AWS Serverless — Lambda·API Gateway·S3·DynamoDB·EventBridge·Step Functions

기본 개념

1) 서버리스(Serverless)의 의미

• “서버가 없다”가 아니라, 서버(인프라) 관리를 AWS가 대신한다는 뜻입니다.
• 프로비저닝·패치·확장·로드밸런싱 등을 관리형 형태로 자동 처리합니다.
• 사용자는 비즈니스 로직(코드)에 집중합니다.

2) 이벤트 기반 아키텍처

• 함수/워크플로가 이벤트(파일 업로드, HTTP 요청, 스케줄, DB 변경 등)에 의해 실행됩니다.
• 예: 사용자가 이미지를 업로드하면 자동으로 썸네일 생성 → S3 저장.

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주요 구성 요소

1) AWS Lambda — 서버리스 컴퓨팅의 핵심

• 이벤트가 발생하면 자동으로 실행되는 함수 단위 런타임.
• 요청 수·실행 시간·메모리에 비례해 사용한 만큼 과금.
• 다양한 이벤트 소스(S3, API Gateway, EventBridge, DynamoDB Streams 등)와 연동.

sequenceDiagram
    participant User as 사용자 (브라우저 / 앱)
    participant APIGW as API 게이트웨이
    participant Lambda as Lambda 함수
    User->>APIGW: 요청 (예: GET /users)
    APIGW->>Lambda: 이벤트 전달
    Lambda-->>APIGW: 처리 결과 (JSON)
    APIGW-->>User: 응답 반환 (200 OK)

Lambda 한눈에 보기

항목	값/개념
실행 시간	최대 15분
메모리/CPU	메모리 구성에 비례해 vCPU 할당(자동)
임시 스토리지	/tmp 기본 512MB, 최대 10GB 구성 가능
동시 실행	기본 지역 한도 존재(요청으로 상향 가능), 예약/프로비저닝 동시성 지원
네트워킹	VPC 연결 가능(프라이빗 자원 접근)
배포 형태	ZIP 또는 컨테이너 이미지

콜드 스타트 완화: 작은 패키지, 경량 런타임, VPC 최적화, 프로비저닝 동시성 활용.

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2) Amazon API Gateway — 서버리스 API 프런트도어

• HTTP/REST/WebSocket API 제공. 인증·인가·스테이지·모니터링·캐싱·할당량/속도제한 등 API 수명주기 관리.
• HTTP API는 경량·저비용, REST API는 기능 풍부, WebSocket은 양방향 실시간 통신.

flowchart LR
  User[외부 사용자] -->|/order| APIGW[API Gateway]
  APIGW --> Auth[[인증/인가 서비스]]
  APIGW --> Order[[주문 서비스(Lambda)]]
  APIGW --> Payment[[결제 서비스(Lambda)]]

핵심 기능

• 라우팅(경로·메서드·헤더/쿼리 기반), CORS, 요청/응답 변환, 스테이지(dev/test/prod), 사용량 계획/키, 캐싱, CloudWatch와 로깅/지표 통합.
• 인증: IAM, Cognito, API Key, Lambda Authorizer.

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3) Amazon S3 — 정적 호스팅·파일 저장소

• 정적 웹사이트 호스팅(보통 CloudFront와 결합), 파일 업로드 트리거로 Lambda 이벤트 발생.
• 버전 관리, 수명주기, 이벤트 알림, 서버사이드 암호화(KMS) 지원.

4) Amazon DynamoDB — 서버리스 NoSQL DB

• 완전관리형 키-값/문서 DB. 온디맨드(자동 확장) 또는 프로비저닝 모드.
• TTL, 스트림(DynamoDB Streams), 조건부 업데이트, 강력한 수평 확장.

5) AWS Step Functions — 워크플로 오케스트레이션

• 서비스 간 호출/분기/재시도/대기/병렬을 상태 기계로 정의.
• Standard/Express 타입 선택(지속시간·트래픽 특성에 따라).

