분산 게이트웨이 액터: 진화하는 API 관리

분산 게이트웨이 액터(DGA) 디자인 패턴은 엣지 컴퓨팅과 클라이언트 가까이에서 사용 가능한 컴퓨팅에서 영감을 얻었습니다. 이 아이디어의 핵심은 각 게이트웨이 액터를 클라이언트와 최대한 가깝게 하이퍼 분산하고 게이트웨이 액터가 트랜잭션이 끝날 때까지만 존재하고 마지막에 트랜잭션이 청산되는 것입니다. 

이 솔루션의 기본 가정은 다음과 같습니다.

에지 컴퓨팅이 보다 보편화되면서, 이제 클라이언트에 지리적으로 더 가까운 곳에서 사용할 수 있는 일종의 컴퓨팅을 찾을 수 있게 되었습니다. 게이트웨이 액터는 이러한 에지 컴퓨트 노드에서 인스턴스화될 수 있습니다. DGA를 매우 가볍고 일시적이게 구현하여 모든 에지 컴퓨팅에서 인스턴스화할 수 있도록 하는 것이 의도입니다.

API 전송은 게이트웨이 행위자와 API 게이트웨이 사이에 네트워크를 구축하는 것을 포함하므로 인프라의 중요한 구성 요소입니다. 필요한 인프라 유형은 공급업체나 기업에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 대규모 퍼블릭 클라우드는 자체 백본을 사용하여 API 전송을 실행할 수 있습니다. 또 다른 구현은 기업 데이터 센터 내의 기존 고대역폭, 저지연 네트워크 위에 계층화된 저지연 메시징 버스일 수 있습니다.

다시 말해, API 게이트웨이는 본질적으로 HTTP 트래픽을 적절한 API 워크로드로 라우팅하는 것이 주요 기능인 역방향 프록시입니다. 이러한 접근 방식은 모든 API가 로컬 온프레미스 네트워크나 가용성 영역 내의 가상 사설 클라우드(VPC)와 같이 공동으로 배치된 경우에 적합합니다. 하지만 API 수가 늘어나거나, 하이브리드 인프라로 이동하거나, 모바일화되면 이러한 API 게이트웨이 설계 방식은 비효율적이고 운영이 복잡하며 비용이 많이 듭니다. 

그림 6에 설명된 모든 기능을 분류하는 방법에 대해서는 다양한 견해가 있을 수 있지만, API 관리 인프라는 신중하게 조율해야 하는 많은 구성 요소의 복잡한 배포가 되었다는 점에는 동의할 수 있습니다. 

그림 7은 그림 6의 API 관리의 다양한 특징과 기능을 분산 게이트웨이 액터 아키텍처에 매핑합니다. 이 매핑은 각 기능과 기능이 DGA 접근 방식에 어떻게 맞춰져 있는지 시각적으로 보여주며 아키텍처 내에서 API 관리 구성 요소의 원활한 통합을 강조합니다. 

위에 나열된 대부분의 기능에는 논리적으로 중앙 집중화할 수 있는 관리 구성 요소가 있습니다. 우리의 목표는 관리 평면을 재구성하는 것이 아니라, 가능하다면 특정 기능을 제거하는 것입니다.

이는 데이터 플레인 기능이므로 API에서 구현하고 애플리케이션 워크로드와 함께 배치하는 것이 가장 좋습니다. API 게이트웨이는 모든 외부 트래픽의 진입점 역할을 하는 최신 마이크로서비스 아키텍처의 핵심 구성 요소입니다. 핵심 기능을 라우팅, 부하 분산, 동적 라우팅, 상태 검사, 재시도 및 폴백으로 분류했습니다. 

API 게이트웨이는 들어오는 요청을 적절한 마이크로서비스로 전달하고, 트래픽을 여러 인스턴스에 분산하고, 동적 라우팅을 지원하고, 마이크로서비스와 해당 인스턴스의 상태를 모니터링하고, 실패한 요청을 재시도하고, 마이크로서비스를 사용할 수 없거나 실패한 경우 대체 응답을 제공합니다. 인증, 권한 부여, 속도 제한, 캐싱, 로깅과 같은 기타 기능은 시스템의 특정 요구 사항에 따라 에지 또는 중앙 기능에 분산될 수 있습니다. 

이러한 모듈식 접근 방식은 보다 유연하고 최적화된 아키텍처를 제공하며 기업 API 인프라를 단순화, 현대화, 확장하기 위한 당사의 권장 사항의 핵심입니다.

