롤링배포 일부 요청만 실패하는 원인 궁금하시죠? 이유 알려드릴게요

롤링배포 중 일부 요청만 실패하는 원인과 해결책

현대 소프트웨어 개발 환경에서 서비스 중단 없이 애플리케이션을 업데이트하는 것은 매우 중요합니다. 사용자들은 24시간 내내 끊김 없는 서비스를 기대하며, 기업들은 서비스 중단으로 인한 비즈니스 손실을 최소화하고자 합니다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해 ‘롤링 배포(Rolling Deployment)’ 방식이 널리 사용됩니다.

롤링 배포는 기존 버전의 서비스를 완전히 종료하지 않고, 새로운 버전의 서비스를 점진적으로 배포하여 기존 서비스를 대체하는 방식입니다. 이 과정에서 한 번에 모든 인스턴스를 교체하는 것이 아니라, 일부 인스턴스만 새 버전으로 업데이트하고 문제가 없는지 확인한 후 다음 인스턴스를 업데이트하는 방식으로 진행됩니다. 이는 서비스의 가용성을 유지하면서 업데이트를 진행할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있습니다.

하지만 롤링 배포가 항상 완벽하게 순조로운 것은 아닙니다. 때로는 배포 과정 중에 일부 사용자 요청만 실패하는 당황스러운 상황이 발생하기도 합니다. 대부분의 요청은 정상적으로 처리되지만, 특정 시점에 특정 사용자 또는 특정 기능에 대한 요청만 오류를 발생시키는 것이죠. 이러한 ‘부분적인 요청 실패’는 원인을 파악하기 어렵고, 사용자 경험에 부정적인 영향을 미 미칠 수 있어 신속한 대처가 필요합니다. 과연 이러한 부분적인 요청 실패는 왜 발생하는 것이며, 어떻게 해결할 수 있을까요? 지금부터 그 이유와 실용적인 해결책들을 자세히 알아보겠습니다.

롤링 배포의 특성과 부분적 요청 실패

롤링 배포의 핵심은 ‘기존 버전과 새로운 버전의 서비스가 일정 시간 동안 함께 운영된다’는 점입니다. 즉, 배포 과정 중에는 트래픽이 기존 버전의 서비스 인스턴스와 새로운 버전의 서비스 인스턴스 모두로 분산될 수 있습니다. 이러한 특성 때문에 새로운 버전의 서비스가 배포되었음에도 불구하고, 여전히 기존 버전의 서비스가 처리하는 요청이 존재하게 됩니다. 부분적인 요청 실패는 바로 이 ‘공존’의 순간에서 발생하는 경우가 많습니다.

예를 들어, 10개의 서비스 인스턴스 중 3개가 새 버전으로 업데이트되고 7개는 아직 구 버전으로 운영되고 있는 상황을 상상해 보세요. 이때 사용자로부터 들어오는 100개의 요청 중 30개는 새 버전으로, 70개는 구 버전으로 라우팅될 수 있습니다. 만약 새 버전의 서비스가 특정 변경사항 때문에 구 버전의 서비스와 호환되지 않거나, 다른 외부 시스템과의 연동에 문제가 생긴다면, 새 버전으로 라우팅된 30개의 요청에서만 오류가 발생할 수 있습니다. 이것이 바로 롤링 배포 중 발생하는 부분적인 요청 실패의 가장 근본적인 원리입니다.

롤링 배포 중 부분적인 요청 실패가 발생하는 주요 원인

이러한 부분적인 요청 실패는 주로 다음과 같은 원인들로 인해 발생합니다.

• 버전 불일치

  • API 변경 사항: 새로운 버전의 서비스가 기존 API의 계약을 변경하거나, 새로운 API를 도입했지만 구 버전의 서비스가 이를 알지 못하는 경우. 또는 구 버전의 클라이언트가 새로운 API를 호출하려고 할 때 문제가 발생할 수 있습니다.
  • 데이터베이스 스키마 변경: 새로운 버전의 서비스가 새로운 데이터베이스 스키마를 사용하도록 설계되었는데, 구 버전의 서비스는 여전히 이전 스키마를 기반으로 동작하는 경우. 이 두 버전이 동시에 데이터베이스에 접근하면 데이터 무결성 문제가 발생하거나, 특정 쿼리가 실패할 수 있습니다.
  • 설정 변경: 새로운 버전의 서비스가 특정 환경 변수, 설정 파일 또는 외부 설정 서비스로부터 새로운 값을 기대하는 경우. 구 버전의 서비스는 이러한 새로운 설정을 이해하지 못하거나, 반대로 새로운 버전의 서비스가 구 버전의 설정을 처리하지 못할 수 있습니다.

