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Node.js#Node.js#Performance

cluster 모듈로 멀티코어 CPU 100% 활용하기

SHIN

2026년 4월 20일0
📚

Node.js 실전 팁 20선

20편
  1. 3Node.js Stream으로 대용량 파일 처리하기
  2. 4Worker Threads로 CPU 집약 작업 처리하기
  3. cluster 모듈로 멀티코어 CPU 100% 활용하기현재
  4. 6child_process로 외부 명령 실행하기
  5. 7fs/promises로 파일 시스템 다루기
  6. 20Node.js Event Loop 완전 정복
  7. 20Node.js path 모듈 완전 정복
  8. 20환경 변수 관리 — .env, dotenv, 그리고 검증
  9. 20EventEmitter 패턴으로 느슨한 결합 구현하기
  10. 20Node.js crypto 모듈로 해싱과 암호화 구현하기
  11. 20Node.js 메모리 누수 찾고 수정하기
  12. 20Express 미들웨어 패턴과 에러 처리
  13. 20Node.js CJS vs ESM 모듈 시스템 완전 정리
  14. 20Node.js Buffer와 인코딩 완전 가이드
  15. 20PM2로 Node.js 프로세스 관리하기
  16. 20Node.js HTTP 서버 직접 구현하기
  17. 20Node.js 성능 프로파일링 실전 가이드
  18. 20Node.js npm 스크립트 완전 활용하기
  19. 20Node.js 보안 체크리스트 10가지
  20. 20Node.js 테스팅 전략 — 단위, 통합, E2E 테스트

cluster 모듈로 멀티코어 CPU 100% 활용하기

Node.js 기본 내장 cluster 모듈로 포크(fork) 방식의 멀티프로세스 서버를 구성할 수 있습니다.

기본 패턴

CODE
const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const os = require('os');

if (cluster.isPrimary) {
  const numCPUs = os.cpus().length;
  console.log(`Master ${process.pid} 실행 중, ${numCPUs}개 워커 포크`);

  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`Worker ${worker.process.pid} 종료. 재시작...`);
    cluster.fork(); // 자동 재시작
  });
} else {
  // 워커: 실제 서버 로직
  http.createServer((req, res) => {
    res.end(`Worker ${process.pid} 응답`);
  }).listen(3000);

  console.log(`Worker ${process.pid} 시작`);
}

Express와 함께 사용

CODE
const cluster = require('cluster');
const os = require('os');

if (cluster.isPrimary) {
  for (let i = 0; i < os.cpus().length; i++) cluster.fork();

  cluster.on('exit', () => cluster.fork());
} else {
  const express = require('express');
  const app = express();

  app.get('/', (req, res) => {
    res.json({ pid: process.pid, message: 'OK' });
  });

  app.listen(3000);
}

마스터 ↔ 워커 메시지 통신

CODE
if (cluster.isPrimary) {
  const worker = cluster.fork();

  // 워커에게 메시지 전송
  worker.send({ type: 'config', data: { timeout: 5000 } });

  // 워커 메시지 수신
  worker.on('message', (msg) => {
    if (msg.type === 'stats') {
      console.log(`Worker stats: ${JSON.stringify(msg.data)}`);
    }
  });
} else {
  process.on('message', (msg) => {
    if (msg.type === 'config') {
      // 설정 적용
    }
  });

  // 주기적으로 통계 보고
  setInterval(() => {
    process.send({ type: 'stats', data: { memory: process.memoryUsage() } });
  }, 5000);
}

Graceful Shutdown

CODE
if (!cluster.isPrimary) {
  process.on('SIGTERM', () => {
    server.close(() => {
      console.log(`Worker ${process.pid} 정상 종료`);
      process.exit(0);
    });
  });
}

cluster vs Worker Threads

구분clusterWorker Threads
격리 수준완전 격리 (별도 프로세스)같은 프로세스
메모리 공유불가SharedArrayBuffer
용도HTTP 서버 스케일링CPU 계산
오버헤드높음 (프로세스 포크)낮음

PM2를 사용하면 cluster 모드를 명령어 하나로 관리할 수 있습니다: pm2 start app.js -i max

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SHIN

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