프론트엔드 서버리스: 서비스형 함수(FaaS) 아키텍처

웹 개발의 세계는 끊임없이 진화하고 있습니다. 서비스형 함수(FaaS)를 활용하는 프론트엔드 서버리스 아키텍처는 우리가 현대적인 웹 애플리케이션을 구축하고 배포하는 방식에 있어 중대한 변화를 나타냅니다. 이 접근 방식을 통해 개발자는 서버, 운영 체제 또는 인프라를 관리하지 않고도 프론트엔드 코드와 작고 독립적인 백엔드 함수를 작성하는 데 집중할 수 있습니다. 이 글에서는 프론트엔드 서버리스 및 FaaS와 관련된 개념, 이점, 일반적인 사용 사례 및 구현 전략을 탐색할 것입니다.

프론트엔드 서버리스란 무엇인가?

프론트엔드 서버리스의 핵심은 프론트엔드 애플리케이션을 전통적인 백엔드 서버 인프라에서 분리하는 것입니다. 모든 요청을 처리하는 모놀리식 서버 대신, 프론트엔드는 백엔드 작업을 수행하기 위해 관리형 서비스, 특히 FaaS에 의존합니다. 이는 API 호출, 데이터 처리, 인증 및 이미지 조작과 같은 기능이 서버리스 플랫폼에서 개별적이고 상태 비저장(stateless) 함수로 실행됨을 의미합니다.

서비스형 함수(FaaS) 이해하기

FaaS는 개발자가 개별 함수를 작성하고 배포하면 클라우드 제공업체가 이를 실행하는 데 필요한 인프라를 자동으로 관리하는 클라우드 컴퓨팅 실행 모델입니다. FaaS의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 상태 비저장(Statelessness): 각 함수 실행은 독립적이며 이전 실행에 의존하지 않습니다.
• 이벤트 기반(Event-Driven): 함수는 HTTP 요청, 데이터베이스 업데이트 또는 예약된 작업과 같은 이벤트에 의해 트리거됩니다.
• 자동 확장(Automatic Scaling): 플랫폼은 수요에 따라 함수 인스턴스 수를 자동으로 확장합니다.
• 사용량 기반 과금(Pay-per-Use): 함수가 실행되는 동안 사용된 컴퓨팅 시간에 대해서만 비용을 지불합니다.

인기 있는 FaaS 플랫폼의 예시는 다음과 같습니다:

• AWS Lambda: 아마존의 서버리스 컴퓨팅 서비스입니다.
• Google Cloud Functions: 구글의 이벤트 기반 서버리스 컴퓨팅 플랫폼입니다.
• Azure Functions: 마이크로소프트의 서버리스 컴퓨팅 서비스입니다.
• Netlify Functions: JAMstack 웹사이트를 위한 서버리스 함수에 특화된 플랫폼입니다.
• Vercel Serverless Functions: 프론트엔드 애플리케이션에 최적화된 서버리스 함수를 제공하는 또 다른 플랫폼입니다.

프론트엔드 서버리스 아키텍처의 이점

프론트엔드 서버리스 아키텍처를 채택하면 여러 가지 이점을 얻을 수 있습니다:

• 인프라 관리 감소: 개발자는 서버 유지보수가 아닌 코드에 집중할 수 있습니다. 클라우드 제공업체가 확장, 패치 및 보안을 처리합니다.
• 확장성 향상: FaaS 플랫폼은 다양한 워크로드를 처리하기 위해 자동으로 확장되어 트래픽이 많은 시간에도 응답성을 보장합니다. 이는 예측할 수 없는 수요를 경험하는 애플리케이션에 특히 유용합니다. 예를 들어, 플래시 세일 기간 동안 트래픽이 급증하는 이커머스 사이트를 상상해보세요. 서버리스 함수는 수동 개입 없이 증가된 부하를 처리하기 위해 자동으로 확장될 수 있습니다.
• 비용 최적화: 사용량 기반 과금은 소비하는 리소스에 대해서만 비용을 지불함을 의미합니다. 이는 간헐적이거나 예측 불가능한 사용 패턴을 가진 애플리케이션의 경우 상당한 비용 절감으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 한 달에 한 번만 보고서를 생성하는 함수는 해당 월별 단일 실행 시간에 대해서만 비용이 발생합니다.
• 개발 속도 증가: 더 작고 독립적인 함수는 개발, 테스트 및 배포가 더 쉽습니다. 이는 더 빠른 반복 주기와 시장 출시 시간 단축을 촉진합니다.
• 보안 강화: 서버리스 플랫폼은 일반적으로 자동 패치 및 일반적인 웹 취약점으로부터의 보호를 포함한 강력한 보안 기능을 제공합니다. 기본 인프라는 클라우드 제공업체에서 관리하므로 개발자는 운영 체제나 서버 소프트웨어 보안에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
• 간소화된 배포: 개별 함수를 배포하는 것은 전체 애플리케이션을 배포하는 것보다 종종 더 간단하고 빠릅니다. 많은 플랫폼이 배포 프로세스를 간소화하기 위해 명령줄 도구와 CI/CD 통합을 제공합니다.
• 글로벌 가용성: 대부분의 클라우드 제공업체는 서버리스 함수의 글로벌 배포를 제공하여 전 세계 사용자에게 낮은 지연 시간의 액세스를 가능하게 합니다. 함수를 여러 리전에 배포하여 고가용성을 보장하고 다른 지리적 위치에 있는 사용자의 지연 시간을 줄일 수 있습니다.

