프론트엔드 엣지 함수 요청 배치: 다중 요청 처리 성능 극대화

오늘날의 웹 개발 환경에서 성능은 가장 중요합니다. 사용자들은 번개처럼 빠른 응답 시간을 기대하며, 사소한 지연조차도 불만과 이탈로 이어질 수 있습니다. 프론트엔드 엣지 함수는 연산을 사용자에게 더 가까이 이동시켜 성능을 최적화하는 강력한 방법을 제공합니다. 그러나 이러한 함수에 대한 다중 요청을 단순하게 구현하면 상당한 오버헤드가 발생할 수 있습니다. 바로 이 지점에서 요청 배치가 필요합니다. 이 글에서는 프론트엔드 엣지 함수 요청 배치의 개념, 이점, 구현 전략, 그리고 최적의 성능을 달성하기 위한 모범 사례를 살펴봅니다.

엣지 함수란 무엇인가?

엣지 함수는 글로벌 서버 네트워크에서 실행되는 서버리스 함수로, 연산을 사용자에게 더 가까이 가져옵니다. 이러한 근접성은 요청이 처리되기 위해 멀리 이동할 필요가 없으므로 지연 시간을 줄여줍니다. 다음과 같은 작업에 이상적입니다:

• A/B 테스팅: 사용자를 웹사이트나 애플리케이션의 다른 버전으로 동적으로 라우팅합니다.
• 개인화: 사용자 위치, 선호도 또는 기타 요인에 따라 콘텐츠를 맞춤화합니다.
• 인증: 사용자 자격 증명을 확인하고 리소스에 대한 접근을 제어합니다.
• 이미지 최적화: 다양한 기기와 네트워크 조건에 맞게 이미지를 실시간으로 리사이징하고 압축합니다.
• 콘텐츠 재작성: 요청 컨텍스트에 따라 콘텐츠를 수정합니다.

엣지 함수를 제공하는 인기 있는 플랫폼으로는 Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers, AWS Lambda@Edge 등이 있습니다.

문제점: 비효율적인 다중 요청 처리

프론트엔드가 엣지 함수에서 여러 데이터 조각을 가져와야 하는 시나리오를 생각해 보십시오. 예를 들어, 장바구니에 있는 여러 항목의 제품 상세 정보를 검색하거나 여러 사용자에 대한 개인화된 추천을 가져오는 경우입니다. 각 요청이 개별적으로 이루어지면 연결 설정, 요청 전송, 엣지 함수에서의 처리와 관련된 오버헤드가 빠르게 누적될 수 있습니다. 이 오버헤드에는 다음이 포함됩니다:

• 네트워크 지연 시간: 각 요청은 네트워크 지연 시간을 발생시키며, 특히 엣지 함수 서버에서 멀리 떨어진 사용자에게는 상당할 수 있습니다.
• 함수 콜드 스타트: 엣지 함수는 요청을 처리하기 전에 함수 인스턴스를 초기화해야 하는 콜드 스타트를 경험할 수 있습니다. 이 초기화는 특히 함수가 자주 호출되지 않는 경우 상당한 지연을 추가할 수 있습니다.
• 다중 연결 설정 오버헤드: 각 요청에 대해 연결을 생성하고 해제하는 것은 리소스 집약적입니다.

각 요청에 대해 별도의 호출을 하는 것은 전반적인 성능을 크게 저하시키고 사용자가 체감하는 지연 시간을 증가시킬 수 있습니다.

해결책: 요청 배치

요청 배치는 여러 개의 개별 요청을 하나의 더 큰 요청으로 결합하는 기술입니다. 프론트엔드는 장바구니의 각 제품에 대해 별도의 요청을 보내는 대신, 모든 제품 ID를 포함하는 단일 요청을 보냅니다. 그러면 엣지 함수는 이 배치 요청을 처리하고 해당 제품 상세 정보를 단일 응답으로 반환합니다.

요청을 배치함으로써 네트워크 지연 시간, 함수 콜드 스타트, 연결 설정과 관련된 오버헤드를 크게 줄일 수 있습니다. 이는 성능 향상과 더 나은 사용자 경험으로 이어집니다.

요청 배치의 이점

요청 배치는 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다:

• 네트워크 지연 시간 감소: 요청 수가 줄어들어 네트워크 오버헤드가 감소하며, 특히 지리적으로 분산된 사용자에게 유리합니다.
• 함수 콜드 스타트 최소화: 단일 요청으로 여러 작업을 처리할 수 있어 콜드 스타트의 영향을 줄입니다.
• 서버 활용도 향상: 배치는 서버가 처리해야 하는 연결 수를 줄여 더 나은 리소스 활용으로 이어집니다.
• 비용 절감: 많은 엣지 함수 제공 업체는 호출 수에 따라 요금을 부과합니다. 배치는 호출 수를 줄여 잠재적으로 비용을 절감할 수 있습니다.
• 사용자 경험 향상: 더 빠른 응답 시간은 더 부드럽고 반응성이 좋은 사용자 경험으로 이어집니다.

