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FastAPI Uvicorn + Gunicorn

FastAPI는 현대적인 비동기 웹 프레임워크로, ASGI 서버인 Uvicorn과 함께 사용되어 뛰어난 성능을 자랑합니다. Flask나 Django와 비교했을 때 약 2배 가량 빠르다고 알려져 있죠. 하지만 아무리 성능이 뛰어난 도구라도 제대로 활용하지 못한다면 그 장점을 살리기 어렵습니다. 이번 글에서는 FastAPI 환경에서 Uvicorn과 Gunicorn의 올바른 사용법에 대해 알아보겠습니다.

주요 개념 이해하기

Gunicorn이란?

Gunicorn은 WSGI 프로토콜을 사용하는 서버이자 프로세스 관리자입니다. 주로 Flask나 Django같은 동기식 웹 프레임워크로 작성된 애플리케이션을 서빙하는 데 사용됩니다. Gunicorn의 주요 역할은:

  • 여러 애플리케이션 인스턴스 실행 관리
  • 인스턴스 상태 모니터링
  • 요청 부하 분산
  • 웹 서버와의 통신 처리

Uvicorn이란?

Uvicorn은 ASGI 서버를 지원하는 애플리케이션 서버입니다. 여러 워커 프로세스를 실행할 수 있는 기능도 제공하지만, Gunicorn에 비해 그 기능이 제한적입니다.

Python 스레딩의 한계: GIL

GIL(Global Interpreter Lock)은 CPython 인터프리터의 특징적인 메커니즘입니다. 이는 한 번에 하나의 스레드만이 Python 바이트코드를 실행할 수 있도록 제한합니다. 예를 들어, 2개의 CPU 코어가 있는 시스템에서도 GIL로 인해 실제로는 하나의 코어만 효과적으로 활용할 수 있습니다. 따라서 CPU를 효율적으로 활용하기 위해서는 멀티 프로세스 방식을 채택해야 합니다.

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Uvicorn과 Gunicorn의 올바른 사용법

베어메탈 서버 환경

베어메탈 서버 환경에서는 Uvicorn과 Gunicorn을 함께 사용하는 것이 권장됩니다. 그 이유는:

  1. Uvicorn은 비동기 요청 처리에 효과적이지만, 단일 프로세스의 한계가 있습니다.
  2. Gunicorn은 뛰어난 프로세스 관리 기능을 제공합니다.
  3. Uvicorn의 Worker Class를 Gunicorn과 함께 사용하면 두 도구의 장점을 모두 활용할 수 있습니다.

실행 예시:

gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker main:app

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분산 시스템 환경 (Kubernetes, Docker Swarm)

분산 시스템 환경에서는 Uvicorn만 단독으로 사용하는 것이 더 효율적입니다. 그 이유는:

  1. Kubernetes나 Docker Swarm은 자체적인 클러스터 레벨 복제 기능을 제공합니다.
  2. Service 리소스를 통한 로드 밸런싱이 가능합니다.
  3. 컨테이너 복제가 클러스터 레벨에서 통합적으로 관리됩니다.

이러한 환경에서는 단일 Uvicorn 프로세스를 실행하는 Docker 이미지를 구축하는 것이 바람직합니다.

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결론

  • 베어메탈 서버 환경: Uvicorn + Gunicorn 조합 권장
  • 분산 시스템 환경: Uvicorn 단독 사용 + 클러스터 레벨 관리 권장

결국 서버 시스템의 아키텍처에 따라 적절한 구성을 선택하는 것이 중요합니다. 각 환경의 특성을 잘 이해하고 그에 맞는 최적의 구성을 선택하시기 바랍니다.

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