프론트엔드 서버리스의 일반적인 사용 사례

프론트엔드 서버리스는 다음과 같은 다양한 사용 사례에 적합합니다:

• API 게이트웨이: 요청을 다른 함수로 라우팅하여 프론트엔드 애플리케이션을 위한 맞춤형 API를 생성합니다. 예를 들어, API 게이트웨이는 사용자 데이터를 검색하는 함수, 결제를 처리하는 다른 함수, 이메일 알림을 보내는 또 다른 함수로 요청을 라우팅할 수 있습니다.
• 폼 제출: 전용 백엔드 서버 없이 폼 데이터 제출을 처리합니다. 서버리스 함수는 폼 데이터를 처리하고 유효성을 검사하며 데이터베이스에 저장하거나 타사 서비스로 보낼 수 있습니다. 이는 연락처 폼, 등록 폼 및 설문조사 폼에 일반적입니다.
• 이미지 및 비디오 처리: 필요에 따라 이미지와 비디오의 크기를 조정하고 최적화하며 변환합니다. 사용자가 이미지를 업로드할 때 함수가 트리거되어 다양한 장치에 맞게 자동으로 크기를 조정할 수 있습니다.
• 인증 및 인가: 사용자 인증 및 인가 로직을 구현합니다. 서버리스 함수는 ID 제공자와 통합하여 사용자 자격 증명을 확인하고 보호된 리소스에 대한 액세스를 제어할 수 있습니다. 사용자가 Google 또는 Facebook 계정으로 로그인할 수 있도록 OAuth 2.0을 사용하는 것이 그 예입니다.
• 데이터 변환 및 보강: 프론트엔드에 표시되기 전에 데이터를 변환하고 보강합니다. 이는 여러 소스에서 데이터를 가져와 결합하고 표시용으로 형식을 지정하는 작업을 포함할 수 있습니다. 예를 들어, 함수는 한 API에서 날씨 데이터를 가져오고 다른 API의 위치 데이터와 결합하여 현지화된 날씨 예보를 표시할 수 있습니다.
• 예약된 작업: 이메일 뉴스레터 발송이나 보고서 생성과 같은 예약된 작업을 실행합니다. 클라우드 제공업체는 특정 간격으로 함수를 실행하도록 예약하는 기본 지원을 제공합니다. 일반적인 사용 사례는 사용자에게 매일 또는 매주 이메일 요약을 보내는 것입니다.
• 웹훅: 웹훅을 통해 타사 서비스의 이벤트에 응답합니다. 이커머스 플랫폼에서 새 주문이 발생하면 함수가 트리거되어 고객에게 알림을 보낼 수 있습니다.
• 동적 콘텐츠 생성: 개인화된 추천이나 A/B 테스트 변형과 같은 동적 콘텐츠를 즉석에서 생성합니다. 서버리스 함수는 각 사용자의 선호도와 행동에 따라 표시되는 콘텐츠를 맞춤화할 수 있습니다.

프론트엔드 서버리스 구현: 실용 가이드

FaaS를 사용하여 프론트엔드 서버리스를 구현하는 단계별 가이드는 다음과 같습니다:

1. FaaS 플랫폼 선택

프로젝트 요구사항과 기술 전문성에 맞는 FaaS 플랫폼을 선택하세요. 가격, 지원 언어, 사용 용이성, 다른 서비스와의 통합과 같은 요소를 고려하세요.

