아키텍처 설계 방법론에 대해 보다 체계적이고 실용적인 관점에서 설명하겠습니다.

비즈니스 요구사항을 기술적 설계로 변환하는 과정은 복잡하지만 매우 중요한 작업입니다.

특히 TOGAF와 같은 프레임워크를 활용하는 것은 아키텍처 설계를 표준화하고 명확하게 만들 수 있습니다.

1. TOGAF 기반의 아키텍처 설계 프로세스

TOGAF(The Open Group Architecture Framework)는 엔터프라이즈 아키텍처 개발을 위한 프레임워크로, 비즈니스 요구사항을 효과적으로 기술적 설계로 변환하는 데 큰 도움이 됩니다.

TOGAF는 아키텍처 설계의 전 과정에 대한 구체적인 지침을 제공합니다.

TOGAF 아키텍처 개발 방법론 (ADM)

TOGAF의 핵심은 아키텍처 개발 방법론(Architecture Development Method, ADM)입니다.

ADM은 반복적이고 점진적인 접근 방식을 통해 아키텍처를 개발하는 과정입니다.
주요 단계는 다음과 같습니다

• 예비 단계 (Preliminary Phase): 이 단계에서는 아키텍처를 개발하기 위한 기준을 설정하고, 아키텍처 원칙, 도구, 프레임워크를 정의합니다.
  초기 요구사항을 정의하고 아키텍처 팀을 조직합니다.

• 아키텍처 비전 (Architecture Vision): 이 단계에서는 이해관계자를 식별하고, 그들의 요구사항을 수집하여 아키텍처 비전을 구체화합니다.
  비즈니스 목표를 반영한 비즈니스 아키텍처 설계를 위한 기초를 마련합니다.

• 비즈니스 아키텍처 (Business Architecture): 조직의 비즈니스 프로세스와 조직 구조를 정의합니다.
  여기서는 업무 프로세스를 어떻게 기술적으로 지원할 것인지에 대한 설계를 진행합니다.

• 정보 시스템 아키텍처 (Information Systems Architecture): 애플리케이션 아키텍처와 데이터 아키텍처를 설계합니다.
  데이터 흐름, 시스템의 상호작용 등을 정의하여 기술적 요구사항을 구체화합니다.

• 기술 아키텍처 (Technology Architecture): 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크 등 시스템의 인프라를 설계합니다.
  이 단계에서는 클라우드 아키텍처, 네트워크 아키텍처 등의 기술적 요소를 결정합니다.

• 기회와 해결방안 (Opportunities and Solutions): 구현 가능한 기술적 해결책을 정의하고, 이를 통해 비즈니스 요구사항을 충족할 수 있는지 평가합니다.

• 마이그레이션 계획 (Migration Planning): 아키텍처를 구현하기 위한 로드맵을 수립하고, 이전 시스템에서 새로운 시스템으로의 이전 계획을 수립합니다.

• 구현 거버넌스 (Implementation Governance): 구현이 아키텍처 원칙에 맞게 진행되고 있는지 모니터링하고 관리합니다.

TOGAF는 이러한 단계들을 통해 체계적이고 일관된 아키텍처 설계를 지원합니다.
특히, 비즈니스 요구사항을 기술적 요구사항으로 변환하는 과정에서 TOGAF의 방법론은 매우 유용합니다.

예시: 병원 시스템 프로젝트에서 TOGAF 적용

예를 들어, 이전에 참여한 병원 시스템 프로젝트에서는 TOGAF를 적용하여 기존의 legacy 시스템을 새로운 아키텍처로 이전하는 작업을 진행했습니다.

초기 단계에서 TOGAF의 아키텍처 비전을 통해 병원의 비즈니스 요구사항을 분석하고, 기존 시스템의 한계를 극복하기 위한 방향성을 정의했습니다.

이후, 정보 시스템 아키텍처에서는 EMR(전자 의료 기록) 시스템을 효율적으로 관리할 수 있는 데이터베이스 설계를 진행했고, 기술 아키텍처에서는 클라우드 기반 인프라를 선택하여 확장성 있는 시스템을 구축할 수 있었습니다.

기술적 역량

• 다양한 기술 스택에 대한 깊은 이해: 다양한 기술 스택에 대한 이해를 바탕으로, 시스템 설계에 적합한 기술을 선택할 수 있어야 합니다.

예를 들어, 분산 시스템, 클라우드 환경, 마이크로서비스 아키텍처 등에 대한 지식이 중요합니다.

• 설계 패턴과 아키텍처 패턴 숙지: 객체지향 설계 패턴, 마이크로서비스 패턴, 레이어드 아키텍처 패턴 등 다양한 패턴을 숙지하여 문제 해결에 적용할 수 있어야 합니다.

• 성능, 보안, 확장성: 시스템의 성능, 보안, 확장성을 고려하여 설계해야 합니다.
  예를 들어, 시스템에 높은 트래픽이 예상될 경우 로드 밸런싱, 캐싱, 데이터베이스 샤딩 등을 고려해야 합니다.

비즈니스 역량

• 비즈니스 도메인 지식: 비즈니스 요구사항을 정확하게 이해하고 이를 기술적 요구사항으로 변환하는 능력이 필요합니다.

• 요구사항 분석 능력: 비즈니스 요구사항을 분석하여 시스템에 필요한 기능을 도출하는 능력은 아키텍트의 중요한 역량입니다.

• 비용과 효과 분석 능력: 시스템 설계 시, 비용과 효과를 고려하여 최적의 솔루션을 제시해야 합니다.