구현 전략

프론트엔드 엣지 함수 아키텍처에서 요청 배치를 구현하는 방법에는 여러 가지가 있습니다:

1. 단일 엔드포인트를 사용한 프론트엔드 배치

이것은 가장 간단한 접근 방식으로, 프론트엔드가 여러 요청을 단일 요청으로 집계하여 단일 엣지 함수 엔드포인트로 보냅니다. 그러면 엣지 함수가 배치된 요청을 처리하고 배치된 응답을 반환합니다.

프론트엔드 구현:

프론트엔드는 개별 요청을 수집하여 일반적으로 JSON 배열이나 객체인 단일 데이터 구조로 결합해야 합니다. 그런 다음 이 배치된 데이터를 엣지 함수로 보냅니다.

예시 (JavaScript):

async function fetchProductDetails(productIds) {
 const response = await fetch('/.netlify/functions/getProductDetails', {
 method: 'POST',
 headers: {
 'Content-Type': 'application/json'
 },
 body: JSON.stringify({ productIds })
 });

 const data = await response.json();
 return data;
}

// Example usage:
const productIds = ['product1', 'product2', 'product3'];
const productDetails = await fetchProductDetails(productIds);
console.log(productDetails);

엣지 함수 구현:

엣지 함수는 배치된 요청을 파싱하고, 배치 내의 각 개별 요청을 처리하고, 배치된 응답을 구성해야 합니다.

예시 (Netlify 함수 - JavaScript):

exports.handler = async (event) => {
 try {
 const { productIds } = JSON.parse(event.body);

 // Simulate fetching product details from a database
 const productDetails = productIds.map(id => ({
 id: id,
 name: `Product ${id}`,
 price: Math.random() * 100
 }));

 return {
 statusCode: 200,
 body: JSON.stringify(productDetails)
 };
 } catch (error) {
 return {
 statusCode: 500,
 body: JSON.stringify({ error: error.message })
 };
 }
};

2. 큐를 사용한 백엔드 주도 배치

요청이 비동기적으로 도착하거나 애플리케이션의 다른 부분에서 생성되는 더 복잡한 시나리오에서는 큐 기반 접근 방식이 더 적합할 수 있습니다. 프론트엔드는 요청을 큐에 추가하고, 별도의 프로세스(예: 백그라운드 작업 또는 다른 엣지 함수)가 주기적으로 큐의 요청을 배치하여 엣지 함수로 보냅니다.

프론트엔드 구현:

프론트엔드는 엣지 함수를 직접 호출하는 대신 요청을 큐(예: Redis 큐 또는 RabbitMQ와 같은 메시지 브로커)에 추가합니다. 큐는 버퍼 역할을 하여 요청이 처리되기 전에 누적될 수 있도록 합니다.

백엔드 구현:

별도의 프로세스나 엣지 함수가 큐를 모니터링합니다. 특정 임계값(예: 최대 배치 크기 또는 시간 간격)에 도달하면 큐에서 요청을 검색하여 배치하고 주 엣지 함수로 보내 처리합니다.

이 접근 방식은 더 복잡하지만, 특히 대용량 및 비동기 요청을 처리할 때 더 큰 유연성과 확장성을 제공합니다.

3. GraphQL 배치

GraphQL을 사용하는 경우 요청 배치는 종종 GraphQL 서버와 클라이언트에 의해 자동으로 처리됩니다. GraphQL을 사용하면 단일 쿼리로 여러 관련 데이터 조각을 가져올 수 있습니다. 그런 다음 GraphQL 서버는 기본 데이터 소스에 대한 요청을 배치하여 쿼리 실행을 최적화할 수 있습니다.

Apollo Client와 같은 GraphQL 라이브러리는 GraphQL 쿼리를 배치하기 위한 내장 메커니즘을 제공하여 구현을 더욱 단순화합니다.

요청 배치를 위한 모범 사례

요청 배치를 효과적으로 구현하려면 다음 모범 사례를 고려하십시오:

