Retry Pattern

Retry Pattern

Retry Pattern은 분산 시스템이나 마이크로서비스 아키텍처에서 일시적인 오류(Transient Failure)를 처리하기 위한 핵심 설계 패턴이다.
네트워크 불안정, 일시적인 서비스 중단 등 일시적인 실패 상황에서 시스템의 복원력(Resilience)을 강화하는 데 목적을 둔다.

이 패턴은 분산 시스템의 안정성을 높이는 필수 도구이지만, 남용할 경우 역효과를 낼 수 있으므로 신중한 정책 수립이 필요하다.

Retry Pattern의 핵심 개념

1. 작동 원리

   • 실패한 작업 자동 재시도: API 호출, 데이터베이스 접근 등 실패 가능성이 있는 작업을 정의된 정책에 따라 재시도한다.
   • 일시적 오류 감지: 네트워크 타임아웃, HTTP 5xx 에러, 데이터베이스 연결 실패 등 일시적인 오류만 대상으로 한다.

2. 주요 구성 요소

구현 전략과 사례

1. 지수 백오프 전략

   • 점진적 대기 시간 증가: 첫 재시도는 1초, 두 번째는 2초, 세 번째는 4초와 같이 대기 시간을 지수적으로 증가시켜 과부하 방지.

   • 예시 코드 (의사 코드):

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     def retry_operation(): max_retries = 3 base_delay = 1 # 초 단위 for attempt in range(max_retries): try: return perform_operation() except TransientError: if attempt == max_retries - 1: raise delay = base_delay * (2 ** attempt) sleep(delay)

2. 라이브러리 활용

   • Spring Retry (Java): @Retryable 어노테이션으로 간편한 재시도 로직 구현:

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     @Retryable(maxAttempts=3, backoff=@Backoff(delay=1000)) public void callExternalService() { // 외부 서비스 호출 }

   • Polly (.NET): 복합적인 재시도 정책과 서킷 브레이커 패턴 통합 지원.

고려 사항과 주의점

1. Idempotency(멱등성) 보장

   • 동일 요청의 안전성: 재시도로 인해 중복 처리되지 않도록 POST 요청보다는 GET/PUT/DELETE 등 멱등성 메서드 사용 권장.
   • 예시: 결제 시스템에서 중복 재시도 시 트랜잭션 ID 검증 필수.

2. 부작용 관리

   • 시스템 과부하 방지: 무분별한 재시도는 서비스 장애 연쇄 반응(Cascading Failure) 유발 가능. 재시도 횟수와 간격을 엄격히 제한.

3. 다른 패턴과의 조합

   • 서킷 브레이커 패턴: 지속적 실패 시 재시도를 중단하고 장애 전파 차단.
   • 헤징 패턴: 동시에 여러 서비스에 요청을 보내 가장 빠른 응답 선택.

적용 시나리오와 사례

1. 적합한 사례

   • 클라우드 서비스 간 통신: AWS, Azure에서 발생하는 일시적인 API 오류.
   • 데이터베이스 장애 복구: DB 연결 일시 중단 후 자동 복구.

2. 비적합한 사례

   • 영구적 오류: 잘못된 요청 파라미터(HTTP 400) 또는 권한 오류(HTTP 403)는 재시도해도 해결되지 않음.

구현 예시

HTTP 클라이언트에서의 재시도:

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class HttpClientWithRetry:
    def __init__(self):
        self.retry_strategy = ExponentialBackoffRetry(
            max_attempts=3,
            initial_delay=1
        )
        
    async def make_request(self, url, method="GET", **kwargs):
        async def operation():
            async with aiohttp.ClientSession() as session:
                async with session.request(method, url, **kwargs) as response:
                    if response.status >= 500:
                        raise RetryableError(f"서버 오류: {response.status}")
                    return await response.json()
                    
        return await self.retry_strategy.execute(operation)

데이터베이스 작업에서의 재시도:

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class DatabaseRetry:
    def __init__(self):
        self.retry_strategy = ConditionalRetry(
            should_retry_func=self.is_retryable_error,
            max_attempts=3
        )
    
    async def execute_query(self, query, params=None):
        async def operation():
            async with self.pool.acquire() as connection:
                return await connection.fetch(query, params)
                
        return await self.retry_strategy.execute(operation)
        
    def is_retryable_error(self, error):
        return isinstance(error, (
            asyncpg.DeadlockDetectedError,
            asyncpg.ConnectionDoesNotExistError
        ))

참고 및 출처