예시: 자바스크립트를 많이 사용하는 프론트엔드 애플리케이션의 경우, React 및 Vue.js와 같은 인기 있는 프론트엔드 프레임워크와의 긴밀한 통합 때문에 Netlify Functions나 Vercel Serverless Functions가 좋은 선택이 될 수 있습니다.

2. 함수 정의

서버리스 함수로 오프로드할 수 있는 특정 백엔드 작업을 식별하세요. 복잡한 작업을 더 작고 독립적인 함수로 분해하세요.

예시: 전체 사용자 등록 프로세스를 처리하는 단일 함수 대신, 이메일 주소 유효성 검사, 비밀번호 해싱, 데이터베이스에 사용자 데이터 저장을 위한 별도의 함수를 만드세요.

3. 함수 작성

선택한 FaaS 플랫폼에서 지원하는 언어를 사용하여 함수 코드를 작성하세요. 함수가 상태 비저장(stateless)이며 멱등성(idempotent)을 갖도록 하세요.

예시 (AWS Lambda를 사용한 Node.js):

exports.handler = async (event) => { const name = event.queryStringParameters.name || 'World'; const response = { statusCode: 200, body: `Hello, ${name}!`, }; return response; };

4. 이벤트 트리거 구성

함수를 호출할 이벤트 트리거를 구성하세요. 이는 HTTP 요청, 데이터베이스 업데이트 또는 예약된 작업이 될 수 있습니다.

예시: 사용자가 프론트엔드에서 폼을 제출할 때 HTTP 요청을 함수로 라우팅하도록 API 게이트웨이를 구성하세요.

5. 함수 배포

플랫폼의 명령줄 도구나 웹 인터페이스를 사용하여 FaaS 플랫폼에 함수를 배포하세요.

예시: netlify deploy 명령을 사용하여 Netlify에 함수를 배포하세요.

6. 함수 테스트

함수가 올바르게 작동하는지 철저히 테스트하세요. 단위 테스트, 통합 테스트, 엔드투엔드 테스트를 사용하여 모든 가능한 시나리오를 다루세요.

7. 모니터링 및 최적화

함수의 성능을 모니터링하고 최적화할 영역을 식별하세요. 실행 시간, 메모리 사용량 및 오류율에 주의를 기울이세요.

예시: FaaS 플랫폼의 모니터링 도구를 사용하여 느리게 실행되는 함수를 식별하고 성능 향상을 위해 코드를 최적화하세요.

프론트엔드 프레임워크 통합

프론트엔드 서버리스는 React, Vue.js, Angular와 같은 인기 있는 프론트엔드 프레임워크와 원활하게 통합될 수 있습니다.

• React: react-query나 swr과 같은 라이브러리를 사용하여 React 애플리케이션에서 서버리스 함수로부터의 데이터 가져오기를 관리할 수 있습니다.
• Vue.js: Vue의 반응성 시스템은 서버리스 함수와의 통합을 쉽게 만듭니다. axios 라이브러리는 Vue 컴포넌트에서 서버리스 함수로 API 호출을 하는 데 일반적으로 사용됩니다.
• Angular: Angular의 HttpClient 모듈을 사용하여 서버리스 함수와 통신할 수 있습니다. Observables는 서버리스 함수로부터의 비동기 데이터 스트림을 처리하는 강력한 방법을 제공합니다.

보안 고려 사항

FaaS 플랫폼이 안전한 환경을 제공하지만, 서버리스 함수를 개발할 때 보안 모범 사례를 따르는 것이 중요합니다:

• 입력 유효성 검사: 주입 공격을 방지하기 위해 항상 사용자 입력을 검증하세요.
• 안전한 의존성 관리: 보안 취약점을 패치하기 위해 함수 의존성을 최신 상태로 유지하세요. npm audit이나 yarn audit과 같은 도구를 사용하여 의존성의 취약점을 식별하고 수정하세요.
• 최소 권한 원칙: 함수에 다른 리소스에 접근하는 데 필요한 최소한의 권한만 부여하세요. 함수에 지나치게 광범위한 권한을 부여하는 것을 피하세요.
• 환경 변수: API 키 및 데이터베이스 자격 증명과 같은 민감한 정보는 코드에 하드코딩하는 대신 환경 변수에 저장하세요.
• 속도 제한(Rate Limiting): 남용 및 서비스 거부 공격을 방지하기 위해 속도 제한을 구현하세요.
• 정기적인 보안 감사: 잠재적인 취약점을 식별하고 해결하기 위해 정기적인 보안 감사를 수행하세요.

