업무별 서버분리 과부하 예방 '해법'
언제부터인가 컴퓨터라고 하면 당연히 인터넷을 함께 생각하는 시대가 됐다. 또 초고속 인터넷, 인터넷 중독, 네티즌 등의 단어들을 주위에서 자주 듣는다.
대부분의 사람들이 이같은 용어들에 대해 자연스럽게 받아들이는 것으로 보아 인터넷이 특정 부류의 전유물이 아닌 일반인의 생활 필수요소로 자리를 잡고 있는 것만은 분명하다.
재미있는 것은 많은 사람들이 인터넷을 사용하면서도 인터넷의 의미를 정확히 아는 사람들은 많지 않다는 것이다. 오히려 사용자의 성향에 따라 각자 나름대로 인터넷에 대한 정의를 하는 것 같다. 어쩌면 이러한 다양한 정의가 현재의 인터넷을 더 잘 설명할 수 있을 지도 모른다.
인터넷은 1969년부터 시작된 알파넷(ARPANET)이 그 시초이다. 그러나 초기의 알파넷은 지금과 같은 전 세계를 연결해주는 거대한 네트워크가 아닌 정부 기관의 서버와 대학의 서버를 TCP/IP로 연결해 주는 단순한 구조였다.
현재의 인터넷을 가능하도록 한 계기는 90년대 초에 발표된 모자이크라는 프로그램 때문이다. 이 프로그램을 개발한 팀은 후에 넷스케이프 커뮤니케이션을 설립했다. 이 회사에서는 요즘에도 많이 사용되고 있는 웹 프로그램들을 발표하고 있다.
인터넷이 발전할 수 있었던 원인은 이들이 개발한 방식이 상업적으로 사용될 수 있음을 깨달은 사람들이 다양한 애플리케이션을 개발하면서 부터이다. 전자상거래(e―커머스)라는 새로운 분야도 생겨났다. 이때부터 컴퓨터와 인터넷이 학교나 연구소를 떠나 가정으로 급속하게 확장되기 시작했다.
최근 들어서는 인터넷의 활용도가 높아지면서 서비스에 대한 불만 또한 높아지고 있다. 이는 기본적으로 회선 속도에 기인하기도 하지만 효율적인 서버나 트래픽 관리의 부재 때문에도 그 원인이 있다.
이번에는 효율적인 웹 서비스 방식과 웹 트래픽 관리를 위한 몇가지 방식을 제시하고자 한다.
□SLB(Server Load Balance)
사용자들의 빠르고 안정적인 서비스에 대한 요구를 만족시키며, 보다 효율적으로 서비스를 제공하고자 등장한 방식이 서버 부하분산(SLB) 기법이다. 이 방식은 초기 주로 서버 내에 설치된 프로그램에 의해서 동작했다.
방법으로는 두개 이상의 서버에 동일한 애플리케이션 프로그램을 설치한 뒤 가상의 대표 IP주소를 설정해 사용자가 이 대표 IP로 접속할 때 서버 간 고유의 알고리듬을 이용해 여러 서버에 부하를 분산해 성능을 높인다는 개념이다. 특히 이 방식은 특정 서버의 장애 시에도 서비스를 중단없이 계속할 수 있도록 지원한다. 이 방법은 서버에 추가로 고가의 부하분산용 애플리케이션 프로그램을 설치해야 했으므로 소프트웨어 구입에 따른 추가비용과 서버의 성능 저하 등의 문제점이 있었다.
이 후에 등장하는 제품은 전용 레이어4 스위치이다. 흔히들 L4 스위치로 불리는 이 제품은 서버 앞 단에 위치해서 서버들을 대표하는 공인 IP주소(VIP)를 갖고 외부에서 서버 접속 요청이 있을 때 이 주소로 접속을 요구하게 된다. 이때 L4 스위치는 요청하는 서비스의 포트에 따라서 적절한 서버로 세션을 넘겨주는 역할을 한다.
이 방법은 지금까지도 서버 부하분산에 가장 많이 사용되는 방법으로, 서비스 사업자들은 고가의 고성능서버 보다 여러 대의 저가 서버를 이용해 높은 성능의 안정적인 서비스를 할 수 있게 되었다. 최근에는 레이어4 뿐 아니라 레이어7까지 모든 영역을 이용한 부하분산 서비스도 가능하기 때문에 L4―L7 스위치라고 부르기도 한다.
