로드밸런싱 / 서버 부하 분산 (Server Load Balancing)

로드밸런싱

로드밸런싱은 네트워크나 웹 서버와 같은 컴퓨터 시스템에서 발생하는 트래픽을 여러 대의 서버에 균등하게 분산하는 방법을 의미한다. 다수의 서버를 사용하여 사용자 요청을 처리하고 서버 부하를 분산시키는 방법 중 하나이다.

로드 밸런싱은 웹 사이트나 애플리케이션의 가용성과 성능을 향상시키는데 중요한 역할을 한다.

 

분산처리는 'Network Switch'가 담당한다. 즉, 외부로부터의 요청을 서버가 직접 받는 것이 아닌 'Network Switch'가 받은 후 이를 서버로 나누어 주는 것이다. 'Network Switch'를 Load Balancer 혹은 L4 Switch(Layer 4)라 부른다.

 

로드밸런서(L4 스위치)가 필요한 이유

폐쇄망에서 50명정도만 사용하는 웹 서비스가 있다고 가정해 보자. 시스템에 문제가 있어 수정본을 배포해야 한다면 담당자들이 일을 하지 않는 점심시간, 퇴근시간 이후 또는 사내메일로 공지 후 시스템 배포를 진행하면 된다. 트래픽 분산을 할 필요도 없으며 폐쇄망에서 한정된 인원만 사용 중인 서비스이기 때문에 공지 후 서버를 잠시 내려도 충분하다는 뜻이다.

 

하지만, 서버가 한 대만 존재한다고 가정해보자. 이 서버는 웹서비스를 제공한다. 'XXX.XXX.XXX.2' IP를 가지고 있는 서버이다. 이 서버는 1만 명 정도의 사용자 트래픽을 수용할 수 있도록 구성되어 있었다. 사용자가 급등하여 5만 명 정도로 늘어 서버를 늘려야 하는 상황이 발생했다. 새로운 서버를 'XXX.XXX.XXX.3',..., 'XXX.XXX.XXX.6' 이렇게 4개의 서버를 추가로 구성하였다. 새로운 서버에 접속하기 위해서는 추가된 IP로 접속해야 한다. 이렇게 서비스하는 것은 상식적으로 말이 되지 않는다. 이러한 상황에서 로드밸런서가 필요하다.

 

로드밸런서 장비가 'XXX.XXX.XXX.1' IP를 갖고 2,3,4,5,6 서버에 트래픽을 분산시키도록 구성해야 하는 것이다.

1번 서버가 장애가 발생하여 서버가 다운되어도 2,3,4,5 서버로 트래픽이 분산되니 서비스를 제공하는 것에는 영향이 가지 않는다.

 

VIP(Virtual Server IP)

로드밸런서 장비를 도입하게되면 모든 요청을 L4장비가 받으니 서버들이 공인 IP를 갖게 될 이유가 없다. 따라서 L4장비는 외부 접속용 공인 IP와 서버 통신용 사설 IP를 각각 한 개씩 가지게 된다.

 

외부 접속용 공인IP를 우리는 VIP(Virtual Server IP)라 부른다.

 

로드밸런싱의 주요목적

부하분산

로드밸런서는 들어오는 요청을 여러 서버로 분산시켜 각 서버에 고르게 트래픽을 분산시킨다. 이로써 각 서버의 부하가 분산되어 시스템의 안정성과 성능을 향상시킬 수 있다.

 

가용성 향상

하나의 서버가 고장 나더라도 다른 서버가 계속 작동하므로 시스템의 가용성이 향상된다. 이것은 중요한 웹 사이트나 애플리케이션의 중단을 방지한다.

 

성능 향상

로드 밸런싱을 통해 더 많은 사용자 요청을 처리할 수 있으므로 시스템의 성능이 향상된다. 또한 사용자에게 빠른 응답 시간을 제공한다.