애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)는 현대 소프트웨어 구조에서 빼놓을 수 없는 핵심 요소입니다. 이는 서로 다른 소프트웨어 컴포넌트나 서비스 간에 원활하고 효율적인 통신을 가능하게 합니다.
API는 중요한 기능들을 제공하는 동시에 민감한 데이터나 개인 정보는 추상화하여 보호합니다. 인증 및 권한 부여 프로세스를 통해 무단 접근이나 데이터 변조 시도로부터 API를 안전하게 지킬 수 있습니다.
소프트웨어 개발자들은 다양한 API를 활용하여 체계적인 방식으로 소프트웨어 시스템을 구축하고, 테스트하며, 성능을 최적화합니다. API는 미리 정해진 규칙 및 프로토콜을 통해 소프트웨어 시스템과 상호 작용하는 방법을 제공합니다.
API 게이트웨이란?
대부분의 소프트웨어 시스템은 모든 서비스를 처리하는 단일 API를 갖고 있지 않습니다. 대신, 여러 개의 API가 서로 연동하여 클라이언트에게 데이터를 제공합니다.
API 게이트웨이는 이름 그대로 여러 API 요청의 진입점 역할을 하며, 해당 요청을 특정 API 서비스나 마이크로서비스로 라우팅합니다. 이를 통해 클라이언트는 API 게이트웨이로 여러 API 요청을 보내는 부담을 덜고, 클라이언트 성능을 향상시킬 수 있습니다.
예를 들어, 음식 배달 애플리케이션은 레스토랑, 사용자, 벤더 평점, 배달 파트너 평점, 경로 알고리즘, 지도 서비스 등 다양한 마이크로서비스로 구성될 수 있습니다. 따라서 클라이언트, 즉 최종 사용자 애플리케이션은 단일 API를 요청하고, API 게이트웨이가 이 요청을 해당 마이크로서비스로 라우팅하는 것이 훨씬 효율적입니다.
API 게이트웨이 구현의 또 다른 큰 장점은 보안입니다. 여러 인증 및 권한 부여 메커니즘을 설정하여 공격자가 시스템 자원을 악용하지 못하도록 보호할 수 있습니다.
API 아키텍처의 구성 요소
API 아키텍처는 여러 중요한 구성 요소로 이루어져 있으며, 그 중 일부는 다음과 같습니다.
#1. API 인터페이스
API 인터페이스는 구현 세부 사항을 감추고 접근 가능한 메서드나 기능을 명확하게 정의합니다. 이는 리소스를 검색하거나 수정하는 데 필요한 규칙과 방법을 설정합니다.
예를 들어, RESTful API는 리소스와 상호 작용하기 위한 GET, PUT, POST, DELETE와 같은 HTTP 메서드를 사용합니다.
#2. 경로 컨트롤러
컨트롤러는 모든 API 트래픽을 처리하고 해당 트래픽을 적절한 API 서비스로 전달하는 API 게이트웨이의 핵심 역할을 수행합니다.
컨트롤러는 요청 유효성 검사, 응답 처리, 인증과 같은 작업도 수행할 수 있습니다.
#3. 데이터 접근 모델
데이터베이스의 모든 리소스는 특정 구조 또는 형태를 가지며, 이러한 구조를 미리 정의하여 유효성을 검증하는 것이 좋습니다. 이를 스키마라고 합니다. 클라이언트에서 받은 데이터는 스키마에 따라 유효성을 검사한 후 데이터베이스에 저장됩니다.
이를 통해 유효하지 않거나 변조된 데이터가 데이터베이스에 입력되는 것을 방지할 수 있습니다.
API 아키텍처의 구성 요소
- API 서비스: 특정 리소스 또는 리소스 집합에 대한 접근을 제공하는 서비스입니다. 대규모 애플리케이션은 여러 API 서비스를 필요로 하며, 이러한 서비스들은 서로 분리되어 리소스를 독립적으로 관리합니다.