L4 스위치를 이용한 SLB는 서비스 업자들에게 많은 이점을 준 것은 사실이지만 이 방법으로 모든 문제를 해결 할 수는 없다.
웹 서비스를 주 업무로 하는 인터넷 쇼핑몰, 인터넷 온라인 게임 포털, 인터넷 뱅킹, 인터넷 주식거래, 인터넷 보험 등의 부문에서는 고객 관리와 보다 나은 서비스, 보안 문제를 동시에 해결해야 하므로 보다 발전적인 방법이 필요하게 되었다.
□사용자에 따른 서비스 차별화
누구나 은행에서 순서표를 뽑아 들고 차례를 기다린 경험이 있을 것이다. 시간이 여유가 있고, 은행 환경이 좋다면 기다리는 시간이 지루하지 않겠지만 다른 업무로 시간에 쫓기고 있는 경우라면 상황은 조금 다를 것이다. 만일 이 때 어떤 사람이 기다리지 않고 별도로 마련된 VIP룸으로 곧장 들어가서 편안히 용무를 보는 것을 보다면 당연히 부러움을 느낄 수 있을 것이다.
이렇게 은행에서 고객의 등급에 따라 차별적으로 서비스를 하는 것처럼 인터넷에서도 서비스를 차별화할 수 있다. 물론 회선 자체에서 서비스 속도를 차별화 하지만 여기서는 웹 서비스에서 실시하는 서비스 차별화만을 다뤘다.
일반적으로 우리나라와 같이 초고속 인터넷이 발달한 경우에는 회선에 의한 속도 지연 보다는 서버에 의한 지연이 더 많이 나타나고 있다.
사용자가 서비스에 로그인 할 때, 서버에서는 고객 정보에 따라 해당하는 그룹 ID를 쿠키 형태로 사용자 웹 브라우저로 내려보내다. 인증이 끝난 이후의 트랜잭션에 대해서는 서버 앞 단의 L4―L7 스위치에서 쿠키 정보를 이용해 각각이 해당되는 서버 그룹으로 연결하게 된다.
□효율적인 서버 관리
L4 스위치의 보급으로 인해 서비스 제공 업자들은 성능향상이 필요할 경우 서버를 추가 함으로써 손쉽게 성능을 증가시킬 수 있게 되었다. 이 방법은 간단하기는 했지만 효율면에서는 약간의 문제가 있다.
우선 서버의 수량을 산정할 경우 평균 사용량을 기준으로 할 것인지, 피크타임 사용량을 기준으로 할 것인지에 따라 서버의 수량에 많은 차이가 있다. 이에 따라 수량 산정에 어려움이 있고, 서버의 수량이 많아질 경우 비용 뿐만이 아닌 서버 관리에 따른 장소, 내용 수정 시간, 장애관리 등의 또 다른 문제들이 발생한다. 이같은 문제점들을 해결하기 위해서는 서버별로 업무를 분리하는 방법을 사용할 수 있다. 여러 개의 서버에 동일한 콘텐츠를 설치해서 사용하는 대신 서버별로 업무를 분산해 각각이 고유의 업무만을 수행하도록 하고, 앞 단에 설치된 L4―L7 스위치에서 콘텐츠에 따라서 적절한 서버로 접속을 유도하는 방법이다.
일반적으로 하나의 웹 화면은 HTML, 자바, gif, cgi, jpg 등의 다양한 종류의 스크립트와 파일로 구성돼 있어 사용자의 웹 브라우저에 순차적으로 전송된다.
이 때 상대적으로 수정되는 주기가 길고, 크기가 큰 gif, jpg 형태 등의 파일과 뉴스 같은 수정이 잦은 콘텐츠를 별도의 서버에 저장해 운영할 경우, 전체적인 서비스의 성능을 확장할 수 있다. 또 성능 확장이 필요할 경우, 해당하는 서버의 증설만으로 효과를 높일 수 있다.
특별한 행사나 합격자 발표 등으로 인해 트래픽이 폭주하는 경우, 전체 서비스가 마비되는 현상을 종종 볼 수 있다. 이같은 경우에도 업무별로 서버를 분리해 대비한다면 보다 효율적으로 서버 과부하에 대처할 수 있을 것이다.
