Erlang과 Elixir로 확장 가능한 실시간 앱 구축하기

 

 여러분이 사용하는 WhatsApp이나 Discord 같은 애플리케이션을 떠올려 보세요. 수백만, 혹은 수십억의 사용자가 동시에 접속하고, 메시지를 보내거나 음성 채팅을 하는데 거의 끊김이 없는 경험을 제공합니다. 이러한 실시간 애플리케이션들이 어떻게 이러한 안정성과 확장성을 유지하는지 궁금하지 않으셨나요? 그 비밀은 바로 Erlang과 Elixir라는 프로그래밍 언어에 있습니다.

 

 

Erlang: 실시간 애플리케이션의 비밀 병기

 Erlang은 원래 1980년대 후반에 에릭슨이 통신 시스템을 위해 개발한 언어입니다. 통신 시스템에서는 수많은 연결을 동시에 처리해야 하고, 끊김 없이 안정적으로 작동해야 하는 요구가 있었기 때문에, 동시성과 내결함성이 매우 중요한 요소였습니다. Erlang은 바로 이 요구에 맞춰 설계되었습니다.

 

 이 언어는 매우 가벼운 프로세스에서 동작하며, 수천 개의 프로세스를 동시에 실행할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 한 프로세스에서 오류가 발생해도 전체 시스템에 영향을 주지 않도록 설계되어 있어 "충돌을 허용한다"는 철학을 기반으로 내결함성을 제공합니다. 이러한 점 덕분에 대규모 실시간 애플리케이션을 구축하는 데 이상적인 도구가 되었습니다.

 

 예를 들어, WhatsApp은 단 32명의 엔지니어로 10억 명 이상의 일일 활성 사용자를 처리하는데, 그 비결은 바로 Erlang 덕분입니다. Erlang의 강력한 동시성 처리 능력 덕분에 WhatsApp은 이러한 대규모 트래픽을 효율적으로 관리하고 있습니다.

Elixir: 현대적인 구문과 확장성의 만남

 Erlang의 또 다른 큰 장점은 BEAM이라는 가상 머신을 기반으로 동작한다는 점입니다. BEAM은 실시간 애플리케이션의 확장성과 내결함성을 제공하는 강력한 기반을 제공합니다. 하지만, Erlang의 구문이 다소 복잡하다는 단점이 있었습니다. 이를 보완하기 위해 2011년, 호세 발림(José Valim)은 Erlang의 장점을 유지하면서도 현대적이고 더 직관적인 구문을 제공하는 Elixir를 개발했습니다.

 

 Elixir는 Erlang의 동시성과 내결함성 기능을 그대로 가져오면서도, 함수형 프로그래밍의 이점과 간결한 구문을 추가해 개발자들에게 더 편리한 환경을 제공합니다. 특히, Elixir의 Phoenix 프레임워크는 실시간 기능을 구현하는 데 매우 유용한 도구를 제공하여, 실시간 채팅 애플리케이션과 같은 고성능 네트워킹 애플리케이션을 쉽게 구축할 수 있게 도와줍니다.

실제로 Discord는 실시간 채팅 시스템에서 Elixir를 활용하고 있습니다. Discord는 초기에는 Python으로 개발되었으나, 더 많은 사용자를 수용하기 위해 Elixir로 마이그레이션하였습니다. Elixir의 동시성 모델 덕분에 Discord는 수십만 명의 사용자가 동시에 메시지를 주고받는 상황에서도 끊김 없이 동작할 수 있게 되었습니다.

BEAM의 강력한 기능

Erlang과 Elixir의 가장 큰 장점 중 하나는 바로 BEAM 가상 머신입니다. BEAM은 다양한 기능을 제공하지만, 그중에서도 가장 눈에 띄는 것은 다음과 같습니다:

1. 내결함성: BEAM은 한 프로세스에서 오류가 발생하더라도 다른 프로세스에는 영향을 주지 않도록 격리된 환경에서 실행됩니다. 따라서 시스템의 일부에서 오류가 발생해도 전체 시스템이 다운되지 않고 계속해서 안정적으로 동작할 수 있습니다.
2. 동시성: BEAM은 수천 개의 가벼운 프로세스를 동시에 처리할 수 있습니다. 이를 통해 실시간 애플리케이션에서 수많은 사용자가 동시에 시스템을 이용하는 상황에서도 성능 저하 없이 빠르게 동작할 수 있습니다.
3. 핫 코드 스와핑: 실시간 애플리케이션에서는 시스템을 중단하지 않고도 코드 업데이트를 할 수 있어야 합니다. BEAM은 핫 코드 스와핑 기능을 제공하여, 시스템을 재시작하지 않고도 실시간으로 코드를 수정하고 배포할 수 있습니다.

 이러한 기능 덕분에 WhatsApp, Discord뿐만 아니라 Spotify, Heroku와 같은 기업들도 Erlang과 Elixir를 선택하여 대규모 실시간 애플리케이션을 성공적으로 운영하고 있습니다.

실시간 애플리케이션 구축을 위한 Elixir의 도구들

 Elixir는 실시간 애플리케이션을 구축하기 위한 다양한 도구를 제공합니다. 그중에서 특히 주목할 만한 것은 Phoenix 채널과 ETS입니다.

• Phoenix 채널: Phoenix 프레임워크에서 제공하는 채널 기능은 실시간 기능을 매우 쉽게 구현할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 실시간 채팅이나 게임 서버와 같은 애플리케이션에서 여러 클라이언트 간에 실시간으로 데이터를 주고받는 기능을 간단하게 구현할 수 있습니다.
• ETS(Erlang Term Storage): ETS는 Erlang에서 제공하는 메모리 기반의 저장소로, 실시간 데이터를 매우 빠르게 저장하고 검색할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 대규모 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어 실시간 애플리케이션에 최적화된 성능을 제공합니다.

실시간 애플리케이션의 미래: Erlang과 Elixir

 Erlang과 Elixir는 실시간 애플리케이션을 위한 최적의 선택지로 자리 잡고 있습니다. BEAM 가상 머신의 강력한 성능과 Elixir의 현대적인 구문 덕분에, 개발자들은 더욱 효율적으로 확장 가능한 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. WhatsApp과 Discord와 같은 성공 사례들이 그 증거이며, 앞으로도 이러한 언어들이 실시간 애플리케이션의 핵심 기술로 자리 잡을 것입니다.

 

 결론적으로, 실시간 애플리케이션을 개발하려는 스타트업이나 대기업 모두 Erlang과 Elixir를 고려해 볼 필요가 있습니다. 이 두 언어는 내결함성과 확장성, 그리고 실시간 코드 업데이트와 같은 강력한 기능을 제공하여, 안정적이면서도 빠르게 확장 가능한 애플리케이션을 구축하는 데 큰 도움을 줄 것입니다.