Rust 전환으로 GC Pause 110ms를 0.8ms로 단축하여 200명 이상의 동접자 수용

Context

Go 런타임의 GC Pause와 스케줄러 오버헤드로 인한 50ms Tick Budget 위반 문제 발생. 100명 이상의 동시 접속 시 P99 Latency가 1.4s까지 치솟으며 패킷 손실 22% 및 상태 불일치 현상 초래.

Technical Solution

• GC Determinism 확보를 위해 Go에서 Rust(Tokio 1.25)로 언어 런타임 전면 교체
• Mutex 기반 맵을 DashMap으로 변경하여 Sharded Treasure Table 구조 설계 및 락 경합 최소화
• Go의 M:N 스케줄링 모델을 제거하고 Core 2-5에 고정된 4개의 Worker Thread로 구동하는 Tokio Work-stealing 스케줄러 도입
• per-player Ring Buffer를 Zero-length mpsc channel로 대체하여 수신측 처리 속도에 맞춘 배압(Backpressure) 제어 구현
• Arc 구조를 통한 Zero-cost Abstraction 적용 및 동적 스택 성장으로 인한 메모리 오버헤드 제거

Impact

• Latency 개선: P99 1.4s(Go) $\rightarrow$ 46ms(Rust) 및 최악의 Tick 지연시간 110ms $\rightarrow$ 0.8ms로 감소
• 처리량 증대: 시스템 붕괴 지점 130 RPS $\rightarrow$ 220 RPS로 확장
• 리소스 효율: 180 RPS 기준 CPU 사용률 98% $\rightarrow$ 60%(User 42%, System 18%)로 최적화
• 메모리 안정성: steady state 할당량 4.8 MB/sec $\rightarrow$ 312 KB/sec로 급감

Key Takeaway

실시간성(Real-time)이 핵심인 게임 상태 레이어에서는 단순 처리 속도보다 GC Pause와 같은 Tail Latency의 결정론적 제어가 더 중요함. 런타임 스케줄러의 컨텍스트 스위칭 비용이 비즈니스 로직의 시간 예산을 초과할 경우, 언어 차원의 패러다임 전환이 유일한 해결책이 될 수 있음.