□보안 강화를 위한 SSL 사용
최근 모든 금융관련 웹 트래픽에 대해서는 공인 인증서를 이용해 모든 데이터를 암호화해 전송하는 것이 의무화되었다. 인터넷 뱅킹이나, 인터넷 증권을 사용해 본 경험이 있다면 누구나 인증서를 사용해 봤을 것이다. 처음 접속할 때 인증서 발급에 대한 안내가 나오고, 인증서를 받은 이후에는 서버로부터 자동으로 설치된 프로그램이 실행되면서 거래를 하게 된다. 이 때부터는 모든 데이터가 암호화돼 처리된다. 이 때 사용되는 기법 중 가장 많이 사용되는 방법은 SSL(Secure Socket Layer)이다.
SSL을 사용할 경우 보안 강화에는 효율적이나 서버에서 데이터의 암호화 작업을 하기 때문에 서버의 성능이 저하되고 서비스의 속도가 떨어진다. 이같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 SSL 가속기를 설치할 수 있다.
L4―L7 스위치가 데이터의 암호화 또는 해독이 필요한 경우 L4―L7 스위치 내부에 장착되거나, 외부에 연결된 SSL 가속기로 데이터를 보내고, SSL 가속기는 자체의 프로세서로 데이터를 변환시켜 서버 또는 고객의 웹 브라우저를 전송한다. 이 방법을 사용할 경우 상대적으로 적은 수의 서버로도 높은 성능을 발휘할 수 있으며, 전용 장비를 이용하므로 장애요인 또한 줄일 수 있다.
□역 프록시 캐시를 이용한 서버 분산
일반적으로 캐시는 사용자 단에 설치돼 WAN 트래픽을 줄이는 목적으로 사용되는 경우가 대부분이다. 역 프록시 캐시(Reverse Proxy Cache)의 경우에는 반대의 경우로 서버와 함께 설치돼 서버의 업무를 대신하게 된다. 가입자로부터 요청이 있을 경우 L4―L7 스위치는 캐시로 서버스를 요청하게 되고, 캐시는 서버로부터 미리 복사해 온 데이터를 이용해서 서비스를 하게 된다. 이 방법을 사용할 경우 서버내용 수정이 있을 경우 매번 전체 서버를 수정하는 것이 아니라 메인서버 만을 수정하면 나머지는 자동으로 수정이 된다.
이상 웹 서버를 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 하는 몇가지 방법에 대해서 알아보았다. 물론 이 방법들이 현존하는 방법의 전부가 아니고, 또 계속해서 새로운 방법들이 출시될 것이다. 여기서 조금 안타까운 것은 지금도 서버를 관리하는 쪽과 네트워크를 관리하는 쪽의 협력이 원활치 않다는 점이다. 앞에서 소개한 방법들이 실무에서 적극적으로 활용되지 못하는 이유도 여기에 있다.
언제부터인가 컴퓨터라고 하면 당연히 인터넷을 함께 생각하는 시대가 됐다. 또 초고속 인터넷, 인터넷 중독, 네티즌 등의 단어들을 주위에서 자주 듣는다.
대부분의 사람들이 이같은 용어들에 대해 자연스럽게 받아들이는 것으로 보아 인터넷이 특정 부류의 전유물이 아닌 일반인의 생활 필수요소로 자리를 잡고 있는 것만은 분명하다.
재미있는 것은 많은 사람들이 인터넷을 사용하면서도 인터넷의 의미를 정확히 아는 사람들은 많지 않다는 것이다. 오히려 사용자의 성향에 따라 각자 나름대로 인터넷에 대한 정의를 하는 것 같다. 어쩌면 이러한 다양한 정의가 현재의 인터넷을 더 잘 설명할 수 있을 지도 모른다.
인터넷은 1969년부터 시작된 알파넷(ARPANET)이 그 시초이다. 그러나 초기의 알파넷은 지금과 같은 전 세계를 연결해주는 거대한 네트워크가 아닌 정부 기관의 서버와 대학의 서버를 TCP/IP로 연결해 주는 단순한 구조였다.
현재의 인터넷을 가능하도록 한 계기는 90년대 초에 발표된 모자이크라는 프로그램 때문이다. 이 프로그램을 개발한 팀은 후에 넷스케이프 커뮤니케이션을 설립했다. 이 회사에서는 요즘에도 많이 사용되고 있는 웹 프로그램들을 발표하고 있다.
