Edge Computing 트러블슈팅 완벽 가이드

Edge Computing 환경에서 자주 발생하는 문제들과 해결 방법을 다룹니다. 네트워크 지연, 리소스 제한, 동기화 문제 등 실전에서 필요한 디버깅 기법을 학습할 수 있습니다.

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들어가며

이 글에서는 Edge Computing 트러블슈팅 완벽 가이드에 대해 상세히 알아보겠습니다. 총 12가지 주요 개념을 다루며, 각각의 개념에 대한 설명과 실제 코드 예제를 함께 제공합니다.

목차

1. 연결_상태_모니터링
2. 로컬_데이터_캐싱
3. 재시도_로직_구현
4. 메모리_사용량_모니터링
5. 배치_처리_최적화
6. 타임아웃_처리
7. 에러_로깅_시스템
8. 헬스체크_시스템
9. 데이터_동기화_전략
10. 압축_전송
11. 서킷_브레이커_패턴
12. 성능_메트릭_수집

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1. 연결 상태 모니터링

개요

Edge 디바이스의 네트워크 연결 상태를 실시간으로 모니터링하고 재연결을 처리하는 방법입니다.

코드 예제

class EdgeMonitor {
  constructor() {
    this.isOnline = navigator.onLine;
    this.setupListeners();
  }

  setupListeners() {
    window.addEventListener('online', () => this.handleReconnect());
    window.addEventListener('offline', () => this.handleDisconnect());
  }

  handleReconnect() {
    console.log('Edge device reconnected');
    this.syncPendingData();
  }

  handleDisconnect() {
    console.log('Edge device offline - switching to local mode');
    this.enableOfflineMode();
  }
}

설명

네트워크 연결 상태를 감지하여 오프라인 시 로컬 모드로 전환하고, 재연결 시 자동으로 데이터를 동기화합니다.

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2. 로컬 데이터 캐싱

개요

네트워크 불안정 상황에 대비하여 IndexedDB를 활용한 로컬 데이터 캐싱을 구현합니다.

코드 예제

async function cacheEdgeData(key, data) {
  const db = await openDB('edge-cache', 1);

  await db.put('data', {
    id: key,
    value: data,
    timestamp: Date.now(),
    synced: false
  });

  console.log(`Data cached locally: ${key}`);
  return true;
}

async function openDB(name, version) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open(name, version);
    request.onsuccess = () => resolve(request.result);
    request.onerror = () => reject(request.error);
  });
}

설명

IndexedDB를 사용하여 오프라인 상태에서도 데이터를 로컬에 저장하고, 동기화 상태를 추적합니다.

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3. 재시도 로직 구현

개요

네트워크 오류 발생 시 지수 백오프(Exponential Backoff) 전략으로 재시도를 처리합니다.

코드 예제

async function retryWithBackoff(fn, maxRetries = 5) {
  for (let i = 0; i < maxRetries; i++) {
    try {
      return await fn();
    } catch (error) {
      const delay = Math.pow(2, i) * 1000;
      console.log(`Retry ${i + 1}/${maxRetries} after ${delay}ms`);

      if (i === maxRetries - 1) throw error;
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, delay));
    }
  }
}

// 사용 예시
await retryWithBackoff(() => fetch('/api/edge-data'));

설명

실패한 요청을 점진적으로 증가하는 대기 시간을 두고 재시도하여 일시적인 네트워크 오류를 해결합니다.

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4. 메모리 사용량 모니터링

개요

Edge 디바이스의 제한된 리소스를 효율적으로 관리하기 위한 메모리 모니터링 시스템입니다.

코드 예제

class MemoryMonitor {
  checkMemoryUsage() {
    if (performance.memory) {
      const used = performance.memory.usedJSHeapSize;
      const limit = performance.memory.jsHeapSizeLimit;
      const usage = (used / limit * 100).toFixed(2);

      if (usage > 90) {
        this.triggerCleanup();
      }

      return { used, limit, usage };
    }
  }

  triggerCleanup() {
    console.warn('High memory usage - clearing caches');
    // 캐시 정리 로직
  }
}

설명

메모리 사용량을 주기적으로 체크하여 임계치 초과 시 자동으로 캐시를 정리하여 메모리 부족 문제를 방지합니다.