• 로드 밸런서 및 서비스 메시 설정 문제

  • 세션 고정 (Sticky Session) 문제: 로드 밸런서가 특정 사용자의 세션을 특정 서비스 인스턴스에 고정시키는 경우, 해당 사용자의 모든 요청이 업데이트된 인스턴스 또는 아직 업데이트되지 않은 인스턴스로만 계속 라우팅될 수 있습니다. 만약 업데이트된 인스턴스에 문제가 있다면, 해당 사용자는 모든 요청에서 실패를 경험할 수 있습니다.
  • 비정상 헬스 체크: 서비스 인스턴스가 완전히 준비되지 않았는데도 로드 밸런서의 헬스 체크가 ‘정상’으로 판단하여 트래픽을 보내는 경우. 이는 서비스 시작 지연, 외부 의존성 초기화 실패 등으로 인해 발생할 수 있습니다.
  • 서비스 디스커버리 지연: 새로운 서비스 인스턴스가 등록되거나 구 서비스 인스턴스가 해제되는 정보가 로드 밸런서나 서비스 메시의 서비스 디스커버리 시스템에 늦게 반영될 때, 트래픽 라우팅에 일시적인 혼란이 발생할 수 있습니다.

• 캐싱 문제

  • CDN 및 웹 프록시 캐시: 오래된 자원(JavaScript, CSS, 이미지 등)이 CDN이나 웹 프록시에 캐시되어 사용자 브라우저에 전달될 수 있습니다. 새로운 버전의 애플리케이션은 새로운 자원을 기대하는데, 오래된 자원이 로드되면 기능 오류나 화면 깨짐이 발생할 수 있습니다.
  • 인메모리 캐시 불일치: 서비스 인스턴스 내부에 존재하는 인메모리 캐시 데이터가 구 버전과 신 버전 간에 불일치하여, 특정 요청 처리 시 잘못된 데이터를 사용하게 될 수 있습니다.

• 상태 유지 서비스의 복잡성

  • 로그인 세션 서버, 메시지 큐, 분산 캐시 등 상태를 저장하고 공유하는 서비스와의 연동 시 문제가 발생할 수 있습니다. 새로운 버전의 서비스가 기존 세션을 이해하지 못하거나, 그 반대의 경우 세션이 끊기거나 데이터 불일치가 발생할 수 있습니다.

• 외부 의존성과의 상호작용

  • 외부 API, 서드파티 서비스, 메시지 브로커 등과의 계약이 변경되었을 때, 부분적인 배포로 인해 구 버전과 신 버전이 동시에 다른 계약으로 외부 시스템과 통신하려다 문제가 발생할 수 있습니다.

• 리소스 경합 또는 스로틀링

  • 새로운 버전의 서비스가 기존 버전보다 더 많은 CPU, 메모리, 네트워크 리소스를 필요로 하는 경우, 배포 중 리소스 부족으로 인해 성능 저하 또는 오류가 발생할 수 있습니다. 또한, 외부 시스템과의 연동 시 새로운 버전의 트래픽 패턴 변화로 인해 외부 시스템의 스로틀링 정책에 걸릴 수도 있습니다.

부분적 요청 실패를 최소화하기 위한 실용적인 전략과 팁

롤링 배포의 안정성을 높이고 부분적인 요청 실패를 방지하기 위해서는 다음과 같은 전략들을 적극적으로 활용해야 합니다.

• 하위 호환성 유지의 중요성

  가장 중요하고 기본적인 원칙입니다. API, 데이터베이스 스키마, 설정 파일 등 모든 변경 사항은 최소한 한 버전 동안은 하위 호환성을 유지하도록 설계해야 합니다. 즉, 새로운 버전의 서비스가 배포되는 동안에도 구 버전의 서비스가 문제없이 동작할 수 있도록 보장해야 합니다. 이를 위해 데이터베이스 스키마 변경 시에는 필드 추가 → 새 버전 배포 → 데이터 마이그레이션 → 구 필드 삭제 순서로 진행하는 ‘단계적 배포’ 전략을 고려할 수 있습니다.

