터 단위다.
예를 들어, 사용자 등록 정보나 주문 내역이 메시지가 될 수 있다.

             ✅ 프로듀서(Producer):

메시지를 생성하고 RabbitMQ에 보내는 역할을 한다.
예를 들어, 웹 애플리케이션이 사용자 등록 정보를 RabbitMQ에 보내는 경우 프로듀서가 된다.

             ✅ 큐(Queue):

메시지를 저장하는 장소다. 메시지는 큐에 저장되었다가 소비자에게 전달된다.
큐는 FIFO(First In, First Out) 방식으로 메시지를 처리한다.

             ✅ 컨슈머(Consumer):

큐에서 메시지를 가져와 처리하는 역할을 한다.
예를 들어, 이메일 발송 서비스가 큐에서 사용자 등록 정보를 가져와
환영 이메일을 보내는 경우 컨슈머가 된다.

             ✅ 익스체인지(Exchange):

메시지를 적절한 큐로 라우팅하는 역할을 한다.
프로듀서는 메시지를 직접 큐에 보내지 않고, 익스체인지에 보내며,
익스체인지는 메시지를 적절한 큐로 전달한다.

 

       ●  RabbitMQ와 AMQP

            ○  RabbitMQ는 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)를 사용한다.
            ○  AMQP는 메시지 브로커를 위한 프로토콜로, 메시지의 생성, 전송, 큐잉, 라우팅 등을 표준화하여 메시지 브로커가 상호 운용될 수 있게 한다.
            ○  여기서 프로토콜(Protocol)은 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 주고받기 위한 일련의 규칙과 절차를 말한다.
            ○  쉽게 말해, 컴퓨터나 장치들이 서로 통신할 때 어떻게 소통해야 하는지를 정해 놓은 약속이다.

 

   ▶ AMQP란?

       ●  AMQP의 주요 개념

             ①  메시지(Message): 전송되는 데이터 단위
             ②  큐(Queue): 메시지를 저장하고 전달하는 구조
             ③  익스체인지(Exchange): 메시지를 큐로 라우팅하는 역할을 한다.
             ④  바인딩(Binding): 익스체인지와 큐를 연결하는 설정. 바인딩을 통해 메시지가 어느 큐로 전달될지 정의한다.

 

       ●  익스체인지 유형

            ○  메시지 브로커가 메시지를 교환기에서 큐로 라우팅하는 방식.
            ○  익스체인지는 다양한 방식으로 메시지를 라우팅할 수 있으며, 주로 메시지의 라우팅 키와 바인딩 키 또는 패턴을 기반으로 작동한다.

             ✅ Direct Exchange

               ▪  라우팅 키가 정확히 일치하는 큐로 메시지를 전달한다.
               ▪  예를 들어, 라우팅 키가 error인 메시지는 error라는 바인딩 키를 가진 큐로 전달된다.

             ✅ Topic Exchange

               ▪  라우팅 키의 패턴을 사용하여 메시지를 라우팅한다.
               ▪  패턴에는 와일드카드 * (단어 하나)와 # (0개 이상의 단어)가 사용된다.
               ▪  예를 들어, 라우팅 키가 quick.orange.rabbit인 메시지는 바인딩 키가 *.orange.*인 큐로 전달된다.

             ✅ Fanout Exchange

               ▪  라우팅 키를 무시하고 교환기에 바인딩된 모든 큐로 메시지를 브로드캐스트한다.
               ▪  모든 바인딩된 큐로 메시지가 전달된다.

             ✅ Headers Exchange

               ▪  라우팅 키 대신 메시지의 헤더를 기반으로 메시지를 라우팅한다.
               ▪  헤더 값과 바인딩된 헤더 값이 일치하는 큐로 메시지를 전달한다.