비용 관리 전략

프론트엔드 서버리스는 비용 효율적일 수 있지만, 비용을 효과적으로 관리하기 위한 전략을 구현하는 것이 중요합니다:

• 함수 실행 시간 최적화: 코드를 최적화하고 불필요한 작업을 최소화하여 함수의 실행 시간을 줄이세요.
• 메모리 사용량 최소화: 함수에 적절한 양의 메모리를 할당하세요. 과도한 메모리를 할당하면 비용이 증가할 수 있으므로 피하세요.
• 캐싱 사용: 자주 액세스하는 데이터를 캐싱하여 함수 호출 횟수를 줄이세요.
• 사용량 모니터링: 함수 사용량을 정기적으로 모니터링하고 비용을 줄일 수 있는 영역을 식별하세요.
• 올바른 리전 선택: 사용자와 가장 가까운 리전에 함수를 배포하여 지연 시간을 줄이고 성능을 향상시키세요. 그러나 리전별로 가격이 다를 수 있음을 유의하세요.
• 예약된 동시성 고려: 일관된 성능이 필요한 중요한 함수의 경우, 예약된 동시성을 사용하여 특정 수의 함수 인스턴스가 항상 사용 가능하도록 보장하는 것을 고려하세요.

프론트엔드 서버리스의 미래

프론트엔드 서버리스는 빠르게 발전하는 분야입니다. 앞으로 몇 년 동안 FaaS 플랫폼의 추가적인 발전, 개선된 도구, 서버리스 아키텍처의 채택 증가를 기대할 수 있습니다.

몇 가지 잠재적인 미래 동향은 다음과 같습니다:

• 엣지 컴퓨팅: 지연 시간을 더욱 줄이기 위해 네트워크 엣지에 더 가까운 곳에 서버리스 함수를 배포합니다.
• 웹어셈블리(Wasm): 웹어셈블리를 사용하여 브라우저나 기타 리소스가 제한된 환경에서 서버리스 함수를 실행합니다.
• AI 기반 함수: 인공 지능 및 머신 러닝 기능을 서버리스 함수에 통합합니다.
• 개선된 개발자 경험: 서버리스 함수 개발, 테스트 및 배포를 위한 보다 간소화된 도구 및 워크플로우.
• 서버리스 컨테이너: 서버리스 컴퓨팅의 이점과 컨테이너화의 유연성을 결합합니다.

결론

서비스형 함수(FaaS)에 의해 주도되는 프론트엔드 서버리스 아키텍처는 현대적인 웹 애플리케이션을 구축하기 위한 강력하고 유연한 접근 방식을 제공합니다. 프론트엔드를 전통적인 백엔드 서버에서 분리함으로써 개발자는 매력적인 사용자 경험을 만드는 데 집중하면서 서버리스 컴퓨팅의 확장성, 비용 효율성 및 보안 이점을 활용할 수 있습니다. 서버리스 생태계가 계속 성숙해짐에 따라 앞으로 몇 년 안에 프론트엔드 서버리스의 훨씬 더 혁신적인 적용을 보게 될 것으로 기대합니다. 이러한 패러다임 변화를 수용하면 개발자가 전 세계 고객을 위해 더 빠르고, 더 확장 가능하며, 더 효율적인 웹 애플리케이션을 구축할 수 있는 힘을 얻게 될 것입니다.

이 접근 방식은 지리적 위치나 인프라 접근성에 관계없이 전 세계 개발자들에게 혁신적인 웹 애플리케이션을 기여하고 구축할 기회를 제공합니다. 확장 가능하고 비용 효율적인 인프라에 대한 접근을 제공함으로써 소규모 팀과 개인 개발자가 대규모 조직과 경쟁할 수 있도록 힘을 실어줍니다. 웹 개발의 미래는 의심할 여지 없이 서버리스 아키텍처로 나아가고 있으며, 이 패러다임을 이해하고 채택하는 것은 끊임없이 진화하는 이 산업에서 앞서 나가기 위해 매우 중요합니다.