• 정교한 헬스 체크 구현

  단순히 HTTP 200 응답을 확인하는 것을 넘어, 서비스가 실제로 외부 의존성(데이터베이스, 캐시, 외부 API 등)과 정상적으로 연결되고 핵심 비즈니스 로직을 처리할 준비가 되었는지 검증하는 정교한 헬스 체크를 구현해야 합니다. 예를 들어, 데이터베이스 쿼리를 실행하거나, 캐시에서 데이터를 읽어오는 테스트를 헬스 체크에 포함시킬 수 있습니다. 서비스가 완전히 준비되었을 때만 로드 밸런서가 트래픽을 보내도록 설정해야 합니다.

• 우아한 종료 (Graceful Shutdown) 구현

  서비스 인스턴스가 종료될 때, 즉시 연결을 끊는 것이 아니라 현재 처리 중인 요청을 안전하게 마무리하고 새로운 요청은 받지 않도록 하는 ‘우아한 종료’를 구현해야 합니다. 이를 통해 사용자는 현재 진행 중인 작업을 완료할 수 있으며, 서비스 중단으로 인한 오류를 방지할 수 있습니다. 일반적으로 몇 초에서 몇 분 정도의 충분한 종료 유예 시간을 설정합니다.

• 철저한 모니터링과 알림 시스템

  배포 중에는 서비스의 CPU 사용량, 메모리, 네트워크 트래픽, 에러율, 응답 시간, 로그 등을 실시간으로 모니터링해야 합니다. 이상 징후가 감지되면 즉시 담당자에게 알림이 가도록 설정하여 문제를 빠르게 인지하고 대처할 수 있도록 해야 합니다. 특히, 새로운 버전의 서비스에서 발생하는 에러율을 집중적으로 모니터링하는 것이 중요합니다.

• 자동화된 테스트의 강화

  배포 전에는 단위 테스트, 통합 테스트, 성능 테스트를 통해 새로운 버전의 안정성을 충분히 검증해야 합니다. 배포 후에는 스모크 테스트(Smoke Test)나 엔드투엔드(End-to-End) 테스트를 자동화하여, 실제 환경에서 핵심 기능이 정상적으로 동작하는지 빠르게 확인할 수 있도록 합니다. 이는 문제 발생 시 신속하게 롤백을 결정하는 데 중요한 기준이 됩니다.

• 신속한 롤백 계획 수립 및 자동화

  아무리 준비를 잘해도 예측 불가능한 문제는 발생할 수 있습니다. 따라서 문제가 발생했을 때 즉시 이전 버전으로 되돌릴 수 있는 명확하고 자동화된 롤백 계획이 필수적입니다. 롤백 과정도 배포 과정만큼이나 빠르고 안정적이어야 합니다. 특정 지표(예: 에러율 5% 초과)가 임계값을 넘으면 자동으로 롤백이 시작되도록 설정하는 것도 좋은 방법입니다.

• 로드 밸런서 설정 최적화

  세션 고정(Sticky Session)은 특정 상황에서 유용하지만, 롤링 배포 시에는 문제를 일으킬 수 있으므로 가능하면 사용을 지양하거나, 매우 짧은 시간 동안만 유지되도록 설정하는 것이 좋습니다. 또한, 새로운 서비스 인스턴스가 충분히 준비되었을 때만 트래픽을 받도록 로드 밸런서의 연결 드레이닝(Connection Draining) 시간과 헬스 체크 설정을 최적화해야 합니다.

• 피처 플래그 (Feature Flag) 활용

  기능 배포(Deployment)와 기능 활성화(Release)를 분리하는 피처 플래그를 활용하면, 새로운 코드를 배포하더라도 실제 사용자에게는 해당 기능을 노출하지 않고 내부적으로만 테스트할 수 있습니다. 문제가 발생하면 피처 플래그를 비활성화하여 특정 기능을 빠르게 끄거나 켤 수 있어 위험을 최소화할 수 있습니다.

다양한 배포 전략과 그 특징

롤링 배포는 가장 기본적인 형태이며, 이 외에도 부분적인 요청 실패의 위험을 줄일 수 있는 다양한 배포 전략이 존재합니다.

