EP177: 현대 소프트웨어 스택

원문: EP177: The Modern Software Stack

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이번 주 System Design Refresher:

• Key Value Store는 어떻게 동작하는가 (Redis, DynamoDB, Memcached)? (유튜브 영상)

• 현대 소프트웨어 스택

• Concurrency는 Parallelism이 아니다

• JWT vs PASETO: Token 기반 인증의 두 주역

• Linux Cron 치트시트

• AI Agent vs MCP

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Key Value Store는 어떻게 동작하는가 (Redis, DynamoDB, Memcached)?

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현대 소프트웨어 스택 (The Modern Software Stack)

오늘날 소프트웨어를 개발한다는 것은 각각 고유한 역할, 도구, 기술을 가진 여러 레이어를 다루는 것을 의미합니다. 대부분의 현대 애플리케이션을 구성하는 9개 레이어를 소개합니다:

1. Presentation Layer (UI/UX): 사용자가 애플리케이션과 상호작용하는 방식을 담당하며, 시각적 요소, 레이아웃, 사용성에 중점을 둡니다.

2. Edge and Delivery (선택적): 글로벌 전송 네트워크를 통해 콘텐츠를 사용자에게 더 가깝게 제공하여 latency를 줄이고 성능을 개선합니다.

3. Integration Layer (API): 시스템의 서로 다른 부분들이 어떻게 통신하는지 정의하며, 컴포넌트 간의 상호 운용성을 가능하게 합니다.

4. Messaging & Async Processing (선택적): 확장성과 응답성을 개선하기 위해 백그라운드에서 작업과 이벤트를 처리합니다.

5. Business Logic Layer: 애플리케이션의 핵심 규칙, 워크플로우, 의사결정 프로세스를 구현합니다.

6. Data Access Layer: 애플리케이션 로직과 저장된 데이터 사이의 브릿지 역할을 하며, 안전하고 효율적인 데이터 조회 및 업데이트를 보장합니다.

7. Data Storage Layer: 애플리케이션의 정형 및 비정형 데이터를 저장, 조직화, 관리합니다.

8. Analytics & ML (선택적): 데이터를 분석하여 인사이트, 예측, 지능형 기능을 생성합니다.

9. Infrastructure Layer (Hosting / Runtime): 애플리케이션을 배포, 실행, 스케일링하기 위한 컴퓨팅 환경과 리소스를 제공합니다.

Over to you: 현대 소프트웨어 개발에서 가장 과소평가된 레이어는 무엇이라고 생각하시나요?

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Concurrency는 Parallelism이 아니다

Concurrency: 단일 CPU 코어에서도 작업들이 겹치는 시간대에 시작, 실행, 완료될 수 있는 설계 접근 방식입니다. 이는 동시에 여러 작업을 관리하는 것에 관한 것입니다.

CPU는 작업 간에 빠르게 전환(context switching)하여 작업들이 동시에 진행되는 것처럼 보이게 합니다. 실제로는 그렇지 않지만요.

Concurrency는 I/O 작업처럼 대기 시간이 포함된 작업에 적합합니다. 대기 중에 다른 작업이 진행될 수 있어 전체적인 효율성이 향상됩니다.

Parallelism: 여러 CPU 코어를 사용하여 여러 작업을 실제로 동시에 실행하는 것을 말합니다.

Parallelism은 데이터 분석이나 그래픽 렌더링과 같이 작업을 나누어 여러 코어에서 동시에 실행할 수 있는 무거운 연산 작업에 탁월합니다.

함께 작동하는 방식

Concurrency와 parallelism은 서로 다른 개념이지만 밀접하게 관련되어 있다는 점이 중요합니다. 잘 설계된 concurrent 프로그램은 필요에 따라 여러 코어를 활용한 parallelism으로 확장될 수 있습니다.

Concurrency와 parallelism의 차이점과 상호작용을 이해함으로써, 더 효율적인 시스템을 설계하고 성능이 뛰어난 애플리케이션을 만들 수 있습니다.

Over to you: Concurrency나 parallelism과 관련하여 어려움을 겪은 적이 있으신가요?