소프트 스킬

• 커뮤니케이션 능력: 기술적인 내용을 비기술적인 사람들에게 설명하고, 다양한 이해관계자들과 원활히 협업할 수 있는 능력이 필요합니다.

• 리더십: 아키텍처 팀을 이끌고, 프로젝트 전반에 걸쳐 효과적인 의사결정을 내리는 능력이 중요합니다.

• 의사결정 능력: 다양한 선택지 중에서 최선의 선택을 내리는 능력이 필요합니다.

3. 시스템 아키텍처 구성

정적 아키텍처

정적 아키텍처는 시스템의 구조를 정의하는 부분으로, 레이어드 아키텍처(계층형 아키텍처)를 예로 들 수 있습니다.

예를 들어, 전자상거래 시스템에서는 다음과 같은 레이어드 아키텍처를 사용할 수 있습니다.

1. OrderController

import { Controller, Post, Body } from '@nestjs/common';
import { OrderService } from './order.service';
import { OrderRequest } from './dto/order-request.dto';
import { OrderResponse } from './dto/order-response.dto';

@Controller('orders')
export class OrderController {
  constructor(private readonly orderService: OrderService) {}

  @Post()
  createOrder(@Body() request: OrderRequest): Promise<OrderResponse> {
    return this.orderService.createOrder(request);
  }
}

2. OrderService

import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { OrderRepository } from './order.repository';
import { OrderRequest } from './dto/order-request.dto';
import { OrderResponse } from './dto/order-response.dto';
import { Order } from './entities/order.entity';

@Injectable()
export class OrderService {
  constructor(private readonly orderRepository: OrderRepository) {}

  async createOrder(request: OrderRequest): Promise<OrderResponse> {
    const order = new Order(request); 
    return await this.orderRepository.save(order);
  }
}

3. OrderRepository

import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { Order } from './entities/order.entity';
import { OrderResponse } from './dto/order-response.dto';

@Injectable()
export class OrderRepository {
  async save(order: Order): Promise<OrderResponse> {
    return new OrderResponse(order);
  }
}

4. Order DTOs

export class OrderRequest {
  productId: string;
  quantity: number;
}

// order-response.dto.ts
export class OrderResponse {
  constructor(order: Order) {
    this.id = order.id;
    this.status = order.status;
  }

  id: string;
  status: string;
}

5. Order Entity

export class Order {
  constructor(request: OrderRequest) {
    // Initialize the entity from the request DTO
    this.productId = request.productId;
    this.quantity = request.quantity;
  }

  id: string;
  productId: string;
  quantity: number;
  status: string;
}

동적 아키텍처

동적 아키텍처는 시스템의 실행 중 발생하는 흐름과 상호작용을 정의합니다.
예를 들어, 비동기 메시지 큐를 사용하여 이벤트 기반 아키텍처를 설계할 수 있습니다.
이 경우, 비동기 메시지 큐는 시스템의 확장성을 높이고, 트래픽이 급증할 때 유용하게 사용될 수 있습니다.

인프라 아키텍처

인프라는 시스템의 하드웨어, 네트워크, 서버 등을 정의합니다.
마이크로서비스 아키텍처에서는 컨테이너화된 마이크로서비스를 활용하여 시스템을 모듈화하고, 각 서비스는 로드 밸런서, 캐시 레이어, 메시지 큐, 데이터베이스 클러스터와 상호작용합니다.
이러한 인프라 구조는 시스템의 확장성과 안정성을 보장합니다.

데이터 아키텍처

데이터 아키텍처는 시스템의 데이터 저장 및 흐름을 정의합니다.
예를 들어, 데이터베이스 테이블을 정의하는 SQL 스크립트는 다음과 같이 작성할 수 있습니다

CREATE TABLE orders (
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    customer_id BIGINT,
    order_date TIMESTAMP,
    status VARCHAR(20),
    total_amount DECIMAL(10,2)
);

CREATE TABLE order_items (
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    order_id BIGINT,
    product_id BIGINT,
    quantity INT,
    price DECIMAL(10,2),
    FOREIGN KEY (order_id) REFERENCES orders(id)
);

4. 아키텍처 의사 결정 프로세스

아키텍처 설계에서는 의사결정이 중요합니다.
좋은 의사결정은 시스템의 성능, 유지보수성, 확장성 등을 크게 향상시킬 수 있습니다.

의사결정 프로세스

• 비즈니스 요구사항 분석: 비즈니스 목표를 명확히 이해합니다.

• 기술적 요구사항 도출: 요구되는 성능, 보안, 확장성 등의 기술적 요구사항을 분석합니다.

• 설계 옵션 탐색: 여러 기술적 옵션을 탐색하고, 각 옵션의 장단점을 분석합니다.

• 최적의 솔루션 선택: 각 옵션의 장단점, 비용, 효과를 비교하여 최적의 솔루션을 선택합니다.

예시: DB 설계 결정

예를 들어, 대규모 트래픽을 처리해야 하는 전자상거래 시스템에서 NoSQL 데이터베이스를 사용할지 RDBMS를 사용할지 결정해야 할 경우, 데이터 모델링과 트래픽을 고려하여 적합한 기술을 선택합니다.

결론

아키텍처 설계는 기술적인 역량과 함께 비즈니스 요구사항을 정확히 이해하고 이를 해결할 수 있는 최적의 설계를 제공하는 것입니다.

TOGAF와 같은 프레임워크는 이를 체계적으로 접근할 수 있게 도와주며,

좋은 아키텍트가 되기 위해서는 기술적 지식뿐만 아니라 비즈니스와 사람에 대한 깊은 이해도 필요하다는것을 배웠습니다.