백엔드 시스템 설계할 때 꼭 고려해야 할 7가지 핵심 요소 (+예시)

 

 

백엔드 개발을 시작할 때는 무작정 코드를 작성하기보다, 먼저 시스템을 어떻게 설계할지 고민해야 한다.
요구사항이 명확하지 않으면 구현 도중 리팩터링이 빈번해지고, 아키텍처가 부실하면 성능 병목이나 보안 문제가 발생할 수 있다.

 

이 글에서는 백엔드 시스템을 설계할 때 필수적으로 고려해야 할 항목들을 정리한다.

실무뿐 아니라 사이드 프로젝트를 진행할 때도 참고하면 좋다.

 

 

1. 요구사항 및 유즈케이스 정의

서비스가 제공해야 하는 기능을 정리하고, 각 기능이 어떻게 작동해야 하는지 구체화한다.

• 회원가입, 로그인, 게시글 작성 등 주요 기능 도출
• 각 기능에 대한 입력값, 출력값, 처리 흐름 정리
• 예외 상황(예: 비밀번호 오류, 중복된 ID 등) 정의

[예시]
기능: 회원가입
  - 입력: 이메일, 비밀번호
  - 출력: 가입 성공 메시지 또는 에러 코드
  - 예외: 이메일 중복, 비밀번호 형식 오류

기능: 게시글 작성
  - 입력: 제목, 내용, 첨부파일
  - 출력: 게시글 ID, 작성 시간
  - 예외: 로그인하지 않은 사용자, 제목 없음

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2. 도메인 모델 및 데이터 구조 설계

도메인 모델은 시스템이 다루는 핵심 객체를 의미한다. 이 객체들 간의 관계와 속성을 정의하고, 이를 바탕으로 데이터베이스 구조를 설계한다.

• 사용자, 게시글, 주문 등 주요 도메인 식별
• 각 객체의 속성과 관계 정의 (1:N, N:M 등)
• ERD 작성 및 데이터베이스 테이블 설계

[예시] 도메인 모델
엔티티: User
  - 필드: id, email, password, createdAt

엔티티: Post
  - 필드: id, title, content, authorId, createdAt

관계: User 1:N Post (사용자 1명이 여러 게시글 작성 가능)

 

예시 (엔티티 클래스 - Java)

@Entity
public class User {
    @Id @GeneratedValue
    private Long id;

    private String email;
    private String password;
    private LocalDateTime createdAt;
}

 

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3. API 명세 정의

프론트엔드와 백엔드가 통신하기 위한 REST API 명세를 문서화한다.

• 각 기능에 대응하는 URI, HTTP Method(GET, POST 등) 정의
• 요청(Request)과 응답(Response)의 데이터 구조 명시
• 인증/인가 처리 방식 포함 (JWT, OAuth 등)
• Swagger 또는 Postman을 활용해 문서화

예시 - 회원 가입 API 명세

POST /api/users
Content-Type: application/json

{
  "email": "test@example.com",
  "password": "1234"
}

HTTP/1.1 201 Created
Content-Type: application/json

{
  "id": 1,
  "email": "test@example.com"
}

 

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4. 시스템 아키텍처 설계

시스템 전반의 구성 요소와 구조를 설계한다. 초기에는 모놀리식 아키텍처로 시작하고, 트래픽이 증가하면 마이크로서비스로 전환하는 경우가 많다.

• 시스템 구성 방식 결정 (모놀리식 / 마이크로서비스)
• 서버, DB, 캐시, 메시지 큐, 3rd-party 연동 구성
• 주요 기술 스택과 데이터 흐름도 정의

[예시]
구조: 모놀리식 (Spring Boot 기반 단일 애플리케이션)
구성 요소:
  - Web 서버: Nginx
  - 애플리케이션 서버: Spring Boot
  - 데이터베이스: MySQL
  - 캐시: Redis
  - 외부 연동: 결제 API (KakaoPay)

 

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5. 보안 요구사항 정의

사용자의 데이터와 시스템을 보호하기 위한 설계가 필요하다.

