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Node.js 이벤트 루프 마스터링: 더 높은 RPS로의 확장 방법

카테고리

프로그래밍/소프트웨어 개발

서브카테고리

웹 개발

대상자

Node.js 서버 성능 최적화에 관심 있는 개발자(중급~고급)

핵심 요약

  • 동기 I/O 방지: fs.readFileSync 대신 fs.promises.readFile 사용하여 이벤트 루프 차단 방지
  • 비동기 작업 배치: p-limit를 활용해 Promise.all 병렬 처리 제어 (100개 동시 실행 제한)
  • CPU 집약 작업 이전: Worker Threads로 PDF 생성 작업 분리 (generatePDFReport() 이벤트 루프 차단 방지)

섹션별 세부 요약

1. 이벤트 루프 병목 현상

  • 10,000 RPS 시 응답 시간 20ms → 1초 이상 증가
  • CPU 사용량은 낮으나 이벤트 루프 차단으로 인한 성능 저하
  • 주요 원인: 동기 I/O, CPU 집약 작업, 미컨트롤된 마이크로태스크

2. 동기 I/O 최적화

  • 기존 동기 설정: JSON.parse(fs.readFileSync('config.json')) (이벤트 루프 차단)
  • 해결책:
  • fs.promises.readFile('config.json', 'utf-8') 비동기 I/O 사용
  • 결과 캐싱으로 반복 I/O 방지
  • 성과: 이벤트 루프 지연 35% 감소

3. 비동기 작업 제어

  • 문제: 10,000개 이메일 동시 발송으로 이벤트 루프 지연 200ms 발생
  • 해결책:
  • p-limit(100)으로 동시 처리 수 제한
  • batch(() => sendEmail(user))로 작업 분할
  • 성과: 이벤트 루프 지연 200ms → 10ms 이하 감소

4. CPU 집약 작업 이전

  • 문제: PDF 생성 작업 generatePDFReport()로 2초 동안 이벤트 루프 차단
  • 해결책:
  • Worker Threads로 작업 분리 (new Worker('./pdf-worker.js'))
  • 메시지 통신으로 결과 전달 (worker.postMessage(), worker.on('message'))
  • 성과: PDF 생성 중 이벤트 루프 차단 없음

결론

  • 핵심 팁:
  • sync 연산은 이벤트 루프에 치명적 → async/await 활용
  • Promise.all 병렬 처리 시 p-limit로 제한 적용
  • CPU 집약 작업은 Worker Threads로 이전
  • 실적: 최종적으로 50,000 RPS 처리, 50ms 이하 지연 유지 가능