CS 네트워크 로드밸런싱

 

로드밸런싱은 네트워크 트래픽을 여러 서버에 고르게 분산하여 시스템의 성능과 가용성을 향상시키는 기술이다. 로드밸런서는 서버 간에 작업을 효율적으로 분배하여, 특정 서버에 과부하가 걸리는 상황을 방지하고 전체 시스템의 응답 시간을 개선한다. 이 기술은 웹 애플리케이션, 데이터베이스 서버, 게임 서버등 다양한 분야에서 사용된다.

 

ㅇ 개념

로드밸런싱은 하나의 서버가 처리할 수 있는 용량을 초과하는 트래픽이 발생할 때, 여러 서버로 트래픽을 나누어 처리함으로 성능 저하를 방지한다.. 이때 트래픽을 받을 여러 서버를 하나의 서버처럼 보여지도록 처리한다.

 

ㅇ 장점

• 성능향상
  여러 서버가 병렬로 트래픽을 처리하므로 전체 시스템의 속도가 빨라진다.
• 확장성
  로드 밸런서를 통해 서버를 추가함으로 손쉽게 시스템의 용량을 확장할 수 있다.
• 가용성 증가
  특정 서버에 문제가 생기더라도 로드 밸런서가 다른 서버로 트래픽을 전환하여 서비스를 지속할 수 있다.
• 장애 조치
  서버가 다운되었을 때 다른 서버로 트래픽을 자동으로 전환한다.

 

ㅇ 로드밸런싱의 유형

• 네트워크 계층 로드 밸런싱(Layer 4)
  TCP/UDP 레벨에서 트래픽을 분산한다.
  클라이언트의 IP 주소와 포트 번호, 서버의 IP주소와 포트 번호를 바탕으로 트래픽 분산
  
  장점
  상대적으로 빠르고 네트워크 자원 소모가 적다.
  
  단점
  세션 상태를 처리하지 않기 때문에 복잡한 요구 사항을 처리하기 어려울 수 있다.
  
  
• 애플리케이션 계층 로드 밸런싱(Layer 7)
  HTTP, HTTPS와 같은 애플리케이션 계층에서 트래픽을 분산한다.
  요청의 URL, 쿠키, 헤더 등 더 세부적인 정보를 바탕으로 트래픽을 분산한다.
  
  장점
  애플리케이션의 요구 사항에 맞춰 트래픽을 세밀하게 조정 가능
  
  단점
  L4 로드 밸런싱보다 처리 속도가 느리며, 더 많은 시스템 리소스가 필요하다.

 

ㅇ 로드밸런싱 알고리즘

• 라운드로빈
• 가중 라운드로빈
• 최소 연결
• 최소 응답 시간
• IP 해시

 

ㅇ 로드밸런시서의 유형

• 하드웨어 로드밸런서
• 소프트웨어 로드밸런서
• DNS 로드밸런서
• 클라우드 로드밸런서