• 최적의 배치 크기 결정: 최적의 배치 크기는 네트워크 지연 시간, 함수 실행 시간, 처리되는 데이터의 성격과 같은 요인에 따라 달라집니다. 엣지 함수에 과부하를 주지 않으면서 성능을 극대화하는 최적점을 찾기 위해 다양한 배치 크기로 실험해 보세요. 배치가 너무 작으면 성능 이점이 상쇄될 것입니다. 배치가 너무 크면 타임아웃이나 메모리 문제가 발생할 수 있습니다.
• 오류 처리 구현: 배치 처리 중에 발생할 수 있는 오류를 적절하게 처리하십시오. 엣지 함수가 성공적으로 처리된 요청에 대한 결과는 반환하고 어떤 요청이 실패했는지 표시하는 부분적 성공 응답과 같은 전략을 고려하십시오. 이를 통해 프론트엔드는 실패한 요청만 재시도할 수 있습니다.
• 성능 모니터링: 배치된 요청의 성능을 지속적으로 모니터링하십시오. 요청 지연 시간, 오류율, 함수 실행 시간과 같은 메트릭을 추적하여 잠재적인 병목 현상을 식별하고 구현을 최적화하십시오. 엣지 함수 플랫폼은 종종 이를 돕는 모니터링 도구를 제공합니다.
• 데이터 직렬화 및 역직렬화 고려: 배치된 데이터의 직렬화 및 역직렬화는 오버헤드를 추가할 수 있습니다. 이 오버헤드를 최소화하기 위해 JSON이나 MessagePack과 같은 효율적인 직렬화 형식을 선택하십시오.
• 타임아웃 구현: 배치된 요청이 무기한 중단되는 것을 방지하기 위해 적절한 타임아웃을 설정하십시오. 타임아웃은 엣지 함수가 전체 배치를 처리할 수 있을 만큼 충분히 길어야 하지만, 문제가 발생했을 때 과도한 지연을 방지할 수 있을 만큼 짧아야 합니다.
• 보안 고려 사항: 데이터에 대한 무단 접근을 방지하기 위해 배치된 요청이 적절하게 인증되고 권한이 부여되었는지 확인하십시오. 주입 공격 및 기타 보안 취약점으로부터 보호하기 위한 보안 조치를 구현하십시오. 모든 입력 데이터를 살균하고 유효성을 검사하십시오.
• 멱등성(Idempotency): 특히 배치 요청이 중요한 트랜잭션의 일부인 경우 멱등성의 중요성을 고려하십시오. 네트워크 오류로 인해 요청이 두 번 이상 제출될 수 있는 경우, 이를 두 번 이상 처리해도 문제가 발생하지 않도록 하십시오.

예시 및 사용 사례

요청 배치가 특히 유용할 수 있는 몇 가지 실용적인 예시와 사용 사례는 다음과 같습니다:

• 전자 상거래: 장바구니에 있는 여러 항목의 제품 상세 정보 가져오기, 제품 목록에 대한 고객 리뷰 검색, 단일 트랜잭션으로 여러 주문 처리. 예를 들어, 글로벌 CDN과 엣지 함수를 사용하는 일본의 전자 상거래 사이트는 제품 상세 정보 요청을 배치하여 전국 사용자들의 지연 시간을 최소화할 수 있습니다.
• 소셜 미디어: 뉴스 피드에서 여러 사용자의 게시물 가져오기, 게시물 목록에 대한 댓글 검색, 단일 작업으로 여러 항목의 좋아요 수 업데이트. 글로벌 소셜 미디어 플랫폼은 사용자가 뉴스 피드를 로드할 때 위치에 관계없이 콘텐츠를 빠르게 렌더링하기 위해 배치를 활용할 수 있습니다.
• 실시간 분석: 다양한 소스에서 여러 데이터 포인트를 실시간으로 집계 및 처리, 이벤트 배치에 대한 집계 통계 계산, 데이터 웨어하우스로 배치 업데이트 전송. 실시간으로 사용자 행동을 분석하는 유럽의 핀테크 회사는 분석 대시보드로 보내기 전에 데이터 포인트를 배치할 수 있습니다.
• 개인화 엔진: 여러 사용자에 대한 개인화된 추천 가져오기, 이벤트 배치를 기반으로 사용자 프로필 업데이트, 사용자 그룹에 개인화된 콘텐츠 제공. 북미, 남미, 유럽, 아시아 및 오세아니아 전역에 콘텐츠를 제공하는 스트리밍 서비스는 배치된 개인화 요청의 이점을 누릴 수 있습니다.
• 게임: 게임 로비에서 여러 사용자의 플레이어 프로필 가져오기, 플레이어 그룹의 게임 상태 업데이트, 단일 작업으로 여러 게임 이벤트 처리. 낮은 지연 시간이 중요한 멀티플레이어 온라인 게임의 경우, 요청 배치는 플레이어 경험에 상당한 차이를 만들 수 있습니다.

결론

프론트엔드 엣지 함수 요청 배치는 성능을 최적화하고 사용자 경험을 개선하는 강력한 기술입니다. 여러 요청을 단일 배치로 결합함으로써 네트워크 지연 시간을 크게 줄이고, 함수 콜드 스타트를 최소화하며, 서버 활용도를 향상시킬 수 있습니다. 전자 상거래 플랫폼, 소셜 미디어 애플리케이션, 또는 실시간 분석 시스템을 구축하든, 요청 배치는 더 빠르고, 더 반응성이 좋으며, 더 비용 효율적인 솔루션을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 글에서 설명한 구현 전략과 모범 사례를 신중하게 고려함으로써, 요청 배치의 힘을 활용하여 다중 요청 처리를 극대화하고 전 세계 고객에게 우수한 사용자 경험을 제공할 수 있습니다.

추가 자료

다음은 도움이 될 수 있는 몇 가지 추가 자료입니다:

• 사용 중인 특정 엣지 함수 제공 업체의 문서 (예: Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers, AWS Lambda@Edge).
• 일반적인 요청 배치 기술에 대한 기사 및 튜토리얼.
• GraphQL을 사용하는 경우, GraphQL 문서 및 튜토리얼.
• 프론트엔드 성능 최적화와 관련된 블로그 및 포럼.