소프트웨어 개발 용어집에서 “백엔드”라는 용어는 종종 “서버에서 일어나는 일”로 단순화하여 정의됩니다. 이 정의는 틀린 것은 아니지만 근본적으로 불완전합니다. 현대 애플리케이션의 디지털 기반을 구성하는 시스템을 구축하는 데 필요한 엄청난 복잡성, 지적 엄격함, 엔지니어링 규율을 포착하지 못합니다. 백엔드는 단순히 요청에 응답하는 코드 조각이 아닙니다. 이는 분산 시스템, 데이터 관리자, 비즈니스 논리 엔진 및 보안 요새로서 모두 함께 작동하여 안정적이고 대규모로 가치를 제공합니다.
소프트웨어 엔지니어링 관점에서 볼 때 백엔드는 기술 도구 상자가 아닌 첫 번째 원칙의 모음입니다. 우리의 관점은 엔지니어이자 설계자의 관점입니다. 우리는 복잡한 시스템의 균형, 확장성, 내결함성 및 장기 유지 관리 가능성에 관심이 있습니다. 프로그래밍 언어나 데이터베이스의 선택은 인기의 문제가 아니라 요구 사항, 제약 조건 및 특정 문제 영역을 기반으로 한 신중한 엔지니어링 결정입니다.
최신 백엔드는 단일 모놀리식 애플리케이션인 경우가 거의 없습니다. 여러 서비스, 데이터베이스, 캐시, 메시지 대기열 및 타사 통합으로 구성된 시스템 시스템으로 더 정확하게 설명됩니다. 백엔드 엔지니어의 역할은 이러한 구성 요소를 응집력 있고 탄력적이며 성능이 뛰어난 전체로 설계, 구축 및 조정하는 것입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
TIP
{title=“Core Backend Responsibilities”}
데이터 모델링 및 지속성: 스키마를 설계하고 애플리케이션의 데이터를 표현하는 데 적합한 스토리지 기술을 선택합니다.
비즈니스 로직 구현: 비즈니스 규칙과 프로세스를 강력하고 테스트 가능하며 유지 관리 가능한 코드로 변환합니다.
API 설계 및 관리: 클라이언트(프런트엔드, 모바일 앱, 기타 서비스)가 시스템과 상호 작용하는 데 사용되는 계약 인터페이스를 만듭니다.
인프라 및 배포: 프로덕션에서 시스템을 실행하는 데 필요한 환경, 구성 및 프로세스를 관리합니다.
관찰 가능성 및 모니터링: 시스템을 계측하여 상태, 성능 및 동작에 대한 가시성을 제공합니다.
보안 및 규정 준수: 시스템이 위협으로부터 보호되고 관련 데이터 보호 규정을 준수하는지 확인합니다.
HTTP(Hypertext Transfer Protocol)는 World Wide Web을 지원하는 응용 프로그램 계층 프로토콜입니다. 백엔드 엔지니어가 메커니즘을 이해하는 것은 타협할 수 없는 일입니다.
요청-응답 모델: HTTP는 간단한 모델에서 작동합니다. 클라이언트가 서버에 요청을 보내고, 서버는 응답을 반환합니다. 백엔드의 주요 임무는 이러한 요청을 처리하고 적절한 응답을 작성하는 것입니다.
HTTP 요청 분석:
메서드(동사): 리소스에 대해 수행할 원하는 작업을 나타냅니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
-GET: 리소스를 검색합니다. 안전하고 멱등성이 있어야 합니다.
-POST: 새 리소스를 생성합니다. 멱등성이 아닙니다.
-PUT: 기존 리소스를 완전히 교체합니다. 멱등성이어야 합니다.
-PATCH: 기존 리소스를 부분적으로 업데이트합니다. 반드시 멱등성이 있는 것은 아닙니다.
-DELETE: 리소스를 삭제합니다. 멱등성이어야 합니다.
URI(Uniform Resource Identifier): 요청이 대상으로 삼는 리소스를 지정합니다(예:/api/v1/users/123).
헤더: 요청에 대한 메타데이터가 포함된 키-값 쌍(예:Content-Type,Authorization,Accept).
본문: 데이터가 포함된 선택적 페이로드이며 일반적으로 다음과 함께 사용됩니다.POST,PUT, 그리고PATCH요청.
