개인공부/BE

[Server] 로드밸런싱(Load Balancing)

파뱁 2022. 4. 18. 22:23
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로드밸런싱(Load Balancing)

일전에 AWS 서버 정리하면서 간단히 본적이 있는데, 아예 로드 밸런싱만 따로 정리하고 싶어서 이번 아티클을 준비했다.

우선 로드밸런싱의 정의는 다음과 같다.

여러 대의 서버를 두고 서비스를 제공하는 분산 처리 시스템에서 필요한 기술로,
둘 이상의 CPU 또는 저장장치와 같은 컴퓨터 자원들에게 작업을 나누는 것

 

로드밸런싱이 필요한 이유

클라이언트가 적은 경우에는 서버가 여유롭게 사용자가 원하는 결과를 응답해줄수 있지만,

 그러나 클라이언트가 굉장히 많은 경우에는?
-> 서버는 최대한 응답하려하지만 결국에는 동작에 한계가 있어 응답이 어려워진다. (소위 말하는 서버 터짐)

따라서 적당히 서버를 늘리거나, 서버의 성능을 올려줘야함

 이런 서버에 가해지는 부하를 적절히 분산해주는 것이 로드밸런서!

 

Scale-up 과 Scale-out

위에서 언급한 서버의 성능을 올려주는 것이나 서버를 늘리는 것을 각각 Scale-up  Scale-out 이라고 부른다. 

  • Scale-up 서버 자체의 성능을 확장하는 것. (더 좋은 성능으로 업그레이드!)
  • Scale-out 성능은 기존 서버와 동일하거나 낮은 수준으로 서버를 여러 대 증설하여 운영하는 것. (서버의 양을 늘리기!)

🔰 특히 이 두개 중에서 Scale-out 방식을 선택했다면, 여러 대의 서버로 트래픽을 균등하게 분산해주는 로드밸런싱이 꼭 필요함!

 

로드밸런서의 종류

L2, L3, L4, L7 등 다양한 종류의 로드밸런서가 있지만, 대표적으로 비교되는 L4, L7을 살펴볼 것이다.

 

1️⃣ L4, 클래식 로드 밸런서 (ELB)

  • ISO 7계층중 4계층(Transport Layer, Network Layer)에서 작동하는 이 로드밸런서는 IP, IPX, TCP, UDP의 정보를 바탕으로 로드를 분산함.
  • IP주소나 포트번호, MAC주소, 전송 프로토콜에 따라 트래픽을 나누는 것이 가능
  • 라우터 스위치등 물리적인 하드웨어 영역이기 때문에 데이터를 변경, 수정이 불가능
  •  

2️⃣ L7, 애플리케이션 로드 밸런서 (ALB)

  • ISO 7계층중 7계층(Application Layer)에서 작동하는 이 로드밸런서는 HTTP, FTP, SMTP 에서 로드를 분산함.
  • 따라서 HTTP 헤더, 쿠키 등과 같은 사용자의 요청을 기준으로 특정 서버에 트래픽을 분산하는 것이 가능
    (패킷의 내용을 확인하고 그 내용에 따라 로드를 특정 서버에 분배하는 것이 가능)
  • 애플리케이션 계층이기 때문에 포트나 헤더등이 수정 가능
  • URL에 따라 부하를 분산시키거나, HTTP 헤더의 쿠키값에 따라 부하를 분산하는 등 클라이언트의 요청을 보다 세분화해 서버에 전달이 가능
  • 특정한 패턴을 지닌 바이러스를 감지해 네트워크를 보호할 수 있으며, DoS/DDoS와 같은 비정상적인 트래픽을 필터링할 수 있어 네트워크 보안 분야에서도 활용

<참고문헌>

https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=27046347&memberNo=2521903 

 

https://medium.com/harrythegreat/aws-%EB%A1%9C%EB%93%9C%EB%B0%B8%EB%9F%B0%EC%8B%B1-%EC%95%8C%EC%95%84%EB%B3%B4%EA%B8%B0-9fd0955f859e

 

https://nesoy.github.io/articles/2018-06/Load-Balancer

 

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