네트워크 또는 서버에 가해지는 부하를 분산 해주는 기술
중앙처리장치 혹은 저장장치와 같은 컴퓨터 자원들에게 작업을 나누는 것을 의미
서비스의 제공 초기 단계라면 적은 수의 클라이언트로 인해 서버 한 대로 요청에 응답하는 것이 가능하다. 하지만 사업의 규모가 확장되고, 클라이언트의 수가 늘어나게 되면 기존 서버만으로는 정상적인 서비스가 불가능하게 된다. 증가한 트래픽에 대처할 수 있는 방법은 크게 2가지이다.
Scale-up: 서버 자체의 성능을 확장하는 것. 비유하자면 CPU가 i3인 컴퓨터를 i7으로 업그레이드하는 것과 같다.Scale-out: 기존 서버와 동일하거나 낮은 성능의 서버를 두 대 이상 증설하여 운영하는 것을 의미한다. CPU가 i3인 컴퓨터를 여러 대 추가 구입해 운영하 것에 비유할 수 있다.
Scale-out의 경우, 여러 대의 서버로 트래픽을 균등하게 분산해주는 로드밸런싱이 반드시 필요하다.
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로드밸런싱 기술을 제공하는 서비스 또는 장치
클라이언트와 네트워크 트래픽이 집중되는 서버들 또는 네트워크 허브 사이에 위치한다.
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전송 계층에서 부하를 분산한다.
IP주소나 포트번호, MAC주소 등에 따라 트래픽을 나누고 분산처리가 가능하다.
예를 들어, 로드 밸런서에 들어오는 요청이 [213.12.32.123:80, 213.12.32.123:1024]으로 들어온다면, L4 로드 밸런서는 해당 요청을 서버 풀에 있는 여러 대상 서버 중 하나로 전달한다. 이는 TCP/UDP 패킷을 확인하여 로드 밸런싱하는 것으로, 응용 계층의 내용은 신경쓰지 않는다.
애플리케이션 계층에서 부하를 분산한다.
OSI 7계층의 프로토콜(HTTP, SMTP, FTP 등)을 바탕으로도 분산 처리가 가능하다.
예를 들어, 웹 서비스의 경우 HTTP 요청 헤더, URL, 쿠키 등을 확인하여 특정 조건에 따라 요청을 서버에 분산시킨다.
사용자가 '/products' 경로로 요청을 보낸다면, L7 로드 밸런서는 해당 요청을 처리할 수 있는 서버로 전달한다. 또한, L7 로드 밸런서는 세션 유지, SSL 종료, 캐싱 등과 같은 고급 기능도 제공할 수 있다.
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- 서버에 들어온 요청을 순서대로 돌아가며 배정하는 방식
- 클라이언트의 요청을 순서대로 분배하기 때문에 여러 대의 서버가 동일한 스펙을 갖고 있고, 서버와의 연결(세션)이 오래 지속되지 않는 경우에 활용하기 적합함.
- 각각의 서버마다 가중치를 매기고 가중치가 높은 서버에 클라이언트 요청을 우선적으로 배분하는 방식
- 주로 서버의 트래픽 처리 능력이 상이한 경우 사용되는 부하 분산 방식이다. 예를 들어 A라는 서버가 5라는 가중치를 갖고 B라는 서버가 2라는 가중치를 갖는다면, 로드밸런서는 라운드로빈 방식으로 A 서버에 5개 B 서버에 2개의 요청을 전달함.
- 클라이언트의 IP 주소를 특정 서버로 매핑하여 요청을 처리하는 방식
- 사용자의 IP를 해싱해(Hashing, 임의의 길이를 지닌 데이터를 고정된 길이의 데이터로 매핑하는 것, 또는 그러한 함수) 로드를 분배하기 때문에 사용자가 항상 동일한 서버로 연결되는 것을 보장함.
- 요청이 들어온 시점에 가장 적은 연결상태를 보이는 서버에 우선적으로 트래픽을 배분하는 방식
- 자주 세션이 길어지거나, 서버에 분배된 트래픽들이 일정하지 않은 경우에 적합함.
- 서버의 현재 연결 상태와 응답시간(Response Time, 서버에 요청을 보내고 최초 응답을 받을 때까지 소요되는 시간)을 모두 고려하여 트래픽을 배분하는 방식
- 가장 적은 연결 상태와 가장 짧은 응답시간을 보이는 서버에 우선적으로 로드를 배분함.