로드밸런싱 (Load balancing) 종류 / 알고리즘 / L4장비

먼저 로드밸런싱이란?

트래픽을 분산시켜주는 컴퓨터 네트워크 기법
이고 좀더 정확한 설명은
둘, 셋 이상의 중앙처리 장치 혹은 저장장치와 같은 컴퓨터 자원들에게 작업을 나누는 것을 의미

 

그러면서 다양한 종류와 알고리즘이 있다.

 

로드밸런싱을 접해볼수 있을 기회는 다양하지만 가장 많이 접하게 되는곳이 아마 AWS라고 생각이 든다.

 

일단 OSI 7계층에서 L4 단계에는 전송 계층(transaction)이 있고, L7 계층은 응용 계층(application)이 있다.

 

대표적으로 L4 에서 IP 주소와 포트번호 부하 분산이 가능하고

L7에서 URL, HTTP헤더에서 부하 분산이 가능하다.

 

L4에서의 로드밸런싱은 네트워크 로드밸런싱이고 다음과 같은 특징이 있다.

• Client IP와 서버사이에 서버로 들어오는 트래픽은 Load Balancer를 통하고 나가는 트래픽은 Client IP와 직접 통신
• NLB는 Security Group 적용이 되지 않아서 서버에 적용된 Security Group 에서 보안이 가능
• Client → Server에서 Access 제한 가능
• NLB는 할당한 Elastic IP 를 Static IP로 사용이 가능하여 DNS Name과 IP주소 모두 사용이 가능
• Name Server 또는 Route 53에서 A Record 사용이 가능

이런것들이 L4 장비의 특징이다.

 

그리고 이번엔

L7에서의 로드밸런싱은 애플리케이션 로드밸런싱이고 다음과 같은 특징이 있다.

• Reverse Proxy 대로 Client IP와 서버사이에 들어오고 나가는 트래픽이 모두 Load Balancer 와 통신
• CLB/ALB는 Security Group 을 통한 보안이 가능
• Client → Load Balancer의 Access 제한 가능
• ALB/CLB는 IP 주소가 변동되기 때문에 Client 에서 Access 할 ELB의 DNS Name을 이용해야 함
• Name Server 또는 Route 53에서 CNAME 을 사용해야 Domain Name 연동이 가능

 

로드 밸런싱의 알고리즘은 다음 종류가 있다.

라운드로빈 방식

클라이언트로부터 받은 요청을 로드밸런싱 대상 서버에 순서대로 할당받는 방식이고 첫 번째 요청은 첫 번째 서버, 두 번째 요청은 두 번째 서버, 세 번째 요청은 세 번째 서버에 할당한다.

로드밸러닝 대상 서버의 성능이 동일하고 처리 시간이 짧은 애플리케이션의 경우, 균등하게 분산이 이루어지기 때문에 이 방식을 사용한다.

 

가중 라운드로빈 방식

실제 서버에 서로 다른 처리 용량을 지정할수가 있고, 각 서버에 가중치를 부여할수 있다.

 

최소 연결 방식

연결된 수가 가장 적은 서버에 네트워크 연결 방향을 정하게 된다.

동적인 분산 알고리즘으로 각 서버에 대한 현재 연결수를 동적으로 카운트 할수 있고, 그에 따라 분산을 한다.