• 인증/인가 방식 설정 (JWT, OAuth2 등)
• 민감 정보 암호화 (비밀번호, 카드정보 등)
• 입력값 검증 (SQL Injection, XSS 방지)
• 보안 헤더, HTTPS 적용 여부 등

[예시]
인증: JWT (로그인 시 AccessToken 발급)
입력값 검증: 이메일 형식 체크, SQL Injection 방지
암호화: 비밀번호는 BCrypt 해시 처리
HTTPS 적용, 보안 헤더 설정 (CSP, X-Content-Type-Options 등)

 

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6. 성능 및 확장성 고려

서비스 운영 중 예상되는 트래픽에 대응할 수 있어야 한다.

• 예상 동시 접속자 수, 요청 수 계산
• 캐싱 전략 (Redis 등), 로드 밸런서 활용
• 수평/수직 확장 고려
• DB 인덱스 최적화, 쿼리 튜닝 등 성능 개선 전략 포함

[예시]
예상 트래픽: 동시 접속자 1,000명
캐시 전략: Redis로 인기 게시글 캐싱
DB 튜닝: 게시글 목록 조회 시 인덱스 사용
확장성: 애플리케이션 서버 Auto Scaling 구성

 

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7. 에러 처리 및 로깅 전략 수립

운영 중 발생하는 에러를 추적하고, 빠르게 대응할 수 있는 체계를 마련한다.

• 예외 상황 정의 및 처리 방법 설계
• 로그 레벨 설정 (INFO, WARN, ERROR 등)
• 로그 저장소 및 모니터링 도구 설정 (ELK, Grafana 등)
• 알림 시스템 연동 (Slack, 이메일 등)

[예시]
예외 처리: GlobalExceptionHandler 사용 (Spring)
에러 코드 정의: 400 Bad Request, 404 Not Found, 500 Internal Server Error 등
로그 수집: Logback → Filebeat → Elasticsearch
모니터링: Grafana 대시보드, Slack 알림 연동

 

 

 

 

추가 고려 하면 좋은 항목

항목	설명
CI/CD 및 배포 전략	GitHub Actions, Jenkins 등을 통한 자동화 배포, 롤백 전략 수립
테스트 계획	유닛 테스트, 통합 테스트, API 테스트 시나리오 정리
문서화	Swagger, Postman, 시스템 구조도, 데이터 흐름도 작성
운영 및 모니터링	Prometheus, Grafana, 알림 시스템 설정
법적/규제 요건	개인정보 보호법, GDPR, 로그 보관 정책 준수

 

 

 

백엔드 설계 시 필수 문서 리스트

문서	설명
요구사항 정의서	기능 목록, 유즈케이스, 시나리오 정리
도메인 모델 설계서	엔티티 목록, 관계도(ERD), DB 테이블 정의
API 명세서	URI, HTTP Method, 요청/응답 예시, 인증 방식
시스템 아키텍처 문서	전체 구성도, 기술 스택, 데이터 흐름도
보안 정책 문서	인증/인가 방식, 암호화 전략, 취약점 대응
성능/확장 전략서	트래픽 예측, 캐싱 전략, Auto Scaling 방안
예외 및 로깅 처리 정책	에러 처리 흐름, 로그 포맷, 모니터링 도구 사용법
CI/CD 문서	빌드/테스트/배포 자동화 흐름, 롤백 전략
테스트 시나리오	유닛/통합/API 테스트 케이스
운영/모니터링 가이드	장애 대응 시나리오, 알림 설정, 시스템 점검 프로세스

 

 

백엔드 설계는 단순한 기술 구현을 넘어서, 시스템 전체의 품질과 확장성, 유지보수성을 좌우한다.
잘 설계된 시스템은 장애에 강하고, 변경에 유연하며, 사용자 경험을 개선한다.

 

또한, 이후 프로젝트 운영 및 유지보수 시에도 기본 문서로 유용하게 사용이 가능하다.

실무에서 문서가 제대로 안 되어 있는 프로젝트 만큼 운영하기 어려운 프로젝트도 없다.

 

실제 프로젝트를 진행할 때 위 내용을 하나의 체크리스트처럼 활용해 보자.

그러면 기본적으로 프로젝트 구축 시 발생 할 문제들을 사전에 체크할 수 있을 것이다.