API 게이트웨이와 API 관리를 공급업체는 종종 실수로 API 게이트웨이 기능의 일부로 혼동하지만, 실제로는 별도로 처리해야 하는 두 가지 별개의 기능입니다. API 게이트웨이는 클라이언트에서 백엔드 서비스로 요청을 라우팅하는 역할을 하는 반면, API 관리에는 액세스 제어, 속도 제한, 분석, 개발자 포털 관리와 같은 더 광범위한 기능이 포함됩니다. 

일부 공급업체는 API 게이트웨이와 API 관리 기능을 단일 제품의 일부로 제공할 수도 있지만, 이러한 기능 간의 차이점을 이해하고 특정 요구 사항에 따라 별도로 평가하는 것이 중요합니다. 이러한 기능을 결합하면 혼란이 생길 수 있으며 잠재적으로 조직의 API 인프라의 유연성과 확장성이 제한될 수 있습니다. 이는 API 게이트웨이 기능 배포에 대한 당사의 입장을 이해하는 데에도 중요합니다.

여기에 나열된 기능은 데이터 경로에 반드시 포함되어야 하는 핵심 기능입니다. 분산 게이트웨이 패턴에서는 API 게이트웨이의 일부 인라인 함수도 분산됩니다. 이러한 기능에는 액세스 제어, 속도 제한, 요청 검증, API 분석, 사용 보고, 오류율 모니터링, 알림 및 이벤트, 인증 통합, 타사 통합, 모니터링 및 로깅 통합, 에지 캐싱, 압축이 포함됩니다.

이러한 기능을 분산 게이트웨이 패턴으로 옮기면 다음과 같은 이점이 있습니다.

• API 게이트웨이의 부하 감소 : 중앙 집중식 API 게이트웨이의 부하를 줄이고 시스템의 성능과 확장성을 개선하는 데 도움이 됩니다.
• 더 빠른 응답 시간을 활성화하세요 : 이러한 기능을 클라이언트에 더 가깝게 배치하여 응답 시간을 더 빠르게 하고 지연 시간을 줄입니다. 데이터 캐싱과 기능을 활용함으로써, 엣지 호스팅 API 게이트웨이는 들어오는 요청에 신속하게 응답할 수 있습니다.

예를 들어, 액세스 제어, 속도 제한 및 요청 검증은 클라이언트에 더 가깝게 배치된 에지 게이트웨이 액터가 처리할 수 있습니다. 이를 통해 중앙 API 게이트웨이에서 처리해야 하는 요청 수를 줄여 성능과 확장성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 마찬가지로 API 분석, 사용 보고, 오류율 모니터링, 알림 및 이벤트, 모니터링 및 로깅 통합은 여러 마이크로 서비스에서 데이터를 수집하고 집계할 수 있는 에지 게이트웨이에서 처리할 수 있습니다.

오늘날 API 게이트웨이가 지원하는 중요한 기능 중 하나는 서비스 구성 및 오케스트레이션입니다. 상당히 복잡해질 수 있지만, 이 기능이 단순화된 API 게이트웨이에서 지원되지 않는다면 문제가 될 수 있습니다. 우리는 GraphQL이 기존 API에 대한 일종의 미들웨어 역할을 하면서 서비스 구성에 흥미로운 접근 방식이 될 수 있다고 믿습니다.

모든 API를 볼 수 있기 때문에 API 게이트웨이는 서비스 구성을 수행하는 논리적인 장소가 되며, 개발자는 게이트웨이 뒤에 있는 API를 결합하여 새로운 서비스를 작성하지 않고도 비즈니스 로직을 향상시킬 수 있으며, 서비스 구성 계층에서 새 서비스를 쉽게 결합할 수 있습니다.

GraphQL의 서비스 구성은 클라이언트에게 제공되는 데이터의 형태를 정의하는 강력한 형식의 스키마를 사용하여 가능해졌습니다. 클라이언트는 이 스키마를 사용하여 어떤 서비스나 소스에서 데이터를 제공하는지와 관계없이 필요한 정확한 데이터를 지정하는 쿼리를 구성할 수 있습니다. 쿼리를 데이터 소스에 매핑하는 기능인 리졸버는 적절한 서비스나 소스에서 데이터를 검색하는 데 사용됩니다. 하지만 GraphQL이 더 나은 보안을 약속하더라도 그 보안의 정도는 코드를 작성하는 개발자의 수준에 달려 있습니다.

그림 6에서 강조되지 않은 몇 가지 남은 기능이 있습니다. API 관리 및 인프라 기능 . 남은 기능과 기능은 개별 관리 및 운영 또는 데이터 평면 기능으로 옮길 수 있는 후보입니다.  