6) EventBridge / SNS / SQS — 이벤트 & 메시징

• EventBridge: 이벤트 버스·규칙로 다양한 서비스 이벤트 라우팅/스케줄(크론) 처리.
• SNS: 퍼브/섭 브로드캐스트(Email/SMS/HTTP/SQS/Lambda 등).
• SQS: 큐(표준/FIFO)로 비동기 처리·버퍼링 및 DLQ 지원.

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장점

장점	설명
서버 관리 없음	OS·패치·스케일링·LB를 AWS가 담당
비용 효율	요청 수·실행 시간 기준 과금(유휴 비용↓)
자동 확장	급증 트래픽에도 수평 확장
빠른 실험/배포	작은 단위(함수/워크플로)로 잦은 배포
모듈화	서비스 경계가 명확해 유지보수 용이

단점

단점	설명
콜드 스타트	오랜 미호출 후 첫 호출 지연 가능
관측성 난이도	분산 추적·로그 상관관계 필요
상태 관리	외부 DB/스토리지 의존(설계 필요)
제약	실행시간·패키지·동시성 등 한도 존재

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대표 사용 사례

• 이미지 처리(썸네일/워터마크)
• 실시간 알림/채팅·웹소켓
• IoT/스트리밍 데이터 전처리
• 서버리스 REST/GraphQL 백엔드
• 자동화 워크플로(업로드→분석→보고)
• 정적 웹사이트 + 백엔드 API(S3 + CloudFront + API Gateway + Lambda)

flowchart LR
  U[User] --> CF[CloudFront]
  CF --> S3[(S3 Static)]
  CF --> APIGW
  APIGW --> L[(Lambda)]
  L --> DDB[(DynamoDB)]
  L --> S3
  L --> EB[EventBridge]
  EB --> SFN[Step Functions]

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Lambda 자세히 보기

동작 방식

1. 코드를 업로드(ZIP/이미지) → 2) 이벤트 수신(예: API 호출/S3 업로드/스케줄) → 3) 함수 실행 → 4) 종료/대기(자원 반납).

구성 요소

구성	설명
Handler	진입점(예: index.handler)
Event	트리거가 전달하는 페이로드(JSON 등)
Context	남은 시간·request ID 등 실행 정보
Trigger	API GW, S3, SQS, EventBridge, DDB Streams 등
Role	다른 리소스 접근을 위한 IAM 역할

지원 런타임

Node.js / Python / Java / Go / .NET / Ruby / Custom runtime(컨테이너)

제약·설정 팁

• 메모리 높일수록 CPU·네트워크도 함께 증가 → 성능/비용 균형 최적화
• 프로비저닝 동시성으로 콜드 스타트 완화, 예약 동시성으로 폭주 보호
• /tmp 10GB까지 확장 가능(대용량 임시 작업)
• DLQ/재시도: 비동기 트리거 실패 시 SNS/SQS로 보관, 재처리 전략 설계
• VPC 연결: DB/내부 HTTP 접근 시 필요(서브넷/SG/엔드포인트 구성)

보안 팁

• 최소권한 IAM 역할(실행 역할 vs 애플리케이션 역할 분리)
• 시크릿은 Secrets Manager/SSM에서 주입(환경변수 암호화)
• KMS로 데이터 암호화, CloudWatch 로그 보존·마스킹 정책

예제 코드 (Python)

# file: app.py
import json

def lambda_handler(event, context):
    name = event.get("name", "World")
    return {"statusCode": 200, "body": json.dumps({"message": f"Hello, {name}!"})}

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API Gateway 자세히 보기

주요 기능 요약

• API 유형: REST / HTTP / WebSocket
• 인증/인가: IAM, Cognito, API Key, Lambda Authorizer
• 라우팅: 경로/메서드/조건 매핑 + 요청/응답 변환(맵핑 템플릿)
• 보호: 속도제한·할당량·WAF 연동·캐싱·사용자 플랜
• 운영: 스테이지(dev/test/prod), CloudWatch 지표/로그, 배포 버전