- 문서: API 문서는 개발자가 API를 효과적으로 이해하고 사용하는 데 필수적입니다. 문서에는 엔드포인트, 모범 사례, 요청 형식, 오류 처리 등이 포함될 수 있습니다.
- 분석 및 모니터링: 분석 대시보드는 API 트래픽, 오류율, 성능 등과 같은 중요한 지표를 제공하므로 핵심적인 구성 요소입니다.
일반적인 API 설계 아키텍처
REST – 표현 상태 전송
REST는 HTTP 프로토콜을 사용하며, 클라이언트와 서버 간에 상태를 저장하지 않는 통신을 가능하게 하는 API 아키텍처 스타일입니다.
REST에서 리소스는 URL을 통해 식별되며, 각 리소스에는 고유한 엔드포인트가 있습니다. REST는 GET, PUT, POST와 같은 HTTP 메서드를 사용하여 리소스를 수정하고 생성합니다. REST 아키텍처를 따르는 API를 RESTful API라고 합니다.
SOAP – 단순 객체 접근 프로토콜
SOAP는 XML 기반의 메시징 프로토콜입니다. SOAP 메시지는 XML 문서로 인코딩되어 SOAP 송신자에서 SOAP 수신자로 전송됩니다. 메시지가 수신자에게 전달되기 전에 하나 이상의 서비스를 거칠 수 있습니다.
REST와 SOAP의 주요 차이점은 REST는 HTTP에 의존하는 아키텍처 설계인 반면, SOAP 자체는 HTTP, SMTP 등 다양한 기본 프로토콜을 사용할 수 있는 프로토콜이라는 점입니다. SOAP 응답 데이터 형식은 XML입니다.
gRPC – Google 원격 프로시저 호출
RPC(원격 프로시저 호출)는 원격 서버의 함수를 마치 로컬 함수처럼 클라이언트에서 호출하는 기술입니다. gRPC는 Google에서 개발한 오픈 소스 프레임워크이며, 구조화된 데이터를 작성하고 인코딩하기 위한 언어에 구애받지 않는 방법인 Protocol Buffers(프로토콜 버퍼)를 사용합니다.
Protocol Buffers의 데이터는 gRPC 컴파일러에 의해 컴파일되어 상호 운용이 가능합니다. 예를 들어, 클라이언트 코드가 Java로 작성되고 서버 코드가 Go로 작성된 경우, Protocol Buffers에 정의된 데이터는 두 언어 모두에서 호환됩니다.
GraphQL
GraphQL은 API 구축을 위한 오픈 소스 쿼리 언어 및 런타임입니다. 클라이언트가 단일 진입점 또는 엔드포인트를 통해 여러 리소스에 접근할 수 있도록 해줍니다. 특정 리소스는 특정 엔드포인트에 연결되지 않고 요청 쿼리에서 지정된 대로 가져옵니다.
특정 쿼리에 대한 강력한 형식의 스키마와 해당 쿼리를 실행하는 데 사용되는 해결 함수를 정의해야 합니다. 리소스를 수정하려면 GraphQL에서 정의해야 하는 변형 쿼리가 있습니다.
API 아키텍처 배포 – 모범 사례
API 아키텍처를 아무리 잘 설계해도 실제 환경에서 제대로 작동하지 않으면 의미가 없습니다. 실제 시나리오에 맞춰 제공해야 합니다. API 아키텍처를 실제 환경에 배포하기 위한 몇 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.
✅ API 게이트웨이 사용
API 게이트웨이는 API 쿼리를 효율적으로 라우팅하는 데 도움이 됩니다. 또한 보안 및 유효성 검사 작업도 처리할 수 있습니다.
✅ API 테스트 수행
API가 출시되기 전에 기능, 통합, 성능 테스트를 철저히 수행해야 합니다. 자동화된 테스트 프레임워크를 사용하면 이 프로세스를 간소화할 수 있습니다.
✅ 확장성에 집중
증가하는 트래픽 요구를 처리할 수 있도록 확장 가능한 API 아키텍처를 설계해야 합니다. 필요에 따라 API 인스턴스 수를 동적으로 조정하려면 자동 확장 기술을 사용하는 것이 좋습니다.
