Claude Code를 활용한 Convex 데이터베이스의 수평 확장 구현

실용적 조언

분산 시스템 구축 시 Jepsen 테스트 패턴을 활용하여 AI가 작성한 코드의 신뢰성을 검증하고 엣지 케이스를 디버깅하는 과정이 필수적이다.

섹션별 상세

Convex는 실시간 WebSocket 구독과 TypeScript 로직 실행을 데이터베이스 내부에서 처리하는 독특한 구조를 가졌으나 단일 노드 확장에 그쳤다. 작성자는 Claude Code를 통해 이 구조를 유지하면서도 수평 확장이 가능하도록 Rust 기반의 백엔드를 재구축했다. Rust 언어를 전혀 모르는 상태에서 AI의 지원을 받아 복잡한 시스템 코드를 생성하고 디버깅했다. 이는 AI가 전문 기술 장벽을 허물 수 있음을 보여준다.

읽기 확장은 NATS JetStream의 델타 복제 방식을 채택하여 여러 노드가 쿼리를 처리하게 했으며, 쓰기 확장은 Vitess와 유사한 테이블 파티셔닝과 2단계 커밋(2PC)을 결합했다. Claude Code가 CockroachDB와 TiDB의 아키처를 연구하여 파티션 간 쓰기 정합성을 보장하는 로직을 구현했다. 87개의 통합 테스트를 통해 분산 트랜잭션의 정확성을 검증했다. 검증된 아키처 패턴의 적용이 시스템 안정성의 핵심이다.

고가용성을 위해 파티션당 Raft 합의 알고리즘을 적용하고 TiKV의 raft-engine을 사용하여 쓰기 증폭 문제를 해결했다. 노드 장애 발생 시 raft-rs를 통한 리더 선출 과정이 진행되어 약 1초 이내에 쓰기 작업이 재개되는 구조를 갖췄다. RocksDB 대신 raft-engine을 사용하여 쓰기 효율을 30배 개선한 TiKV의 사례를 벤치마킹했다. 고성능 분산 시스템 구축에 있어 AI의 리서치 능력이 실질적인 도움을 주었다.

bash

docker compose --profile cluster up

6개의 노드로 구성된 클러스터를 실행하는 명령어

분산 시스템의 신뢰성을 검증하기 위해 Jepsen 테스트 패턴을 기반으로 한 87개의 통합 테스트를 수행했다. Claude Code는 복잡한 분산 시스템의 실패 시나리오를 디버깅하고 CockroachDB나 TiDB에서 발견되었던 실제 버그 패턴들을 수정하는 역할을 수행했다. 테스트 과정에서 발견된 버그들을 AI와 함께 해결하며 시스템의 완성도를 높였다. 철저한 테스트 자동화가 AI 기반 엔지니어링의 신뢰성을 담보했다.

용어 해설

Raft 합의 알고리즘(Raft Consensus): — 분산 시스템에서 여러 노드가 동일한 상태에 합의하기 위해 사용하는 알고리즘이다. 리더 선출과 로그 복제를 통해 노드 장애 시에도 데이터 일관성과 가용성을 보장하며, 시스템의 신뢰성을 유지하는 핵심 메커니즘으로 작동한다.
2단계 확약 프로토콜(Two-Phase Commit): — 분산 데이터베이스 환경에서 여러 파티션에 걸친 트랜잭션을 원자적으로 처리하기 위한 프로토콜이다. 준비와 확약의 두 단계로 나누어 모든 참여 노드가 성공하거나 모두 실패하도록 보장하여 데이터 무결성을 유지한다.
낙관적 동시성 제어(Optimistic Concurrency Control): — 트랜잭션 처리 시 잠금을 걸지 않고 마지막 커밋 시점에 충돌 여부를 확인하는 방식이다. 충돌이 적은 환경에서 높은 성능을 내며 Convex의 실시간 반응형 아키텍처를 지탱하는 핵심 동시성 제어 기술이다.
ACID 트랜잭션(ACID): — 데이터베이스 트랜잭션이 안전하게 수행됨을 보장하는 원자성, 일관성, 격리성, 지속성의 약자이다. 분산 환경에서도 이 속성을 유지하는 것이 시스템 엔지니어링의 주요 과제이며 데이터의 신뢰성을 결정짓는 요소이다.
NATS 젯스트림(NATS JetStream): — 분산 메시징 시스템인 NATS의 영구 저장 및 복제 기능을 제공하는 확장 모듈이다. 데이터 변경 사항을 델타 복제 방식으로 여러 노드에 전달하여 읽기 성능을 확장하고 데이터의 지속성을 보장하는 역할을 한다.

언급된 도구

Claude Code추천

Rust 코드 작성 및 분산 시스템 아키처 리서치

Convex중립

실시간 반응형 데이터베이스

NATS JetStream추천

읽기 확장을 위한 데이터 복제

TiKV추천

Raft 로그 저장 및 합의 엔진

언급된 리소스

GitHubHorizontal Scaling Convex GitHub Repository