최근 이벤트 항공권을 예약하려다 보니, 항공권을 검색하자마자 대기열 페이지로 안내되었습니다. 한참을 기다리면서 "이 시스템은 어떻게 구현되어 있을까?"라는 궁금증이 생겨서 찾아보게 되었습니다.
타 예약 시스템의 대기열과 입장 시간에 비해 항공권 예약시 대기 시간이 매우 길었는데, 그것에 대한 고민도 포함되어 있습니다.
(저는 4월에 도쿄에 갑니다. 땡큐 진마켓)
🧩 대기열 시스템이 필요한 이유
항공권 이벤트, 콘서트 티켓 예매, 인기 제품 사전 예약 등 동시 접속자가 폭증할 가능성이 있는 서비스는 대기열 시스템(Waiting Queue)을 통해 서버 과부하를 방지하고 공정한 접속 기회를 제공합니다.
대기열이 필요한 상황
- 이벤트 항공권 예약: 특정 시간에 수만 명이 동시에 접속
- 인기 콘서트 티켓 예매: 서버 과부하로 인한 장애 발생 가능성
- 인기 제품 사전 예약(아이폰, 한정판 스니커즈 등)
이러한 상황에서 대기열 시스템을 통해 사용자 경험을 개선할 수 있습니다.
예를 들어:
- 이벤트 항공권 예약 페이지에 수만 명이 동시에 접속할 경우, 서버 부하로 페이지가 멈출 수 있음
- 대기열 시스템을 통해 순차 입장을 유도하여 안정적 예약 진행
🛠️ 대기열 시스템 아키텍처 설계
대기열 시스템은 다음과 같은 구조로 설계할 수 있습니다:
1. 접속 관리 (Access Management)
- 사용자가 특정 페이지에 접속하면 토큰 발급
- 사용자에게 현재 대기열에서 순서 및 예상 대기 시간 표시
- Redis Sorted Set을 사용하여 접속 시점 기준 순서 관리
- IP 제한이나 쿠키 기반 세션 관리로 중복 접속 방지
💡 핵심 포인트:
- 동일 사용자가 여러 번 접속 시 하나의 토큰만 유지
- 악의적인 트래픽(봇, 매크로)을 식별하여 차단
2. 트래픽 제어 (Traffic Control)
- CloudFront + WAF로 비정상 접근 및 봇 트래픽 차단
- Rate Limiting(속도 제한) 적용으로 동시 접속 수 제한
- 사용자 Agent 분석 및 ReCAPTCHA 적용을 통해 자동화 접근 방지
💡 핵심 포인트:
- 트래픽 초과 시
503 Service Unavailable응답 반환 - 봇 탐지 로직을 로그 기반으로 지속 개선
3. 대기열 관리 (Queue Management)
- Kafka를 사용하여 대기열 이벤트 관리
- Redis Sorted Set에 사용자 등록 및 하트비트(heartbeat) 기반 연결 유지
- 사용자의 대기 상태를 주기적으로 클라이언트에 전달
💡 핵심 포인트:
- Kafka를 통해 이벤트 순서 보장 및 확장성 확보
- Redis에서 TTL 설정으로 유령 세션 제거
4. 예약 페이지 입장 (Reservation Access)
- 대기열 최상단 사용자가 순서가 되면 1회성 JWT 토큰 발급
- 토큰 만료 시 입장 불가로 설정하여 공정성 확보
- 사용자가 입장 후 일정 시간 내에 행동하지 않으면 강제 퇴장
💡 핵심 포인트:
- JWT 발급 시 IP 바인딩 적용
- 예약 페이지는 1회성 접근 토큰으로만 접근 가능
5. 데이터 저장 및 모니터링 (Data Management & Monitoring)
- DB 에 예약 정보 저장
- Kafka Consumer로 대기열 상태를 실시간 모니터링
- Grafana 및 Prometheus를 활용해 트래픽 패턴 분석
💡 핵심 포인트:
- 대기열 이벤트(입장, 이탈, 실패 등) 로깅
- 사용자 행동 패턴 분석으로 대기열 개선
⚙️ 기술 스택 및 구성 요소
| 구성 요소 | 기술 스택 | 설명 |
|---|---|---|
| 애플리케이션 | Spring Boot + Kotlin | API 서버 구현 |
| 큐 시스템 | Kafka | 대기열 이벤트 관리 |
| 캐싱 및 순서 관리 | Redis Sorted Set | 접속 순서 관리 및 TTL 설정 |
| 데이터 저장 | PostgreSQL | 예약 및 사용자 정보 저장 |
| 배포 인프라 | AWS ECS + ALB | 트래픽 분산 및 확장성 확보 |
| 보안 | CloudFront + WAF | 봇 차단 및 비정상 접근 방지 |
| 모니터링 | Grafana & Prometheus | 성능 및 대기열 상태 모니터링 |
🔑 대기열 관리 로직: Redis Sorted Set 활용
Redis Sorted Set은 점수(Score)와 멤버(Member)를 기반으로 순서 보장을 할 수 있어 대기열 구현에 적합합니다.
