[ HA ] 서버 이중화에 대해서 알아보기

서버 이중화는 시스템의 가용성과 신뢰성을 높이기 위해 서버를 이중화(duplication)하는 기술입니다. 이는 서버 장애 시 서비스 중단을 최소화하고, 시스템의 부하를 분산시키기 위해 사용됩니다. 서버 이중화의 주요 목표는 단일 장애 지점을 제거하여 시스템의 안정성과 연속성을 보장하는 것입니다. 서버 이중화의 주요 개념과 방법에 대해 자세히 설명하겠습니다.

1. 서버 이중화의 주요 개념

• 가용성(Availability): 시스템이 언제나 접근 가능하고 작동하는 능력.
• 신뢰성(Reliability): 시스템이 오랜 시간 동안 오류 없이 작동할 수 있는 능력.
• 장애 복구(Disaster Recovery): 시스템 장애 발생 시 신속하게 복구하는 절차와 능력.

2. 서버 이중화의 주요 방식

2.1. 물리적 이중화(Physical Redundancy)

• 액티브-액티브(Active-Active): 두 개 이상의 서버가 동시에 작동하여 부하를 분산시키고, 하나의 서버가 실패할 경우 다른 서버가 즉시 대응합니다. 일반적으로 로드 밸런서를 사용하여 트래픽을 분배합니다.
• 액티브-패시브(Active-Passive): 하나의 서버가 주로 작동(액티브)하고, 다른 서버는 대기 상태(패시브)로 유지되며, 주 서버에 장애가 발생하면 대기 서버가 작동을 시작합니다. 보통 장애 조치(failover) 솔루션을 통해 전환이 이루어집니다.

2.2. 가상화 이중화(Virtualization Redundancy)

• 가상 머신(Virtual Machine): 하나의 물리적 서버에서 여러 개의 가상 서버를 운영함으로써 이중화를 구현합니다. 각 가상 서버는 독립적으로 작동할 수 있으며, 하이퍼바이저를 통해 관리됩니다.
• 컨테이너(Container): 경량화된 가상화 기술로, 하나의 서버에서 여러 개의 컨테이너를 실행하여 이중화를 구현합니다. 컨테이너 오케스트레이션 도구(예: Kubernetes)를 사용하여 장애 발생 시 자동으로 다른 컨테이너로 전환됩니다.

3. 서버 이중화를 구현하는 기술 및 도구

• 로드 밸런서(Load Balancer): 트래픽을 여러 서버에 분산시켜 부하를 고르게 나눕니다. 소프트웨어 로드 밸런서(Nginx, HAProxy)와 하드웨어 로드 밸런서(F5 Big-IP) 등이 있습니다.
• 장애 조치 클러스터(Failover Cluster): 하나의 서버가 실패하면 자동으로 다른 서버가 작동하도록 설정합니다. Microsoft Windows Server Failover Clustering, Linux-HA, Pacemaker 등이 있습니다.
• 데이터베이스 이중화: 데이터베이스의 이중화를 통해 데이터 손실을 방지하고 고가용성을 제공합니다. 마스터-슬레이브 복제, 멀티-마스터 복제, 분산 데이터베이스 등의 방식이 있습니다.
• 스냅샷 및 백업: 정기적으로 서버의 스냅샷을 찍어 데이터를 백업하고, 장애 발생 시 이를 이용해 복구합니다. AWS EC2 스냅샷, Azure Backup, Google Cloud Snapshots 등이 있습니다.

4. 서버 이중화의 장단점

장점

• 높은 가용성: 시스템 장애 시에도 서비스 중단 없이 운영 가능.
• 부하 분산: 트래픽을 여러 서버에 분산시켜 성능 향상.
• 데이터 보호: 데이터 복제를 통해 데이터 손실 방지.

단점

• 복잡성 증가: 시스템 구조가 복잡해지고, 관리와 유지보수가 어려워질 수 있음.
• 비용 증가: 추가 서버 및 장비 구입, 소프트웨어 라이선스, 유지보수 비용 증가.
• 네트워크 오버헤드: 데이터 복제 및 동기화로 인한 네트워크 부하 증가.

서버 이중화는 시스템의 신뢰성과 가용성을 높이는 중요한 기술입니다. 이를 구현하기 위해서는 적절한 계획과 설계, 그리고 지속적인 모니터링과 유지보수가 필요합니다.