체크리스트

• CORS 정확히 설정(메서드·헤더·오리진)
• 에러 매핑(4xx/5xx), 표준 에러 포맷(JSON)
• 사용량 계획(API Key)과 스로틀로 남용 방지
• WAF/Shield로 보안 강화, 전송 암호화(TLS) 강제
• 커스텀 도메인 + 스테이지 경로로 깔끔한 URL 제공

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이벤트·메시징 패턴

소스	중개	소비자	용도
S3 업로드	EventBridge	Lambda	이미지 처리/ETL
API 호출	API Gateway	Lambda	동기 HTTP 응답
배치 스케줄	EventBridge(크론)	Lambda/Step Functions	데이터 파이프라인
주문 생성	SNS	SQS/Lambda/Email	다수 시스템 브로드캐스트
백엔드 폭주	API GW → SQS	Lambda	스파이크 흡수(비동기)

Idempotency(중복 실행 안전)와 재시도/백오프를 설계에 포함하세요.

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관측성(Observability)

• CloudWatch Logs/Metrics: 구조적(JSON) 로깅, 지표 대시보드, 경보(Alarms)
• X-Ray: 트레이싱으로 병목/지연 구간 확인
• 로그 상관관계: request ID·trace ID를 전파
• DLQ/대기열 모니터링: 실패 누적·대기시간 지표 경보

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비용 전략

• 함수 실행 시간/메모리 최적화(짧고 굵게) → 불필요 I/O 최소화
• HTTP API 우선(단순한 경우, REST보다 저렴)
• 빈번한 동기 호출은 캐시·압축으로 절감
• NAT 게이트웨이 트래픽 비용 고려(VPC 내부 통신 설계, VPC 엔드포인트 활용)

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배포 옵션(요약)

• AWS SAM: 서버리스 친화 템플릿(CloudFormation 변환)
• AWS CDK: 코드로 인프라 정의(TypeScript/Python 등)
• Serverless Framework: 멀티클라우드 서버리스 배포 도구

SAM 템플릿 스니펫

Transform: AWS::Serverless-2016-10-31
Resources:
  HelloApi:
    Type: AWS::Serverless::Function
    Properties:
      CodeUri: src/
      Handler: app.lambda_handler
      Runtime: python3.12
      Events:
        Api:
          Type: Api
          Properties: { Path: /hello, Method: get }

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실사용 시나리오 예시

1) S3 업로드 → 이미지 썸네일 생성

1. 사용자가 raw/ 경로로 이미지 업로드(S3)
2. S3 이벤트 → Lambda 트리거
3. Lambda가 썸네일 생성 후 thumb/에 저장
4. 메타데이터를 DynamoDB에 기록(검색/만료 관리)

2) 주문 API(동기) + 백오피스 처리(비동기)

• API Gateway → Lambda(주문 접수, 200 즉시 반환)
• 내부 처리는 SNS/SQS로 브로드캐스트/버퍼 → 다른 Lambda들이 비동기로 처리
• 장애 시 DLQ로 재처리

3) 배치/스케줄

• EventBridge 규칙(크론) → Lambda/Step Functions 호출 → 리포트 생성·S3 업로드·알림 전송

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도입 체크리스트

• 이벤트 소스/소비자 목록과 재시도·DLQ 정책 정의
• Idempotency 키(요청 ID/해시) 설계
• 보안: 최소권한 IAM, 시크릿 관리(Secrets Manager/SSM), KMS
• 관측성: 구조적 로그, 대시보드, 알람, 트레이싱
• 성능: 콜드 스타트 대응, 패키지 크기/의존성 관리, 네트워크 지연 최소화
• 비용: 호출 패턴·데이터 전송·NAT 비용 점검
• 배포: IaC(SAM/CDK)로 재현 가능한 파이프라인 구성

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요약

• Serverless = 코드에 집중 + 인프라 자동화.
• 핵심 조합: Lambda + API Gateway + S3 + DynamoDB + EventBridge/SNS/SQS + Step Functions.
• 장점(민첩/확장/비용)과 제약(콜드 스타트/관측성)을 이해하고, 이벤트·재시도·보안·관측성을 표준화하면 안정적으로 운영할 수 있습니다.