• 롤링 업데이트 (Rolling Update)

  가장 일반적인 형태의 롤링 배포입니다. 기존 인스턴스를 하나씩 또는 몇 개씩 새 버전으로 교체합니다. 리소스 효율적이지만, 구 버전과 신 버전의 공존으로 인한 호환성 문제가 발생할 가능성이 가장 높습니다.

• 카나리 배포 (Canary Deployment)

  새로운 버전의 서비스를 소수의 사용자(예: 내부 직원, 특정 지역 사용자)에게만 먼저 노출하고, 문제가 없는지 충분히 모니터링한 후 점진적으로 전체 사용자에게 확대하는 방식입니다. 부분적인 요청 실패의 영향을 최소화하면서 새로운 기능을 검증할 수 있습니다. 복잡도가 증가하고 충분한 모니터링 시스템이 필요하다는 단점이 있습니다.

• 블루/그린 배포 (Blue/Green Deployment)

  현재 운영 중인 환경(Blue)과 동일한 새로운 환경(Green)을 구축한 후, 새로운 버전의 서비스를 Green 환경에 배포합니다. 충분히 테스트하여 안정성이 확보되면 로드 밸런서의 트래픽을 Blue에서 Green으로 한 번에 전환합니다. 다운타임이 거의 없고, 문제가 발생하면 즉시 Blue 환경으로 롤백할 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 두 배의 인프라 자원이 필요하다는 단점이 있습니다.

어떤 배포 전략을 선택할지는 서비스의 중요도, 가용성 요구사항, 인프라 비용, 팀의 역량 등을 종합적으로 고려하여 결정해야 합니다.

롤링 배포에 대한 흔한 오해와 사실 관계

롤링 배포는 많은 장점을 가지고 있지만, 몇 가지 오해를 불러일으키기도 합니다.

• 롤링 배포는 항상 완벽하게 작동한다

  아닙니다. 롤링 배포는 서비스 중단 시간을 최소화하는 데 효과적이지만, 위에서 언급했듯이 버전 불일치, 설정 오류 등으로 인해 부분적인 요청 실패가 발생할 수 있습니다. 세심한 계획, 테스트, 모니터링이 없다면 오히려 더 큰 혼란을 초래할 수 있습니다.

• 코드만 업데이트하면 된다

  아닙니다. 애플리케이션 코드는 물론, 데이터베이스 스키마, 캐시 전략, 외부 서비스와의 연동 방식, 환경 설정 등 모든 요소가 함께 고려되어야 합니다. 코드만 변경하고 다른 부분을 간과하면 예측 불가능한 문제가 발생할 수 있습니다.

• 모니터링은 배포 후에만 필요하다

  아닙니다. 모니터링은 배포 전(기존 시스템의 건강 상태 확인), 배포 중(새로운 버전의 이상 징후 감지), 배포 후(서비스 안정성 지속 확인) 모든 단계에서 중요합니다. 특히 배포 중의 실시간 모니터링은 부분적인 요청 실패를 조기에 감지하고 신속하게 대응하는 데 필수적입니다.

전문가들이 조언하는 성공적인 배포를 위한 핵심 원칙

배포 전문가들은 롤링 배포의 성공률을 높이고 잠재적인 위험을 줄이기 위해 다음과 같은 원칙들을 강조합니다.

• 인프라를 코드로 관리하세요 (Infrastructure as Code)

  배포 환경의 일관성을 유지하고 휴먼 에러를 줄일 수 있습니다. Terraform, Ansible, Kubernetes Manifest 등 도구를 사용하여 인프라 설정을 코드로 관리하면, 모든 환경에서 동일한 방식으로 배포를 재현할 수 있어 안정성이 높아집니다.

• 모든 것을 자동화하세요

  배포 프로세스, 테스트, 모니터링, 롤백을 자동화하여 속도와 신뢰성을 높이세요. 수동 작업은 오류 발생 가능성을 높이고 배포 시간을 지연시킵니다. CI/CD 파이프라인을 구축하여 코드 커밋부터 배포까지 전 과정을 자동화하는 것이 이상적입니다.