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5. 배치 처리 최적화

개요

제한된 대역폭 환경에서 여러 요청을 배치로 묶어 네트워크 호출을 최소화합니다.

코드 예제

class BatchProcessor {
  constructor(batchSize = 10, delayMs = 5000) {
    this.queue = [];
    this.batchSize = batchSize;
    this.delayMs = delayMs;
    this.timer = null;
  }

  add(item) {
    this.queue.push(item);
    if (this.queue.length >= this.batchSize) {
      this.flush();
    } else {
      this.scheduleFlush();
    }
  }

  scheduleFlush() {
    clearTimeout(this.timer);
    this.timer = setTimeout(() => this.flush(), this.delayMs);
  }

  async flush() {
    if (this.queue.length === 0) return;
    const batch = this.queue.splice(0, this.batchSize);
    await fetch('/api/batch', { method: 'POST', body: JSON.stringify(batch) });
  }
}

설명

개별 요청을 배치로 모아서 처리하여 네트워크 오버헤드를 줄이고 대역폭을 효율적으로 사용합니다.

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6. 타임아웃 처리

개요

Edge 환경에서 느린 응답을 처리하기 위한 타임아웃 메커니즘을 구현합니다.

코드 예제

async function fetchWithTimeout(url, timeout = 5000) {
  const controller = new AbortController();
  const timeoutId = setTimeout(() => controller.abort(), timeout);

  try {
    const response = await fetch(url, {
      signal: controller.signal
    });
    clearTimeout(timeoutId);
    return response;
  } catch (error) {
    if (error.name === 'AbortError') {
      console.error('Request timeout - switching to cached data');
      return getCachedData(url);
    }
    throw error;
  }
}

설명

네트워크 요청에 타임아웃을 설정하여 응답이 지연될 경우 캐시된 데이터를 사용하거나 대체 로직을 실행합니다.

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7. 에러 로깅 시스템

개요

Edge 디바이스에서 발생하는 에러를 로컬에 저장하고 나중에 서버로 전송하는 시스템입니다.

코드 예제

class EdgeLogger {
  constructor() {
    this.logs = [];
    this.maxLogs = 100;
  }

  logError(error, context) {
    const logEntry = {
      timestamp: new Date().toISOString(),
      error: error.message,
      stack: error.stack,
      context,
      deviceId: this.getDeviceId()
    };

    this.logs.push(logEntry);
    if (this.logs.length > this.maxLogs) {
      this.logs.shift();
    }

    this.trySyncLogs();
  }

  async trySyncLogs() {
    if (navigator.onLine && this.logs.length > 0) {
      await fetch('/api/logs', { method: 'POST', body: JSON.stringify(this.logs) });
      this.logs = [];
    }
  }
}

설명

에러 발생 시 로컬에 저장하고 온라인 상태일 때 서버로 전송하여 오프라인 환경에서도 에러 추적이 가능합니다.

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8. 헬스체크 시스템

개요

Edge 디바이스의 상태를 주기적으로 체크하여 문제를 조기에 발견하는 시스템입니다.

코드 예제

class HealthChecker {
  constructor(interval = 60000) {
    this.interval = interval;
    this.startMonitoring();
  }

  async checkHealth() {
    const health = {
      network: navigator.onLine,
      memory: performance.memory?.usedJSHeapSize || 0,
      timestamp: Date.now()
    };

    if (!health.network) {
      console.warn('Network health check failed');
      this.handleNetworkIssue();
    }

    return health;
  }

  startMonitoring() {
    setInterval(() => this.checkHealth(), this.interval);
  }
}

설명

정기적으로 디바이스 상태를 체크하여 네트워크, 메모리 등의 이상을 감지하고 적절한 조치를 취합니다.