✅ 현명하게 호스팅 선택
증가하는 트래픽과 고객 요구 사항을 처리할 수 있는 확장 가능한 솔루션을 제공하는 호스팅 공급자를 선택해야 합니다. 로드 밸런싱, 자동 확장, 필요에 따라 리소스를 유연하게 할당할 수 있는 기능 등을 고려해야 합니다.
특히 트래픽이 많은 기간 동안 호스팅 공급자가 API 성능 요구 사항을 충족할 수 있는지 확인해야 합니다. 비즈니스 요구 사항에 맞는 경우 서버리스 옵션을 고려해 볼 수도 있습니다.
적절한 API 아키텍처를 선택하는 방법은 무엇입니까?
API 아키텍처를 선택하는 것은 다음과 같은 요인에 따라 결정됩니다.
- 비즈니스 요구 사항: API를 통해 달성하려는 비즈니스 목표를 분석하고 애플리케이션 흐름을 이해해야 합니다.
- 사용 사례: API가 필요한 이유를 묻는 것이 매우 중요합니다. 다양한 사용 사례를 파악하면 API 아키텍처를 더 잘 설계하고 선택하는 데 도움이 됩니다.
- 확장성: 비즈니스 요구 사항과 사용 사례를 이해하면 고성능 및 확장 가능한 API 아키텍처를 설계하는 데 도움이 됩니다.
- 개발자 경험: 새로운 개발자가 API 아키텍처를 쉽게 이해하고 사용할 수 있도록 설계해야 합니다.
- 보안: API 아키텍처에서 가장 중요한 측면은 보안입니다. API 아키텍처가 충분히 안전하고 개인 정보 보호법을 준수하는지 확인해야 합니다.
다음으로 API 아키텍처 설계 기술을 향상시키기 위한 학습 자료를 살펴보겠습니다.
학습 자료
#1. API 아키텍처 마스터하기: API 기반 시스템 설계, 운영 및 발전
이 책은 API의 기본 사항을 배우고 API를 설계, 구축 및 테스트하는 실용적인 방법을 탐구하는 데 도움이 됩니다.
또한 API 시스템을 운영, 구성 및 배포하는 방법을 알려줍니다. 이 책에서는 API 게이트웨이, 서비스 메시, 보안, TLS, OAuth2에서부터 기존 시스템 개선에 이르기까지 다양한 주제를 다룹니다.
#2. 소프트웨어 아키텍처: REST API 설계 – 전체 가이드
RESTful API와 API 설계 방법에 대해 배우고 싶다면 이 소프트웨어 아키텍처 강좌가 적합합니다.
인증, 권한 부여, REST API 문서화, 다양한 성능 향상 기술을 포함하여 API 설계를 최적화하는 방법에 대한 내용을 다룹니다. HTTP 기본 사항과 Postman API 테스트 도구에 대한 설명도 제공됩니다.
#3. REST API 설계, 개발 및 관리
Swagger, Apigee, Mulesoft와 같은 다양한 API 관리 플랫폼에 대한 가이드가 이 강의의 주요 특징입니다. 이 강의는 REST API의 실제 적용과 설계에 관심이 있는 사람들을 위한 것입니다.
#4. RESTful API 설계: API를 처음부터 설계하는 방법 알아보기
처음부터 REST API를 구축하는 방법을 배울 수 있습니다. 요청, 응답, API 설계 및 실행은 이 강좌에서 다루는 유용한 주제입니다. REST의 기본 사항을 배우는 초보자라면 이 강좌를 수강하는 것이 좋습니다.
마지막 말
비즈니스 및 기술 목표와 통합 요구 사항, 성능 고려 사항, 보안 요구 사항 및 미래 확장 가능성을 모두 고려하여 가장 적합한 API 아키텍처를 선택할 수 있습니다.
다음으로 이러한 강좌와 자료들을 통해 소프트웨어 테스팅 경력을 시작해 보세요.