우리는 특정 구현이나 공급업체 기술을 암시하는 것을 피하기 위해 의도적으로 "액터"라는 용어를 사용하기로 했습니다. 게이트웨이 액터의 구현은 VM, 컨테이너, 서버리스 또는 공급업체에 특화된 기타 접근 방식을 기반으로 하는 인프라를 사용하여 구현된 메서드, 함수, 작업자, 스레드 및 프로세스를 기반으로 할 수 있습니다.

분산 게이트웨이 액터(DGA) 아키텍처를 사용하는 접근 방식은 API 게이트웨이 기능을 단순화하고 다른 인라인 기능을 에지나 제어 평면으로 옮깁니다.

API 게이트웨이 기능 외에도 DGA 아키텍처는 모놀리식 API 게이트웨이 내에서 구현하는 것보다 논리적으로 중앙 집중화된 구성 요소로 제어 평면에서 더 잘 처리될 수 있는 기능을 식별하는 것을 권장합니다. 이미 존재하는 API 인프라의 관리 및 제어를 확장하여 이 추가 기능을 포함할 수 있습니다.  

따라서 API 게이트웨이를 단순화하는 것은 모든 API 게이트웨이 공급업체가 공통적인 구성 매개변수 세트를 통해 관리할 수 있는 표준 핵심 기능 세트를 도출하는 과정이 됩니다. 

이러한 변환을 원하는 기업은 기존 배포를 방해하지 않고 대대적인 작업이 필요 없이 한 번에 하나의 애플리케이션씩 DGA 아키텍처를 출시할 수 있습니다.

DGA의 중요한 측면은 각 게이트웨이 액터가 단명하여 API 세션 동안만 인스턴스화된다는 것입니다(즉, 하나의 클라이언트가 하나의 API 호출을 하는 경우). 

분산 게이트웨이 액터는 기존 API 게이트웨이보다 더 유연하고 확장 가능하며 비용 효율적일 수 있습니다. 다양한 공급업체의 여러 개의 일체형 API 게이트웨이에 의존하여 API 트래픽을 집계하고 처리하는 대신, 게이트웨이 액터는 개발자가 각 API에 대한 개별 게이트웨이 인스턴스를 네트워크 가장자리에 더 가깝게 지정하고 배포할 수 있도록 허용합니다. API 자체는 특정 요구 사항에 맞게 더 큰 제어 및 사용자 정의 기능을 제공할 수 있습니다.

이 새로운 접근 방식은 개발자가 대규모 중앙 게이트웨이를 관리하는 데 따르는 오버헤드를 걱정하지 않고도 증가한 트래픽을 처리하기 위해 필요에 따라 게이트웨이 액터 인스턴스를 쉽게 시작할 수 있으므로 확장성도 더 높아집니다.

기술적 이점 외에도 게이트웨이 액터는 기존 API 게이트웨이에 비해 비용 절감 효과를 제공합니다. 즉, 기업은 사용하는 임시 게이트웨이 액터 인스턴스에 대한 비용만 지불하면 됩니다. 이 배포 모델은 추가 수익 모델에 대한 기회를 열어줄 수 있습니다. 

API 전송 계층을 활용함으로써 DGA는 기본적으로 API 수신 위치를 API 게이트웨이에서 분리합니다. DGA를 가장자리, 즉 API 호출을 하는 클라이언트에 더 가깝게 옮길 수 있습니다. API는 DGA에서 종료된 후 어떤 수단으로든 전송될 수 있습니다. 이는 그림 3과 다릅니다. 레거시 API 게이트웨이 아키텍처 클라이언트 트래픽이 API 게이트웨이와 토폴로지적으로 인접한 곳으로 유입됩니다. 

따라서 우리의 의도는 서로 다른 공급업체가 유사한 목적을 달성하기 위해 이러한 구성 요소를 구축하는 데 필요한 자체 지적 재산을 보유하고 있을 수 있으므로 공급업체와 배포에 독립적인 접근 방식을 제안하는 것이었습니다.

이 논문에서는 API 확산 , Edge 2.0 아키텍처, API 경제 , GraphQL에 대한 조사 등 다양한 분야에서 얻은 교훈을 요약했습니다. 기존 API 인프라와 관련해 아직 확실한 답은 나오지 않았지만, 우리는 새로운 접근 방식이 필요하다고 생각합니다.

전 세계의 모든 개별 기기나 개체에서 가치를 끌어낼 수 있다는 약속만으로도 새로운 접근 방식을 모색할 충분한 이유가 됩니다. 우리는 이제 기존 API 인프라에서 벗어나야 합니다. 겉보기에 분산된 것처럼 보이지만 실제로는 단일체이기 때문입니다.

우리는 새로운 API 경제의 잠재력을 최대한 활용할 수 있는 공급업체에 독립적인 방식으로 분산형 GraphQL 기반 게이트웨이 액터 접근 방식을 제안합니다.

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