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9. 데이터 동기화 전략

개요

오프라인에서 생성된 데이터를 온라인 복귀 시 충돌 없이 동기화하는 방법입니다.

코드 예제

class SyncManager {
  async syncData() {
    const localData = await this.getUnsyncedData();

    for (const item of localData) {
      try {
        const response = await fetch('/api/sync', {
          method: 'POST',
          body: JSON.stringify({
            data: item,
            localTimestamp: item.timestamp,
            deviceId: this.deviceId
          })
        });

        if (response.ok) {
          await this.markAsSynced(item.id);
        }
      } catch (error) {
        console.error('Sync failed:', item.id, error);
      }
    }
  }
}

설명

동기화되지 않은 로컬 데이터를 순차적으로 서버에 전송하고, 성공한 항목만 동기화 완료로 표시합니다.

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10. 압축 전송

개요

제한된 대역폭에서 데이터를 압축하여 전송 효율을 높이는 방법입니다.

코드 예제

async function compressAndSend(data) {
  const jsonString = JSON.stringify(data);
  const blob = new Blob([jsonString]);
  const stream = blob.stream();
  const compressedStream = stream.pipeThrough(
    new CompressionStream('gzip')
  );

  const compressedBlob = await new Response(compressedStream).blob();

  await fetch('/api/data', {
    method: 'POST',
    headers: { 'Content-Encoding': 'gzip' },
    body: compressedBlob
  });
}

설명

데이터를 gzip으로 압축하여 전송량을 줄이고, 느린 네트워크 환경에서도 빠른 데이터 전송을 가능하게 합니다.

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11. 서킷 브레이커 패턴

개요

반복적인 실패를 방지하기 위해 일시적으로 요청을 차단하는 서킷 브레이커 패턴입니다.

코드 예제

class CircuitBreaker {
  constructor(threshold = 5, timeout = 60000) {
    this.failureCount = 0;
    this.threshold = threshold;
    this.state = 'CLOSED'; // CLOSED, OPEN, HALF_OPEN
    this.timeout = timeout;
  }

  async execute(fn) {
    if (this.state === 'OPEN') {
      throw new Error('Circuit breaker is OPEN');
    }

    try {
      const result = await fn();
      this.onSuccess();
      return result;
    } catch (error) {
      this.onFailure();
      throw error;
    }
  }

  onFailure() {
    this.failureCount++;
    if (this.failureCount >= this.threshold) {
      this.state = 'OPEN';
      setTimeout(() => this.state = 'HALF_OPEN', this.timeout);
    }
  }

  onSuccess() {
    this.failureCount = 0;
    this.state = 'CLOSED';
  }
}

설명

연속된 실패가 일정 횟수를 넘으면 요청을 차단하여 시스템 과부하를 방지하고, 일정 시간 후 자동으로 복구를 시도합니다.

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12. 성능 메트릭 수집

개요

Edge 디바이스의 성능 지표를 수집하여 병목 지점을 파악하는 방법입니다.

코드 예제

class PerformanceTracker {
  trackOperation(name, operation) {
    const startTime = performance.now();

    return operation().finally(() => {
      const duration = performance.now() - startTime;

      const metric = {
        name,
        duration,
        timestamp: Date.now(),
        memory: performance.memory?.usedJSHeapSize
      };

      this.sendMetric(metric);

      if (duration > 1000) {
        console.warn(`Slow operation detected: ${name} took ${duration}ms`);
      }
    });
  }

  sendMetric(metric) {
    // 메트릭을 로컬에 저장하거나 서버로 전송
    console.log('Metric:', metric);
  }
}

설명

각 작업의 실행 시간과 메모리 사용량을 측정하여 성능 병목을 찾아내고, 느린 작업에 대한 경고를 발생시킵니다.

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마치며

이번 글에서는 Edge Computing 트러블슈팅 완벽 가이드에 대해 알아보았습니다. 총 12가지 개념을 다루었으며, 각각의 사용법과 예제를 살펴보았습니다.

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