Amplify Cache & Cold Start 성능 개선

Amplify is so slow
이민석's avatar
Aug 27, 2024
Amplify Cache & Cold Start 성능 개선

Amplify와 그 한계

  1. SSR Application이란?

  2. EC2, EB를 사용한 배포 방식

  3. 서버리스에 대한 설명

  4. Amplify란?

  5. Amplify 성능 문제

SSR Application이란?

SSR*은 이름 그대로 서버 기능을 할 컴퓨팅 리소스가 필요합니다.
즉 SSR 방식의 Next.js는 CloudFront + S3를 선택할 수 없습니다.

SSR* : Server Side Application

EC2, EB를 사용한 배포 방식

컴퓨팅이 필요한 경우 일반적으로 EC2*, EB* 등을 사용할 수 있습니다.
또한 부하 분산을 위해서 ELB(ALB)*을 추가로 사용해야 합니다.

EC2* : Elastic Compute Cloud
EB* : Elastic Beanstalk

이 경우 다음과 최소 20~24$ 정도의 비용이 발생합니다. — [Ref]

  • EC2 (t3.nano) 1개를 이용해서 배포

    Resource

    Instance Type

    Per Hour($)

    Per Month($)

    EC2

    t3.nano

    0.0052

    3.8064

    ELB(ALB)

    -

    0.0225

    16.47

    SUM

    0.2302

    20.2764

  • EC2 (t3.micro) 1개를 이용해서 배포

    Resource

    Instance Type

    Per Hour($)

    Per Month($)

    EC2

    t3.micro

    0.0104

    7.6128

    ELB(ALB)

    -

    0.0225

    16.47

    SUM

    0.2302

    24.0828

하지만 SLO*에 따라서 제품 및 배포를 위해 다음의 기능들이 필요합니다.

  • SLO에 맞게 적정 수의 AZs에 EC2 배포

  • CI/CD Pipeline 구축

SLO* : Service Level Objective

최소 가용영역이 2개, 3개로 늘어남에 따라서 비용은 60~72$의 비용이 발생합니다.

서버리스에 대한 설명

SSR Application의 특성상 서버가 필요합니다.
하지만 비용, 가용성, 확장성, CI/CD 등의 구성을 모두 하는 것이 어려울 수 있습니다.
따라서 Lambda, Amplify 등을 활용해서 이 부분을 개선할 수 있습니다.

Amplify란?

Amplify는 여러 SSR*, SPA*, SSG*를 배포 가능한 서버리스 웹 앱 서비스입니다.
GitHub 등과 연동, 빌드 설정, 빌드 알림, 사용자 지정 도메인, 환경 변수, 모니터링 등의 기능을 지원합니다.

SSR* : Server Side Rendering로서 Next.js, Nuxt 등을 배포 가능
SPA* : Single Page Application로서 React, Angular 등을 배포 가능
SSG* : Static Site Generators로서 Gatsby, Hugo 등을 배포 가능

이 서비스를 사용하면 CI/CD, 캐시, 호스팅 등을 손쉽게 사용할 수 있습니다.

Amplify의 성능 문제

Amplify는 호스팅을 위해 CloudFront, Edge Lambda를 사용합니다.
따라서 아래와 같은 이유로 성능 상의 문제가 발생할 수 있습니다.

  • CloudFront 캐시 문제

  • Edge Lambda의 Cold Start 문제 발생

Amplify 캐시 문제

Amplify는 캐시를 관리하기 위해 Platform Type 및 Rewrite Rule을 참조합니다.
일반적으로 SSG*은 WEB으로 SSR*은 WEB_COMPUTE의 타입을 따라갑니다.

  1. 캐시 우선순위

  2. 기본 관리형 캐시 정책

  3. 브라우저에서 캐시 헤더 확인

  4. 특이사항

캐시 우선순위

Amplify는 다음의 캐시 우선순위에 따라서 캐시가 처리됩니다.

  1. SSR Framework에 있는 설정파일(next.config.js) 등에 있는 Cache-Control

  2. customHeaders.yaml 파일에 적혀있는 Cache-Control

  3. Amplify 기본 Cache-Control

기본 관리형 캐시 정책

기본 Cache-Control은 각 유형의 콘텐츠 별로 지정된 관리형 캐시 정책를 적용합니다.

  • Static : Amplify-StaticContent

  • Image Optimization : Amplify-ImageOptimization

  • Compute : Amplify-DefaultNoCookies

  • Reservse-Proxy : Amplify-DefaultNoCookies

브라우저에서 캐시 헤더 확인

실제로 브라우저에서 헤더를 확인해보면 아래와 같은 값이 보입니다.

Cache-Control: max-age=0

여기에 적혀 있는 Cache-Control max-age 만큼 CDN에서 응답을 캐싱합니다.

특이사항

추가적으로 아래와 같은 특이사항이 존재합니다.

  1. CI/CD 앱 배포 시, 캐시가 지워집니다.

  2. Cache-Control의 s-maxage를 통해 앱의 성능 모드를 활성화할 수 있습니다.

이 값은 Amplify Console에서 사용자 지정 헤더 및 캐시에서 수정하거나
코드 저장소에 customHttp.yml 파일을 작성하는 것으로 이를 해결 할 수 있습니다.

  • AWS Amplify Console

  • AWS customHttp.yml

    # See: https://docs.aws.amazon.com/amplify/latest/userguide/custom-headers.html#setting-custom-headers
    applications:
      - appRoot: docs
        customHeaders:
          - pattern: '**/*'
            headers:
              - key: 'Strict-Transport-Security'
                value: 'max-age=31536000; includeSubDomains'
              - key: 'X-Frame-Options'
                value: 'SAMEORIGIN'
              - key: 'X-XSS-Protection'
                value: '1; mode=block'
              - key: 'X-Content-Type-Options'
                value: 'nosniff'
              # CSP set in _document.page.tsx meta tag
              - key: 'Cache-Control'
                value: 'public, max-age=300'

Amplify Cold Start 문제

  1. Cold Start란?

  2. Route53 Health Check란?

Cold Start란?

Amplify에서 Edge Lambda를 사용하여 랜더링을 진행합니다.
따라서 Lambda Cold Start 현상을 그대로 겪게 됩니다.
사이트 최초 접속 시 5~15초 이상의 지연시간이 발생하는 문제가 있습니다.

이 경우 Amplify 캐시 문제를 개선하는 것으로 문제 예방이 가능합니다.
하지만 근본적으로 Amplify Cold Start 문제를 예방하기 위해서는 지속적인 페이지 호출이 필요합니다.

Route53 Health Check란?

이 기능을 사용하면 HTTP, HTTPS, TCP 프로토콜에 대해서 지속적인 호출이 가능합니다.

해당 기능을 통해서 30초 간격으로 AWS Amplify를 호출할 수 있습니다.
이를 통해서 AWS Amplify Cold Start 문제를 해결할 수 있습니다.

실제 비용은 HTTPS 유형의 경우 월 $1의 비용이 발생합니다.

이를 통해서 5,000~15,000ms 정도의 첫 응답시간을 50ms까지 개선할 수 있습니다.

참고 자료

  1. sig03 (medium) | AWS Amplify는 추천하지 않음 (with 콜드 스타트 문제)

  2. Rav Arty (medium) |How to Fix Slow Loading Time for Your Next.js App deployed on AWS Amplify

  3. aws-amplify/amplify-hosting (github) | Very slow Amplify hosting performance

  4. aws-amplify/amplify-hosting (github) | Extremely Slow Response Time for Next.js Deployed Sites

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