Load Balancer

Load Balancer란?

로드 밸런서는 들어오는 트래픽을 서버 또는 리소스 그룹에 분산시키는 네트워크 장치입니다. 로드 밸런서의 주요 목적은 워크로드를 여러 리소스에 분산시켜 네트워크의 가용성과 안정성을 향상시키는 것입니다. 이는 네트워크가 응답성을 유지하고 들어오는 요청을 처리할 수 있도록 하는 데 도움이 되므로 트래픽 양이 많은 환경에서 특히 유용할 수 있습니다.

로드 밸런서는 웹 애플리케이션, 데이터베이스 및 기타 유형의 네트워크 시스템을 포함하여 다양한 컨텍스트에서 사용할 수 있습니다. 일반적으로 클라이언트와 서버 사이의 계층에 배치되며 다양한 알고리즘을 사용하여 수신 트래픽을 사용 가능한 리소스에 분산하는 방법을 결정합니다. 몇 가지 일반적인 유형의 로드 밸런서에는 하드웨어 로드 밸런서, 소프트웨어 로드 밸런서 및 클라우드 기반 로드 밸런서가 포함됩니다.

로드 밸런서를 사용하면 성능 향상, 안정성 향상, 확장성 향상 등 여러 가지 이점이 있습니다. 또한 여러 리소스에 트래픽을 분산시켜 공격자가 단일 실패 지점을 제거하기 어렵게 만들어 보안을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

Load Balancer의 주요 기능

로드 밸런서의 몇 가지 일반적인 기능은 다음과 같습니다.

 

• 트래픽 분산: 로드 밸런서는 라운드 로빈 또는 최소 연결과 같은 다양한 알고리즘을 사용하여 서버 또는 리소스 그룹에 들어오는 트래픽을 분산합니다. 이렇게 하면 워크로드가 고르게 분산되고 각 서버 또는 리소스가 들어오는 트래픽을 처리할 수 있습니다.
• 상태 확인: 로드 밸런서는 트래픽 균형을 조정하는 서버 또는 리소스에 대한 상태 확인을 수행하여 들어오는 요청을 처리하는 데 정상적인 서버만 사용되도록 할 수 있습니다. 이것은 안정성과 가용성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
• SSL 종료: SSL(Secure Sockets Layer) 연결을 종료하도록 로드 밸런서를 구성하여 서버에서 암호화된 트래픽 처리를 오프로드하고 성능을 향상시킬 수 있습니다.
• 레이어 7 라우팅: 로드 밸런서는 요청 콘텐츠를 기반으로 트래픽을 라우팅할 수 있으므로 URL 또는 요청 중인 콘텐츠 유형과 같은 요소를 기반으로 트래픽을 분산할 수 있습니다.
• 캐싱: 일부 로드 밸런서는 콘텐츠를 캐시하도록 구성하여 서버의 로드를 줄이고 성능을 향상시킬 수 있습니다.
• 트래픽 셰이핑: 로드 밸런서를 사용하여 트래픽 흐름을 제어할 수 있으므로 관리자는 네트워크를 통과할 수 있는 트래픽 양에 대한 제한을 설정할 수 있습니다.모니터링 및 보고: 로드 밸런서에는 종종 관리자가 서버 및 로드 밸런서 자체의 성능을 추적할 수 있는 모니터링 및 보고 기능이 포함되어 잠재적인 문제를 식별하고 전반적인 성능을 개선하는 데 도움이 됩니다.

 

Load Balancer 장점 & 단점

네트워크 시스템에서 로드 밸런서를 사용하는 데는 몇 가지 장단점이 있습니다.

장점:

 

• 향상된 성능: 로드 밸런서는 들어오는 트래픽을 여러 서버 또는 리소스에 분산함으로써 네트워크의 전반적인 성능을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 트래픽 양이 많은 환경에서 특히 유용합니다.
• 가용성 향상: 로드 밸런서는 여러 리소스에 워크로드를 분산하여 네트워크의 가용성을 향상시킵니다. 하나의 서버 또는 리소스를 사용할 수 없게 되면 로드 밸런서는 트래픽을 나머지 서버로 리디렉션하여 네트워크를 계속 사용할 수 있도록 합니다.
• 향상된 확장성: 관리자는 로드 밸런서를 사용하여 필요에 따라 서버나 리소스를 쉽게 추가하거나 제거할 수 있으므로 필요에 따라 네트워크를 쉽게 확장하거나 축소할 수 있습니다.
• 향상된 보안: 로드 밸런서는 여러 리소스에 걸쳐 트래픽을 분산함으로써 공격자가 단일 실패 지점을 제거하기 어렵게 만듭니다.

 

단점:

 

• 추가 비용: 로드 밸런서를 구현하면 특히 하드웨어 로드 밸런서를 사용하는 경우 비용이 많이 들 수 있습니다.
• 복잡성: 로드 밸런서는 설정 및 유지 관리가 복잡할 수 있으며 전문 지식과 전문성이 필요합니다.
• 단일 장애 지점: 로드 밸런서는 네트워크의 가용성을 개선하는 데 도움이 될 수 있지만 단일 장애 지점을 생성할 수도 있습니다. 로드 밸런서 자체에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 중단될 수 있습니다.
• 제한된 제어: 로드 밸런서는 DNS 로드 밸런싱과 같은 다른 방법만큼 트래픽 라우팅에 대한 제어를 제공하지 못할 수 있습니다.

LoadBalancer 알고리즘

로드 밸런서가 들어오는 트래픽을 서버 또는 리소스 그룹에 분산하는 데 사용할 수 있는 다양한 알고리즘이 있습니다. 몇 가지 일반적인 알고리즘은 다음과 같습니다.

 

• 라운드 로빈(Round-robin): 라운드 로빈 알고리즘에서 로드 밸런서는 들어오는 요청을 각 서버 또는 리소스에 차례로 분배합니다. 이는 서버 또는 리소스가 용량 및 성능 면에서 유사한 환경에서 유용할 수 있습니다.
• 최소 연결(Least connections): 최소 연결 알고리즘은 들어오는 요청을 활성 연결이 가장 적은 서버 또는 리소스로 보냅니다. 이는 일부 서버 또는 리소스가 다른 서버보다 강력하고 더 많은 트래픽을 처리할 수 있는 환경에서 유용할 수 있습니다.
• 최소 응답 시간(Least response time): 최소 응답 시간 알고리즘은 들어오는 요청을 가장 빠르게 응답할 수 있는 서버 또는 리소스로 보냅니다. 이는 응답 시간이 중요한 요소인 환경에서 유용할 수 있습니다.
• 가중 라운드 로빈(Weighted round-robin): 가중 라운드 로빈 알고리즘은 라운드 로빈 알고리즘과 유사하지만 관리자가 각 서버 또는 리소스에 가중치를 할당할 수 있습니다. 이를 통해 부하 분산 장치는 각 서버 또는 리소스의 상대적인 용량을 반영하는 방식으로 트래픽을 분산할 수 있습니다.
• IP 해시(IP hash): IP 해시 알고리즘은 클라이언트 IP 주소의 해시를 기반으로 들어오는 요청을 서버 또는 리소스로 보냅니다. 고정 세션 유지가 중요한 환경에서 유용할 수 있습니다.

 

로드 밸런서가 트래픽을 분산하는 데 사용할 수 있는 다른 많은 알고리즘이 있으며 사용할 최상의 알고리즘은 네트워크의 특정 요구 사항과 서버 또는 리소스 균형에 따라 달라집니다.