[nodejs] 분산 컴퓨팅 시스템

21 Dec 2023

nodejs

분산 컴퓨팅 시스템은 여러 컴퓨터가 네트워크를 통해 연결되어 작업을 나누고 함께 수행하는 시스템입니다. 이러한 시스템을 Node.js를 이용하여 간단하게 구현할 수 있습니다. 이 글에서는 Node.js를 사용하여 분산 컴퓨팅 시스템을 구현하는 방법에 대해 설명하겠습니다.

Node.js 소개

Node.js는 JavaScript 런타임으로, 비동기 이벤트 주도 아키텍처를 사용하여 가볍고 효율적인 네트워크 애플리케이션을 만들 수 있습니다. 단일 쓰레드 이벤트 루프와 non-blocking I/O 모델을 사용하여 높은 성능을 제공합니다.

분산 컴퓨팅 시스템 구현

클러스터링

분산 시스템을 구현하는 가장 간단한 방법은 클러스터링입니다. Node.js는 cluster 모듈을 통해 다중 프로세스를 만들고 각 프로세스가 분산 작업을 처리하도록 할 수 있습니다.

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

if (cluster.isMaster) {
  // 마스터 프로세스
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork(); // CPU 코어 개수만큼 워커 생성
  }
} else {
  // 워커 프로세스
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello, World!\n');
  }).listen(8000);
}

메시지 전송

분산 시스템에서는 다른 프로세스나 컴퓨터에게 메시지를 전송하여 작업을 요청하고 결과를 수신해야 합니다. Node.js는 child_process 모듈을 사용하여 다른 프로세스와의 통신을 지원합니다.

const { fork } = require('child_process');

// 워커 생성
const worker = fork('worker.js');

// 메시지 전송
worker.send({ task: 'compute', data: 'someData' });

// 메시지 수신
worker.on('message', (message) => {
  console.log('Received: ', message);
});

작업 분할과 수행

분산 컴퓨팅 시스템에서는 작업을 여러 부분으로 나누고, 각 부분을 독립적으로 수행해야 합니다. Node.js의 cluster 모듈과 child_process 모듈을 사용하여 작업을 분할하고 수행하는 것이 가능합니다.

// worker.js
process.on('message', (message) => {
  if (message.task === 'compute') {
    const result = // 작업 수행
    process.send({ task: 'compute', result });
  }
});

결론

Node.js를 사용하면 간단하면서도 효과적으로 분산 컴퓨팅 시스템을 구현할 수 있습니다. cluster 모듈과 child_process 모듈을 이용하여 멀티프로세스 간 통신 및 작업 분할, 수행이 가능하며, 이를 통해 병렬 처리 및 성능 향상을 이룰 수 있습니다.

참고 자료

Node.js 공식 문서: https://nodejs.org/dist/latest-v16.x/docs/api/
클러스터링 예제: https://nodejs.org/api/cluster.html
자식 프로세스 예제: https://nodejs.org/api/child_process.html

목차