Node.js 시스템에서 비동기 대기 처리(Queueing)의 필요성

많은 사람들이 모든 요청을 실시간으로 처리해야 한다는 전제를 가지고 접근하곤 한다. 하지만 과연 모든 요청을 반드시 즉시 처리해야 하는가? 이 질문은 특히 Node.js와 같이 단일 스레드 기반의 환경에서, 그리고 대규모 사용자 요청이 몰리는 트래픽 상황에서는 매우 중요한 판단 기준이 된다.

Node.js는 비동기 I/O 기반으로 높은 처리량을 자랑하지만, CPU 바운드 작업이나 대용량 데이터 처리와 같이 시간이 오래 걸리는 작업을 무턱대고 실시간으로 처리하려 하면 이벤트 루프가 막히고 전체 시스템 응답성이 떨어지게 된다. 그래서 나는 이럴 때야말로 비동기 대기 처리(Queueing)가 핵심 전략이 된다고 본다.

물론 클라우드 환경에서는 서버를 늘리는 것이 비교적 쉽다. AWS나 GCP의 오토스케일링 기능을 활용하면 수십 개의 서버 인스턴스를 단 몇 초, 몇 분 안에 확장할 수 있다. 하지만 DB는 얘기가 다르다. 관계형 데이터베이스는 대부분 수직 확장에 의존하고, CPU와 RAM, 디스크 성능을 무작정 높이는 데에는 한계가 있다. MongoDB나 Cassandra처럼 수평 확장이 가능한 구조라고 해도, 데이터 일관성이나 분산 트랜잭션, 샤딩 키 설계 같은 복잡한 고려 사항들이 따라온다. 즉, 단순히 Scale-Out으로는 모든 병목을 해결할 수 없고, 특히 DB는 시스템 병목의 가장 큰 진원지가 되기 쉽다.

이런 상황에서 비동기 큐 기반의 대기 처리(Queueing)는 시스템의 안정성을 확보하는 데 매우 효과적이다. 예를 들어, 사용자가 업로드한 대형 동영상에서 썸네일을 추출하거나, 수만 건에 달하는 Excel 데이터를 분석하여 요약해야 하는 상황을 생각해보자. 이 작업들을 모두 실시간으로 처리한다면, 사용자는 긴 로딩 시간에 불편을 겪고, 서버는 과부하에 걸리며, 결국 처리 실패율이 높아질 수 있다.

하지만 이 요청들을 Kafka, RabbitMQ, Bull MQ 같은 메시지 큐에 먼저 적재하고, 백그라운드 워커 프로세스가 하나씩 비동기적으로 꺼내어 처리하도록 하면 이야기는 달라진다. 서버는 요청을 받아 큐에 적재하는 것까지만 담당하고, 응답은 즉시 반환할 수 있다. 사용자는 “요청이 접수되었고, 완료되면 알림을 주겠다”는 메시지를 통해 기대를 조절할 수 있다. 이 구조는 사용자 경험을 해치지 않으면서도, 시스템의 부하를 제어할 수 있는 매우 강력한 방식이다.

여기서 중요한 개념은, 모든 요청이 반드시 실시간으로 처리되어야 할 필요는 없다는 사실이다. 단순 조회 요청이나 인증 요청처럼 실시간 응답이 중요한 케이스도 있지만, 데이터 분석, 미디어 처리, 외부 API 연동 같은 경우는 대부분 대기 처리를 통해 비동기로 전환할 수 있다. 이렇게 역할을 분리하면 시스템은 전체적인 병목을 피하면서도 고가용성과 확장성을 확보할 수 있다.

그리고 이 큐는 단순한 메시지 전달 통로가 아니라, DB 앞단의 방화벽 역할을 하기도 한다. 워커는 한 번에 처리할 수 있는 만큼의 메시지만 소비하고, 이는 곧 DB의 처리량도 자연스럽게 제한함으로써, DB 고갈이나 락 경합 문제를 사전에 차단하는 효과를 제공한다. 실제로 나 역시 대규모 요청으로 인해 MySQL의 연결 고갈과 Lock 경합 문제가 발생했을 때, BullMQ 기반의 비동기 큐 구조를 도입하여 응답 속도를 평균 580ms에서 25ms로, 95퍼센타일 기준 988ms에서 88ms로 크게 개선한 경험이 있다. 이는 단순히 응답 시간을 줄인 것이 아니라, 전체 시스템을 안정적인 대용량 트래픽 구조로 전환한 전환점이었다.

그래서 나는 시스템 설계 시 다음의 질문을 가장 먼저 던진다. “이 요청은 반드시 실시간으로 처리되어야 하는가?”
이 질문에 "아니다"라는 답이 가능한 순간, 그 요청은 큐로 보내 비동기적으로 처리하는 것이 정답이 된다. 그 전략은 단지 서버 리소스를 절약하는 것을 넘어, DB 부하를 제어하고, 사용자 경험을 지키며, 시스템 전체를 견고하게 만드는 매우 현실적이고도 강력한 접근이다. Eventually Consistency 하자~