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JWT vs PASETO: Token 기반 인증의 두 주역

Token 기반 인증은 수년에 걸쳐 상당히 인기를 얻었습니다. 전통적으로 JWT가 이 분야를 지배해왔습니다.

하지만 이제 새로운 플레이어가 주목받고 있습니다: PASETO, 즉 Platform-Agnostic Security Tokens입니다.

그렇다면 이 둘의 차이점은 무엇일까요?

1. JWT JWT 또는 JSON Web Tokens는 두 당사자 간에 정보를 안전하게 전송하기 위한 공개 표준입니다. JWT는 Header, Payload, Signature로 구성됩니다. JWT는 클라이언트와 서버 애플리케이션 간의 stateless 인증을 구현하는 데 사용될 수 있습니다.

2. PASETO PASETO는 JWT의 현대적인 대안입니다. 보안 기본값을 구현하여 JWT의 보안 결함을 해결합니다. JWT와 달리 PASETO는 강력하고 암호학적으로 안전한 알고리즘을 강제하여 취약점의 위험을 줄입니다. PASETO는 일반적으로 Version, Purpose, Payload로 구성됩니다. PASETO에는 두 가지 타입이 있습니다:

• Public PASETO: 비대칭 암호화를 사용하여 서명되며 데이터의 무결성을 보장하지만, 기밀성은 보장하지 않습니다.

• Local PASETO: 대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 암호화되며, 토큰 내에 포함된 데이터의 기밀성을 보장합니다.

Over to you: 애플리케이션에서 JWT나 PASETO를 사용해 보신 적 있으신가요?

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Linux Cron 치트시트

Cron은 시간 기반 작업 스케줄러로, 사용자가 지정된 간격으로 명령이나 스크립트를 실행하여 반복 작업을 자동화할 수 있게 해줍니다. 스케줄을 정의하는 구문인 Cron expression을 사용하며, 이는 5개의 필드(minute, hours, day, month, weekday)로 구성됩니다.

Cron은 시스템 유지보수, 백업, 로그 로테이션, 정기적인 이메일 전송이나 스크립트 실행과 같은 작업 자동화에 널리 사용됩니다. 이 치트시트에서는 다음을 다룹니다:

• Cron 형식

• Cron 예제들

• 특수 Cron 문자열

• 특수 문자

Over to you: Cron을 사용해 보신 적 있으신가요?

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AI Agent vs MCP

AI agent는 환경과 상호작용하고, 데이터를 수집하며, 그 데이터를 사용하여 사전에 정해진 목표를 달성할 수 있는 소프트웨어 프로그램입니다. AI agent는 해당 목표를 달성하기 위한 최선의 행동을 선택할 수 있습니다.

AI agent의 핵심 특성은 다음과 같습니다:

1. Agent는 지속적인 인간 개입 없이 자율적인 행동을 수행할 수 있습니다. 또한 제어를 유지하기 위해 human-in-the-loop을 둘 수도 있습니다.

2. Agent는 개인 선호도를 저장하고 개인화를 가능하게 하는 메모리를 갖고 있습니다. 또한 지식을 저장할 수 있습니다. LLM이 정보 처리와 의사 결정 기능을 수행할 수 있습니다.

3. Agent는 환경에서 얻을 수 있는 정보를 인식하고 처리할 수 있어야 합니다.

Model Context Protocol (MCP)는 Anthropic이 AI 모델을 더 강력하게 만들기 위해 도입한 새로운 시스템입니다.

이것은 AI 모델(예: Claude)이 각각의 새로운 통합을 위한 커스텀 코드 없이도 데이터베이스, API, 파일 시스템 및 기타 도구에 연결할 수 있게 해주는 공개 표준입니다.

MCP는 3개의 핵심 컴포넌트로 구성된 클라이언트-서버 모델을 따릅니다:

1. Host: Claude와 같은 AI 애플리케이션

2. MCP Client: AI 모델(예: Claude) 내부에 있는 컴포넌트로, MCP 서버와 통신할 수 있게 해줍니다

3. MCP Server: AI 모델과 외부 시스템을 연결하는 중간자 역할

Over to you: AI Agent나 MCP를 사용해 보신 적 있으신가요?