NATS JetStream

개요

NATS JetStream은 NATS 메시징 시스템에 내장된 스트리밍 및 메시지 영속화 기능을 제공하는 고성능 메시징 엔진입니다. 경량성과 성능을 유지하면서도 메시지 보존, 재전송, 소비자 그룹, 메시지 확인(Ack) 등의 기능을 제공해 실시간 스트리밍, 이벤트 소싱, 데이터 파이프라인 구축에 널리 사용됩니다.

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1. 개념 및 정의

항목	내용	비고
정의	NATS에 내장된 스트리밍 및 메시지 영속화 기능	NATS 서버에 기본 포함됨
목적	메시지 보존 및 재처리를 가능하게 하는 고성능 스트리밍 시스템	비동기 시스템 구축에 적합
배포 방식	단일 바이너리 또는 클러스터 기반	경량 + 분산 처리 모두 가능

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2. 특징

항목	설명	비고
경량 메시징	수 µ초 수준의 지연을 보이는 고속 메시징 처리	낮은 오버헤드 유지
메시지 영속화	디스크 기반 메시지 저장으로 재전송 지원	Stream 단위 구성
소비자 모델 다양성	Push, Pull, Durable 등 유연한 소비자 유형 제공	Ack 및 Replay 제어 가능
정확한 처리 보장	At-Least-Once 또는 Exactly-Once 수준의 처리 보장	소비자 재처리 방지 기능 포함

→ 전통적인 Pub/Sub 모델과 고급 스트리밍 기능을 통합한 구조

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
Stream	메시지를 저장하는 논리 단위	주문 이벤트 스트림, 로그 스트림 등
Consumer	메시지를 구독하고 처리하는 단위	Durable 또는 Ephemeral 유형 설정 가능
Subject	NATS에서 사용하는 토픽 경로	events.orders.created 등
Delivery Policy	메시지 전달 시점 및 조건 지정	Last, All, New 등 선택 가능
Acknowledgement	메시지 수신 확인 및 재전송 방지	Manual, Auto, AckWait 조정 가능

→ Stream 단위로 보존 정책과 소비자 모델을 정교하게 구성 가능함

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4. 기술 요소

기술 요소	설명	관련 기능
FileStore	메시지를 디스크에 저장하는 기본 백엔드	SSD 기반 저장 시 고성능 유지
MemoryStore	인메모리 기반 저장소, 휘발성 스트림에 사용	초고속 처리에 적합
Retention Policy	메시지 보존 조건 정의	Limits, Interest, Work Queue 모드
Replication	고가용성(HA)을 위한 복제 지원	RAFT 기반 클러스터링
API 및 SDK	다양한 언어 SDK 제공	Go, Java, Python, Rust 등

→ 높은 처리 성능을 유지하면서도 내결함성과 확장성을 확보한 구조

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5. 장점 및 이점

항목	설명	기대 효과
실시간 스트리밍 처리	µ초 수준의 지연 시간	실시간 데이터 파이프라인 구축 가능
메시지 재처리 지원	소비자 측 오류 대응 유연성 확보	내결함성 강화
유연한 배포 방식	경량 단일 노드 또는 HA 클러스터 구성	다양한 인프라에 적합
낮은 리소스 사용률	메시지 처리당 CPU/메모리 사용 최소화	IoT/에지 환경에서도 유리

→ Kafka 대비 경량, RabbitMQ 대비 고성능 아키텍처

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6. 주요 활용 사례 및 고려사항

사례	설명	고려사항
IoT 센서 이벤트 처리	초고속 데이터 수집 및 저장	MemoryStore 적합, 메시지 유실 허용 수준 정의 필요
주문/결제 이벤트 스트리밍	서비스 간 비동기 통신 및 영속성 보장	Exactly-Once 보장 설정 필요
마이크로서비스 이벤트 버스	느슨한 결합 기반의 아키텍처 구현	소비자 개별 스케일링 설계 필요
데이터 파이프라인	ETL 전 단계 이벤트 수집에 사용	Retention Policy 조정 필요

→ 처리 보장 수준, 성능 목표, 디스크 용량 등을 기반으로 아키텍처 설계 필요

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7. 결론

NATS JetStream은 경량성과 고성능을 모두 갖춘 이벤트 중심 분산 메시징 플랫폼으로, 마이크로서비스, IoT, 실시간 분석 등 다양한 분야에서 유연하게 사용될 수 있습니다. Kafka보다 단순하고, RabbitMQ보다 빠르며, 최소한의 자원으로 메시지 영속성과 스트리밍 처리의 균형을 맞출 수 있는 최적의 대안입니다.