로드밸런싱

로드밸런싱이란?

로드 밸런싱은 네트워크의 부하를 줄여주기 위한 방식으로 시스템의 성능 및 가용성을 높이는 기술입니다. 웹, DB, app 서버 등 다양한 시스템 구성 요소에 적용될 수 있습니다.

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주요 개념 및 이점

1. 트래픽 분산 : 여러 서버 간에 트래픽을 분산시켜 특정 서버에 과부하가 걸리지 않도록 합니다.
2. 고가용성 : 하나의 서버가 장애를 겪더라도 다른 서버가 요청을 처리할 수 있도록 함으로써 시스템 가용성을 높입니다.
3. 확장성 : 필요에 따라 서버를 추가하여 트래픽 증가에 유연하게 대응할 수 있습니다.
4. 성능 향상 : 로드가 분산되므로 각 서버의 부하가 줄어들어 응답 시간이 개선됩니다.

 

 

로드밸런싱의 유형

1. DNS 로드밸런싱
   1. 동작 원리 : DNS 서버가 도메인 이름에 대해 여러 IP 주소를 반환하여 트래픽을 분산합니다.
   2. 장단점 : 기본적이고 간단하지만 세밀한 제어는 어렵습니다.
2. 레이어 4 로드밸런싱
   OSI 모델의 4계층(전송 계층)에서 작동합니다.
   1. 동작 원리 : 주로 IP주소와 포트 번호를 기준으로 트래픽을 분산합니다.
   2. 사용 예 : TCP 또는 UDP 연결을 통해 트래픽을 분산합니다.
3. 레이어 7 로드밸런싱
   OSI 모델 7계층(애플리케이션 계층)에서 작동합니다.
   1. 동작 원리 : HTTP/HTTPS 같은 애플리케이션 프로토콜을 이해하고 트래픽을 분산합니다.
   2. 사용 예 : URL, 쿠키, HTTP 헤더 등을 기반으로 세밀하게 트래픽을 제어할 수 있습니다.

 

 

로드밸런싱 알고리즘

1. 라운드 로빈(Round Robin)
   • 원리 : 순차적으로 각 서버에 요청을 분배합니다.
   • 특징 : 단순하고 균등하게 트래픽을 분산하지만 각 서버의 상태나 성능을 고려하지 않습니다.
2. 최소 연결수(Least Connections)
   • 원리 : 현재 연결된 클라이언트 수가 가장 적은 서버로 트래픽을 분배합니다.
   • 특징 : 각 서버의 부하를 고려하므로보다 효율적입니다.
3. 최소 응답 시간(Least Response Time)
   • 원리 : 가장 빠른 응답 시간을 보이는 서버로 트래픽을 분산합니다.
   • 특징 : 서버 성능과 네트워크 상태를 고려하여 가장 빠른 응답을 제공합니다.
4. 해시(Heshing)
   • 원리 : 클라이언트 IP 주소, 세션 정보 등을 해싱하여 특정 서버에 분배합니다.
   • 특징 : 동일 클라이언트가 같은 서버에 연결되는 것을 보장할 수 있습니다.

 

실제 예시

1. 소프트웨어 로드밸런서
   • 예 : NginX, HAProxy
   • 특징 : 유연성과 확장성이 높고, 클라우드 환경에서 주로 사용
2. 클라우드 로드밸런싱
   • 예 : AWS Elastic Load Balancing, Google Cloud Load Balancing
   • 특징 : 높은 가용성과 자동 확장 기능을 제공