Node.js는 단일 스레드라는 특성을 갖고 있어 CPU 사용량이 많은 작업 또는 동시에 많은 요청을 처리하는 서비스에는 한계가 있을 수 있습니다. 이러한 상황에서 성능 향상과 부하 분산을 위해 클러스터링 기술을 활용할 수 있습니다.

클러스터링이란?

클러스터링은 여러 개의 프로세스를 묶어 하나의 시스템처럼 동작하도록 하는 기술입니다. 각 프로세스는 독립적으로 실행되며, 서로 메시지를 주고받아 협력하여 작업을 처리합니다. 이를 통해 여러 개의 프로세서 또는 서버를 병렬로 동작시켜 성능을 향상시킬 수 있습니다.

Node.js 클러스터링

Node.js는 “cluster” 모듈을 통해 클러스터링을 구현할 수 있습니다. 이 모듈은 단일 프로세스에서 여러 작업자(worker) 프로세스를 생성하여, 각 작업자 프로세스가 하나의 요청을 처리하도록 할 수 있습니다. 클러스터링을 통해 CPU 멀티코어를 활용하여 성능 향상과 부하 분산을 달성할 수 있습니다.

아래는 Node.js 클러스터링의 간단한 예제 코드입니다.

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`마스터 프로세스 아이디: ${process.pid}`);

  // CPU 코어 개수만큼 작업자 프로세스 생성
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  // 작업자 프로세스 종료 시 새로운 작업자 프로세스 생성
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`${worker.process.pid}번 작업자 프로세스가 종료되었습니다.`);
    cluster.fork();
  });
} else {
  // 작업자가 HTTP 서버를 생성하여 요청 처리
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello, World!');
  }).listen(8080);

  console.log(`${process.pid}번 작업자 프로세스 실행 중...`);
}

위 코드에서 마스터 프로세스는 작업자 프로세스를 생성하고 관리하는 역할을 수행하며, 작업자 프로세스는 HTTP 서버를 생성하여 요청을 처리합니다. 작업자 프로세스가 종료되면 마스터 프로세스는 새로운 작업자 프로세스를 생성합니다.

결론

Node.js 클러스터링을 활용하면 CPU 사용량이 많은 작업이나 동시에 많은 요청을 처리하는 서비스의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 클러스터링을 적용함으로써 CPU 멀티코어를 활용하여 부하를 분산시키고, 요청 처리 속도를 향상시킬 수 있습니다. 애플리케이션의 성능 향상과 확장성을 고려할 때, Node.js 클러스터링 기술은 매우 유용하게 사용될 수 있습니다.

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