HTTP 응답 분석:
상태 코드: 요청 결과를 나타내는 3자리 코드입니다. 이들은 클래스로 그룹화됩니다.
-1xx: 정보 제공
-2xx: 성공(예:200 OK,201 Created)
-3xx: 리디렉션(예:301 Moved Permanently)
-4xx: 클라이언트 오류(예:400 Bad Request,401 Unauthorized,404 Not Found)
-5xx: 서버 오류(예:500 Internal Server Error,503 Service Unavailable)
헤더: 응답에 대한 메타데이터가 포함된 키-값 쌍(예:Content-Type,Cache-Control).
본문: 요청된 리소스 또는 오류 정보가 포함된 선택적 페이로드입니다.
상태 비저장: HTTP의 핵심 원칙은 상태 비저장입니다. 클라이언트에서 서버로의 각 요청에는 요청을 이해하고 처리하는 데 필요한 모든 정보가 포함되어야 합니다. 서버는 요청 사이에 클라이언트에 대한 어떠한 상태도 저장하지 않습니다. 이 디자인은 웹 확장성의 기본입니다. 상태는 일반적으로 클라이언트에서 관리되거나 각 요청과 함께 토큰(예: JWT)으로 전달됩니다.
프런트엔드와 백엔드가 통신할 때 교환하는 데이터를 구조화하기 위한 형식에 동의해야 합니다. 이 프로세스를 직렬화라고 합니다.
NOTE
{title=“JSON Example”}
1
{
2
"userId": 123,
3
"username": "testuser",
4
"isActive": true,
5
"roles": ["reader", "commenter"]
6
}
:::- XML(eXtensible Markup Language): JSON이 앞에 옵니다. JSON보다 더 장황하고 사람이 읽기 쉽지 않습니다. 새로운 웹 API의 경우 JSON으로 대체되지만 레거시 엔터프라이즈 시스템, SOAP API 및 특정 구성 파일에서는 여전히 널리 사용됩니다.
프로토콜 버퍼(Protobuf): Google에서 개발한 바이너리 직렬화 형식입니다. 사람이 읽을 수 없습니다. 주요 장점은 성능과 효율성입니다. Protobuf 메시지는 JSON보다 더 작고 직렬화/역직렬화 속도가 빠릅니다. 이는 사전 정의된 스키마(.proto파일)은 서비스 간에 엄격한 데이터 계약을 시행합니다. 따라서 효율성이 가장 중요한 고성능 내부 마이크로서비스 통신을 위한 탁월한 선택입니다.
“최고의” 아키텍처는 없습니다. 선택은 팀 규모, 프로젝트 복잡성, 확장성 요구 사항 및 개발 속도에 따라 달라집니다. 일반적이고 실용적인 접근 방식은 모놀리스로 시작하고 시스템이 성장하고 병목 현상이 식별됨에 따라 서비스를 전략적으로 분리하는 것입니다. 이를 통해 복잡성이 보장되는 경우 향후 마이크로서비스로의 마이그레이션을 위한 옵션을 열어두는 동시에 빠른 초기 개발이 가능해집니다.
웹 프레임워크는 일반적인 백엔드 작업(예: 라우팅, 요청 처리, 데이터베이스 상호 작용)을 추상화하는 도구 및 라이브러리 세트를 제공하므로 개발자는 애플리케이션별 논리에 집중할 수 있습니다.
의견이 있는 사람과 그렇지 않은 사람:
독단적(예: Django, Ruby on Rails, Spring Boot): 이러한 프레임워크는 사용자를 위해 많은 결정을 내리고 애플리케이션을 구축하는 특정 방법을 규정합니다. 높은 생산성(“배터리 포함”)을 제공하지만 규칙에서 벗어나야 하는 경우 제한적일 수 있습니다.
의견이 없는(예: Flask, Express.js): 이러한 프레임워크는 최소한의 핵심을 제공하고 대부분의 결정(예: 데이터베이스 계층, 템플릿 엔진)을 개발자에게 맡깁니다. 이는 최대의 유연성을 제공하지만 더 많은 설정과 의사결정이 필요합니다.
