EC2 안 Firecracker VM으로 브라우저를 1초 미만에 시작하기

Context

Unikraft 기반의 기존 구조는 유휴 비용 절감에는 유리했으나, Autoscaling 부족으로 인한 트래픽 급증 시 수동 대응 및 프로덕션 중단 문제를 야기함. 세션 간 완전한 격리를 위해 VM 도입이 필수적이었으나, 일반적인 VM은 생성 비용과 시간이 과다하여 클라우드 브라우저 환경에 부적합한 한계를 가짐.

Technical Solution

• 정규 EC2 위에서 Firecracker VM을 구동하는 Nested Virtualization 구조를 채택하여 빠른 인스턴스 확보 및 비용 최적화 달성
• Page Fault 병목 해결을 위해 메모리 페이지 단위를 4KB에서 2MB로 확장하고 userfaultfd 커스텀 핸들러를 통한 사전 로드 구현
• Chromium 시작 시 발생하는 CPU Burst 처리를 위해 초기 unpinned 상태로 분산 배치 후, Ready 상태 시 vCPU Pinning 및 Real-time Priority 부여
• Sibling Thread 간의 자원 경쟁 방지를 위해 각 브라우저 VM에 물리 코어의 하이퍼스레드 쌍을 모두 할당하는 배치 전략 적용
• Anti-bot 탐지 회피를 위해 JavaScript 주입 방식 대신 Chromium 저수준 엔진 패치 및 하드웨어 핑거프린팅 모사 구현
• CloudWatch의 지연 시간을 극복하기 위해 실시간 플릿 상태를 감시하고 배치를 결정하는 자체 Control Plane 구축