클라우드 서버리스 플랫폼을 선택하는 방법

클라우드플레어 워커스(Cloudflare Workers)

클라우드플레어는 DDoS 공격으로부터 웹 사이트를 보호하는 것으로 잘 알려진 엣지 네트워크이다. 클라우드플레어 워커스로 서버리스 코드를 클라우드플레어의 글로벌 엣지 네트워크에 배치할 수 있는데, 컨테이너나 가상머신보다 부하가 훨씬 적은 V8 아이솔레이트(Isolate)에서 구동하는 것이 특징이다. 클라우드플레어 워커스는 자바스크립트, 러스트, C, C++, 파이썬, 코틀린으로 작성할 수 있다.

클라우드플레어 워커스는 다른 서버리스 프레임워크와 마찬가지로 콜드 스타트 문제가 없는데, V8 아이솔레이트는 기동하는 데 5ms면 충분하다. 여기에 더해 클라우드플레이어는 첫 TLS 해드셰이크에 대응해 클라우드플레어 워커스를 기동하기 때문에 실질적인 콜드 스타트 과부하를 완전히 배제해 대부분 경우 로드 시간이 사이트 지연보다 짧다.
 

서버리스 프레임워크(Serverless Framework)

서버리스 프레임워크는 로컬에서 기능 코드를 생성해 최소한 부분적이라도 FaaS에서 업체 종속성을 피하는 방법 중 하나이다. 속을 들여다보면, 서버리스 프레임워크 CLI는 AWS 람다 같은 FaaS 플램폼이나 쿠버리스 또는 Knative 같은 쿠버네티스 기반 솔루션에 코드를 배치하며, 로컬에서 테스트를 진행할 수도 있다. 한편으로는 많은 서버리스 프레임워크 템플릿이 특정 클라우드 서비스 업체나 개발 언어 전용이다.

서버리스 컴포넌트(Serverless Component)는 웹사이트나 블로그, 결제 시스템, 이미지 서비스 같은 상위 사용례에 맞춰 만들어졌다. 플러그인은 맞춤형 자바스크립트 코드로, 서버리스 프레임워크 내에서 새로운 명령어를 생성하거나 기존 명령어를 확장한다. 

서버리스 프레임워크 오픈소스(Serverless Framework Open Source)는 Node.js, 파이썬, 자바, 구글 고, C#, 루비, 스위프트, 코틀린, PHP, 스칼라 등을 지원한다. 프로 버전은 서버리스 애플리케이션의 전체 라이프사이클을 관리하는 데 필요한 CI/CD, 모니터링, 트러블슈팅 관련 툴을 제공한다.
 

 

아파치 오픈위스크(Aphache OpenWhisk)

아파치 오픈위스크는 클라우드 애플리케이션 구축용 오픈소스 서버리스 플랫폼이다. 오픈위스크는 풍부한 프로그래밍 모델을 제공해 함수로부터 서버리스 API를 생성하고 서버리스 워크플로우 안으로 함수를 구성하고 규칙과 트리거를 사용해 이벤트를 함수에 연결한다. 

오픈위스크 소프트웨어 스택은 로컬에서 실행하거나 쿠버네티스 클러스터에 배치할 수도 있는데, 자체 환경은 물론, 퍼블릭 클라우스 서비스 업체의 매니지드 쿠버네티스 클라우드를 모두 지원한다. 또한 IBM 클라우드처럼 오픈위스크는 온전하게 지원하는 클라우드 서비스 업체를 이용할 수도 있다. 오픈위스크는 현재 발레리나, 구글 고, 자바, 자바스크립트, PHP, 파이썬, 루비, 러스트, 스위프트, 닷넷 코어로 작성한 코드를 지원하며, 자체 도커 컨테이너를 제공할 수도 있다.

오픈위스크 프로젝트에는 다양한 개발 툴이 포함되어 있다. 대표적인 것으로는 오픈위스크 개체를 쉽게 생성하고 실행하고 관리할 수 있는 wsk CLI, 오픈위스크 패키지와 액션, 트리너, 룰, API를 단일 명령어로 배치하고 관리할 수 있는 wskdeploy, 오픈위스크 REST API 등이 있다.
 

피션(Fission)

피션은 쿠버네티스용 오픈소스 서버리스 프레임워크로, 개발자 생산성과 고성능에 중점을 두고 있다. 피션은 단지 코드만으로 운영한다. 도커와 쿠버네티스는 일반적인 운영 하에서 추상화되며, 필요한 때는 피션을 확장할 수 있다. 

피션은 어떤 언어로도 확장할 수 있다. 핵심은 고우로 작성되었지만, 개발언어에 특화된 부분은 환경으로 격리되어 있다. 피션은 현재 리눅스 실행파일은 물론, Node.js, 파이썬, 루비, 구글 고, PHP, 배시의 함수를 지원한다. 피션은 가동중인 컨테이너의 풀을 유지하는데, 각 컨테이너에는 작은 동적 로더가 있다. 함수가 호출되면, 현재 가동 중인 컨테이너가 선택되어 해당 함수가 로드되는 방식이다. 피션의 빠른 속도는 바로 이 풀 덕분으로, 콜드 스타트 지연은 보통 100ms 정도이다.
 