REST는 공식적인 프로토콜이 아닌 아키텍처 스타일입니다. 이는 HTTP의 표준 기능을 활용하여 웹 서비스를 생성합니다. 이는 단순성과 웹 아키텍처와의 조화로 인해 10년 넘게 API 디자인의 지배적인 패러다임이었습니다. 잘 설계된 REST API는 종종 “RESTful”로 설명됩니다.
GraphQL은 Facebook에서 개발한 API용 쿼리 언어입니다. REST에 대한 보다 효율적이고 유연한 대안을 제공합니다.
GraphQL이 해결하는 문제: REST를 사용하면 클라이언트는 종종 두 가지 문제에 직면합니다.
오버페칭: 엔드포인트가 고정된 데이터 구조를 반환하기 때문에 클라이언트가 필요한 것보다 더 많은 데이터를 다운로드합니다.
언더페칭: 클라이언트는 필요한 모든 데이터를 가져오기 위해 여러 엔드포인트에 여러 요청을 해야 합니다.
GraphQL 솔루션: GraphQL API는 단일 엔드포인트를 노출합니다. 클라이언트는 필요한 데이터를 정확하게 지정하는 쿼리를 보내고, 서버는 정확하게 해당 데이터가 포함된 JSON 개체를 반환합니다. 이를 통해 프런트엔드 개발자는 한 번의 왕복으로 필요한 데이터를 얻을 수 있습니다.
작동하는 시스템을 구축하는 것이 한 가지입니다. 대규모로 안정적으로 작동하고, 부하가 걸려도 잘 작동하며, 공격으로부터 안전한 시스템을 구축하는 것은 완전히 다르며 더욱 어려운 엔지니어링 문제입니다. 이는 견고한 시스템과 취약한 시스템을 구분하는 비기능적 요구 사항입니다.
캐싱 전략: 캐싱은 백엔드 성능을 향상시키는 가장 효과적인 단일 방법입니다. 여기에는 비용이 많이 드는 작업의 결과를 저장하고 후속 동일한 요청에 재사용하는 작업이 포함됩니다.
인메모리 캐싱(예: Redis, Memcached): 자주 액세스하는 데이터(예: 데이터베이스 쿼리 결과, 사용자 세션)를 캐시하는 데 사용되는 외부 고속 데이터 저장소입니다. Redis는 다용성(캐시, 메시지 브로커, 대기열 등)으로 인해 백엔드의 “스위스 군용 칼”이라고도 불립니다.
콘텐츠 전송 네트워크(CDN): 최종 사용자와 가까운 정적 자산(이미지, CSS, JS)을 캐시하여 대기 시간을 크게 줄이는 지리적으로 분산된 프록시 서버 네트워크입니다.
데이터베이스 캐싱: 대부분의 데이터베이스에는 쿼리 실행 속도를 높이기 위한 내부 캐싱 메커니즘이 있습니다.
백엔드를 통한 여정을 통해 우리는 네트워크 프로토콜의 기본 비트와 바이트에서 클라우드 네이티브 아키텍처의 추상적인 높이로 이동했습니다. 우리는 백엔드 개발이 단순히 코드 작성이 아니라 복잡한 시스템을 설계, 구성 및 관리하는 것임을 확인했습니다. 이는 일관성과 가용성, 성능과 비용, 개발 속도와 운영 안정성 등 절충 원칙입니다.
오늘날의 백엔드 엔지니어는 시스템 사상가, 문제 해결사, 평생 학습자입니다. 기술은 계속 발전할 것입니다. 서버리스는 성숙해지고 AI/ML 모델은 통합할 또 다른 구성 요소가 되며 새로운 아키텍처 패턴이 등장할 것입니다. 그러나 우리가 논의한 첫 번째 원칙은 다음과 같습니다. 건전한 아키텍처, 비기능적 요구 사항에 중점, 강력한 테스트 및 자동화된 배포 안정적이고 확장 가능한 시스템이 구축되는 지속적인 기반으로 남을 것입니다. 궁극적인 목표는 특정 프레임워크를 마스터하는 것이 아니라 디지털 세계의 복잡하고 끊임없이 변화하는 과제에 적합한 도구를 선택하고 사용하는 데 필요한 엔지니어링 판단력을 배양하는 것입니다.