• 테스트를 개발 초기 단계로 옮기세요 (Shift Left Testing)

  문제가 커지기 전에 미리 발견하고 해결하는 것이 훨씬 효율적입니다. 개발 단계에서부터 단위 테스트, 통합 테스트를 철저히 수행하고, 배포 전 단계에서 종합적인 테스트를 통해 잠재적인 문제를 사전에 차단해야 합니다.

• 관측 가능성 (Observability)에 투자하세요

  로깅, 메트릭, 분산 트레이싱을 통해 시스템 내부 동작을 깊이 이해하고 문제의 원인을 빠르게 파악할 수 있습니다. 특히 분산 트레이싱은 여러 서비스 간의 호출 흐름을 시각화하여, 부분적인 요청 실패가 어느 서비스에서 시작되어 어떤 경로로 전파되는지 파악하는 데 매우 유용합니다.

• 작고 빈번한 배포를 지향하세요

  한 번에 많은 변경 사항을 배포하는 것보다, 작고 독립적인 변경 사항을 빈번하게 배포하는 것이 위험을 줄이고 문제 발생 시 원인 파악과 롤백을 용이하게 합니다. 이는 ‘지속적 배포(Continuous Deployment)’의 핵심 원칙이기도 합니다.

비용 효율적인 롤링 배포 활용 방법

롤링 배포 전략을 비용 효율적으로 구현하기 위한 몇 가지 방법입니다.

• 오픈 소스 도구 활용

  Kubernetes와 같은 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼은 롤링 업데이트 기능을 내장하고 있으며, Argo CD, Spinnaker와 같은 오픈 소스 CI/CD 도구들은 더 복잡한 배포 전략(카나리, 블루/그린)을 자동화하는 데 도움을 줍니다. Istio와 같은 서비스 메시는 트래픽 관리, 헬스 체크, 관측 가능성 기능을 제공하여 배포 안정성을 높일 수 있으며, 이 모든 솔루션은 무료로 사용할 수 있습니다. 초기 학습 곡선은 있지만, 장기적으로는 큰 비용 절감 효과를 가져옵니다.

• 점진적인 전략 도입

  처음부터 복잡하고 인프라 비용이 많이 드는 블루/그린 배포를 시도하기보다는, 기본적인 롤링 업데이트를 안정화한 후 카나리 배포 등으로 점진적으로 확장하는 것이 좋습니다. 각 단계에서 얻은 경험과 데이터를 바탕으로 다음 단계로 나아가면, 불필요한 초기 투자를 줄이고 팀의 역량을 점진적으로 키울 수 있습니다.

• 자동화에 대한 초기 투자

  배포 프로세스 자동화는 초기 설정 비용과 노력이 필요하지만, 장기적으로는 인력 비용 절감, 오류 감소, 빠른 복구로 인한 비즈니스 손실 최소화 등 큰 비용 절감 효과를 가져옵니다. 수동 배포로 인한 반복적인 작업 시간 소모와 오류 발생 가능성을 고려하면, 자동화는 필수적인 투자입니다.

• 클라우드 서비스의 유연성 활용

  클라우드 환경의 온디맨드(On-Demand) 리소스는 필요할 때만 인프라를 확장하고 사용 후에는 축소할 수 있어, 블루/그린 배포와 같은 전략을 더 경제적으로 구현할 수 있게 돕습니다. 예를 들어, 블루/그린 배포 시 새로운 환경(Green)을 구축하는 동안에만 추가 리소스를 사용하고, 전환이 완료되면 이전 환경(Blue)의 리소스를 해제하여 비용을 최적화할 수 있습니다.

자주 묻는 질문과 답변

• 롤링 업데이트와 블루/그린 배포의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?

  롤링 업데이트는 기존 서비스 인스턴스를 점진적으로 새 서비스 인스턴스로 교체하는 반면, 블루/그린 배포는 두 개의 완전히 분리된 환경(기존 환경 ‘블루’, 새 환경 ‘그린’)을 준비한 후 로드 밸런서를 통해 트래픽을 한 번에 전환합니다. 블루/그린 배포는 거의 다운타임이 없고 롤백이 매우 용이하지만, 두 배의 인프라 자원을 필요로 합니다. 롤링 업데이트는 리소스 효율적이지만, 구 버전과 신 버전의 공존으로 인한 호환성 문제가 발생할 가능성이 더 높습니다.