주요 명령어
- ZADD: 사용자 추가 →
ZADD waiting_queue <timestamp> <user_token> - ZRANK: 사용자의 현재 순서 조회 →
ZRANK waiting_queue <user_token> - ZRANGE: 대기열 최상단 사용자 가져오기 →
ZRANGE waiting_queue 0 0 - ZREM: 대기열에서 사용자 제거 →
ZREM waiting_queue <user_token>
💡 핵심 포인트:
- 사용자 별 TTL(Time To Live) 설정(예: 30초)
- 하트비트(heartbeat) 요청이 없으면 자동 만료 처리
Kotlin 코드 예제: 대기열 서비스
@Service
class WaitingQueueService(private val redisTemplate: StringRedisTemplate) {
companion object {
private const val QUEUE_KEY = "waiting_queue"
}
// 사용자 대기열 등록
fun joinQueue(userToken: String) {
val currentTime = System.currentTimeMillis().toDouble()
redisTemplate.opsForZSet().add(QUEUE_KEY, userToken, currentTime)
redisTemplate.expire("waiting_queue:$userToken", Duration.ofSeconds(30))
}
// 사용자 순서 조회
fun getPosition(userToken: String): Long {
return redisTemplate.opsForZSet().rank(QUEUE_KEY, userToken)?.plus(1) ?: -1
}
// 다음 사용자 입장
fun dequeueNextUser(): String? {
val nextUser = redisTemplate.opsForZSet().range(QUEUE_KEY, 0, 0)?.firstOrNull()
if (nextUser != null) {
redisTemplate.opsForZSet().remove(QUEUE_KEY, nextUser)
}
return nextUser
}
}👀 사용자 이탈 및 연결 끊김 감지
예약 대기 중 페이지 이탈, 인터넷 연결 끊김 또는 새로고침 시 대기열에서 제거해야 합니다.
클라이언트 측 이벤트 감지 (JavaScript)
// 페이지 이탈 시 서버에 사용자 제거 요청
window.addEventListener('beforeunload', () => {
navigator.sendBeacon('/waiting-room/leave', JSON.stringify({ token: userToken }));
});
// 하트비트(heartbeat) 전송으로 연결 유지
setInterval(() => {
fetch('/waiting-room/heartbeat', {
method: 'POST',
headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
body: JSON.stringify({ token: userToken })
});
}, 10000); // 10초마다 하트비트 전송서버 측 이탈 및 하트비트 처리
// 사용자 이탈 처리
@PostMapping("/waiting-room/leave")
fun leaveQueue(@RequestBody request: Map<String, String>) {
val token = request["token"] ?: return
redisTemplate.opsForZSet().remove("waiting_queue", token)
println("User $token left the queue")
}
// 하트비트 요청 처리
@PostMapping("/waiting-room/heartbeat")
fun heartbeat(@RequestBody request: Map<String, String>) {
val token = request["token"] ?: return
redisTemplate.expire("waiting_queue:$token", Duration.ofSeconds(30))
println("Heartbeat received from $token")
}🔍 항공권 예약 시 대기열이 길어지는 이유: 낮은 페이지 이탈률
항공권 예약 페이지의 특성상, 사용자는 여러 항공편 옵션을 탐색하느라 페이지에 오랫동안 머무를 가능성이 높습니다. 이 경우, 대기열이 짧아 보이더라도 대기 시간이 길어질 수 있습니다.
(저도 계속해서 티켓을 살펴보다가 결제까지 완료하고 나서야 페이지를 빠져나와서 새로운 대기열에 입장하게 되었거든요)
이와 관련된 주요 원인
- 사용자가 다양한 항공편 검색을 반복하며 페이지를 떠나지 않음
- 결제 단계에서 항공편 선택 및 예약 완료에 시간이 소요
- 탐색 중에도 페이지를 갱신하지 않고 장시간 머무름
해결 방법
- 탐색 시간 제한: 페이지에 세션 타임아웃(예: 20분) 설정
- 탐색 중에도 대기열 갱신: 하트비트 주기를 단축하여 장기 접속 사용자 파악
- 탐색 세션 구분: 탐색 세션과 예약 세션을 분리하여, 탐색 사용자는 대기열에 포함하지 않도록 개선
- 사용자 행동 분석: 페이지 탐색 패턴을 분석해 불필요한 장기 체류 방지
결론
이번에 대기열 시스템을 살펴보면서, 단순히 사용자를 줄 세우는 것이 아니라 인프라, 트래픽 관리, 실시간 상태 확인, 사용자 경험 개선 등 다양한 기술적 고민이 필요하다는 점을 깨달았습니다.
또한, 사용해보지 않은 Kafka, Redis Sorted Set을 활용하는 방법을 고민해볼 수 있었고, 모니터링이 단순히 이상감지를 위한 것이 아닌 사용자 행동 패턴 분석을 통해 더 나은 시스템을 만들 수 있는 방법이란 것도 인지하게 되었습니다.
이벤트 항공권 예약 대기열은 단순히 기다리기 이상의 세심한 설계와 운영이 필요한 시스템 같습니다.
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챗지피티와 함께 고민한 내용을 다시 한번 정리했습니다.