Knative

구글이 만든 Knative에는 50곳 이상의 서로 다른 업체가 참여하고 있는데, 쿠버네티스 상에서 서버리스 애플리케이션을 구축하고 실행하는 핵심 구성요소를 제공한다. Knative의 구성 요소는 컨테이너 배치나 라우팅, 블루/그린 배치를 통한 트래픽 관리, 수요에 따른 자동적인 확장과 규모 산정, 구동 중인 서비스와 이벤트 생태계와의 연결 등 일상적이면서도 까다로운 작업에 중점을 두고 있다. 구글 클라우드 런(Google Cloud Run)이 Knative를 기반으로 구축된 서비스이다.
 

쿠버리스(Kubeless)

쿠버리스는 오픈소스 쿠버네티스 네이티브 서버리스 프레임워크로로, 쿠버네티스 클러스터 상에 배치해 쿠버네티스 고유의 이점을 이용할 수 있도록 만들어졌다. 쿠버리스는 AWS의 람다나 애저 펑션, 구글 클라우드 펑션의 기능성 다수를 복제한다. 쿠버리스 함수는 Node.js, 파이썬, 루비, 고랭, PHP, 닷넷, 발레리나로 작성할 수 있으며, 이벤트 트리거로는 카프카 메시징 시스템과 HTTP 이벤트를 사용한다.

쿠버리스는 쿠버네티스 CRD(Kubernetes Custom Resource Definition)을 사용해 함수를 맞춤형 쿠버네티스 자원으로 생성할 수 있다. 이후 이 함수로 클러스터 내의 컨트롤러를 실행한다. 컨트롤러는 맞춤형 자원을 감시하고 요청에 따라 런타임을 실행한다. 컨트롤러는 사용자의 함수 코드를 동적으로 런타임에 투입하며, 이를 HTTP를 통해 이용할 수 있다.
 

OpenFaaS

OpenFaaS는 “서버리스 함수를 단순하게 만든다”는 기치를 내건 쿠버네티스용 오픈소스 서버리스 프레임워크이다. OpenFaaS는 클라우드 네이티브 기술의 이른바 ‘PLONK 스택의 한 부분이다. PLONK는 프로메테우스(모니터링 시스템과 시계열 데이터베이스), 링커드(Linkerd, 서비스 메시), OpenFaaS, NATS(보안 메시징 및 스트리밍), 쿠버네티스이다. OpenFaaS는 템플릿 스토어와 도커파일(Dockerfile)을 사용해 이벤트 중심 함수와 마이크로서비스를 쿠버네티스에 배치할 수 있다.
 

클라우드 서버리스 플랫폼을 선택하는 방법

이 모든 선택지에서 어떻게 하나를 고를 것인가? 거의 모든 소프트웨어 아키텍처에 대한 질문이 그렇듯이, 그때그때 다르다.

처음 시작할 때는 기존 소프트웨어 자산과 목표를 먼저 평가해야 한다. 코볼로 작성한 레거시 애플리케이션을 내부 메인프레임에서 구동하는 조직과 상당한 클라우드 소프트웨어 자산을 가진 조직은 아주 다른 경로로 가야 한다. 클라우드 자산이 많은 조직이라면, 배치 환경과 사용 중인 클라우드, 가용 지역의 목록을 만드는 것도 유용하다. 고객과 사용자의 위치, 서비스의 사용 패턴을 파악하는 것도 좋다.

예를 들어, 24/7 일정한 수주의 부하를 사용하는 애플리케이션은 서버리스 배치에 맞는 후보가 아니다. 적절한 규모의 서버나 VM, 컨테이너 클러스터가 더 저렴하고 관리하기도 쉽다. 한편으로, 불규칙한 주기에 사용 규모도 차이가 크고 중요한 동작으로 트리거되는 애플리케이션이라면, 서버리스 아키텍처에 가장 알맞은 후보가 될 것이다. 또 저지연 요구사항이 있고 전세계에서 사용하는 서비스라면, 가용 지역이나 엣지 POP가 많은 배치의 좋은 후보가 될 수 있다. 

쿠버네티스 경험이 있는 기업이라면, 쿠버네티스를 배치하는 오픈소스 서버리스 플랫폼 중 하나를 고려할 수도 있다. 쿠버네티스 경험이 없는 기업은 네이티브 클라우드 FaaS 인프라에 배치하는 것이 낫다. 서버리스 프레임워크나 AWS 람다, 애저 펑션 등 오픈소스 여부는 중요하지 않다.

만약 구축 중인 서버리스 애플리케이션이 클라우드 데이터베이스나 스트리밍 서비스에 의존한다면, 내부 애플리케이션 간의 지연을 최소화하기 위해 동일한 클라우드에 배치하는 방안을 고려해야 한다. 그렇다고 프레임워크 선택 범위를 지나치게 제한하지는 않을 것이다. 예를 들어, 구글 클라우드 빅테이블 데이터 저장소를 이용하는 애플리케이션이라면, 지연을 최소화하면서도 구글 클라우드 펑션, 구글 클라우드 런뿐만 아니라 서버리스 프레임워크, 오픈위스크, 쿠버리스, OpenFaaS, 피션, Knative를 사용할 수 있다. 

많은 기업의 애플리케이션이 공통적인 사용례와 같거나 비슷하다. 따라서 서버리스 플랫폼용 예제와 라이브러리도 확인할 만한 가치가 있다. 안성맞춤의 레퍼런스 아키텍처를 찾을 수도 있기 때문이다. 대부분 FaaS가 코드를 많이 작성할 것을 요구하지는 않는다. 그보다는 FaaS용 코드를 재사용하는 것이 잘 테스트하고 검증된 아키텍처의 이점도 살리고 디버깅의 수고도 피할 수 있는 방안이 될 것이다. editor@itworld.co.kr