인터넷이 발전할 수 있었던 원인은 이들이 개발한 방식이 상업적으로 사용될 수 있음을 깨달은 사람들이 다양한 애플리케이션을 개발하면서 부터이다. 전자상거래(e―커머스)라는 새로운 분야도 생겨났다. 이때부터 컴퓨터와 인터넷이 학교나 연구소를 떠나 가정으로 급속하게 확장되기 시작했다.
최근 들어서는 인터넷의 활용도가 높아지면서 서비스에 대한 불만 또한 높아지고 있다. 이는 기본적으로 회선 속도에 기인하기도 하지만 효율적인 서버나 트래픽 관리의 부재 때문에도 그 원인이 있다.
이번에는 효율적인 웹 서비스 방식과 웹 트래픽 관리를 위한 몇가지 방식을 제시하고자 한다.
□SLB(Server Load Balance)
사용자들의 빠르고 안정적인 서비스에 대한 요구를 만족시키며, 보다 효율적으로 서비스를 제공하고자 등장한 방식이 서버 부하분산(SLB) 기법이다. 이 방식은 초기 주로 서버 내에 설치된 프로그램에 의해서 동작했다.
방법으로는 두개 이상의 서버에 동일한 애플리케이션 프로그램을 설치한 뒤 가상의 대표 IP주소를 설정해 사용자가 이 대표 IP로 접속할 때 서버 간 고유의 알고리듬을 이용해 여러 서버에 부하를 분산해 성능을 높인다는 개념이다. 특히 이 방식은 특정 서버의 장애 시에도 서비스를 중단없이 계속할 수 있도록 지원한다. 이 방법은 서버에 추가로 고가의 부하분산용 애플리케이션 프로그램을 설치해야 했으므로 소프트웨어 구입에 따른 추가비용과 서버의 성능 저하 등의 문제점이 있었다.
이 후에 등장하는 제품은 전용 레이어4 스위치이다. 흔히들 L4 스위치로 불리는 이 제품은 서버 앞 단에 위치해서 서버들을 대표하는 공인 IP주소(VIP)를 갖고 외부에서 서버 접속 요청이 있을 때 이 주소로 접속을 요구하게 된다. 이때 L4 스위치는 요청하는 서비스의 포트에 따라서 적절한 서버로 세션을 넘겨주는 역할을 한다.
이 방법은 지금까지도 서버 부하분산에 가장 많이 사용되는 방법으로, 서비스 사업자들은 고가의 고성능서버 보다 여러 대의 저가 서버를 이용해 높은 성능의 안정적인 서비스를 할 수 있게 되었다. 최근에는 레이어4 뿐 아니라 레이어7까지 모든 영역을 이용한 부하분산 서비스도 가능하기 때문에 L4―L7 스위치라고 부르기도 한다.
L4 스위치를 이용한 SLB는 서비스 업자들에게 많은 이점을 준 것은 사실이지만 이 방법으로 모든 문제를 해결 할 수는 없다.
웹 서비스를 주 업무로 하는 인터넷 쇼핑몰, 인터넷 온라인 게임 포털, 인터넷 뱅킹, 인터넷 주식거래, 인터넷 보험 등의 부문에서는 고객 관리와 보다 나은 서비스, 보안 문제를 동시에 해결해야 하므로 보다 발전적인 방법이 필요하게 되었다.
□사용자에 따른 서비스 차별화
누구나 은행에서 순서표를 뽑아 들고 차례를 기다린 경험이 있을 것이다. 시간이 여유가 있고, 은행 환경이 좋다면 기다리는 시간이 지루하지 않겠지만 다른 업무로 시간에 쫓기고 있는 경우라면 상황은 조금 다를 것이다. 만일 이 때 어떤 사람이 기다리지 않고 별도로 마련된 VIP룸으로 곧장 들어가서 편안히 용무를 보는 것을 보다면 당연히 부러움을 느낄 수 있을 것이다.
이렇게 은행에서 고객의 등급에 따라 차별적으로 서비스를 하는 것처럼 인터넷에서도 서비스를 차별화할 수 있다. 물론 회선 자체에서 서비스 속도를 차별화 하지만 여기서는 웹 서비스에서 실시하는 서비스 차별화만을 다뤘다.
일반적으로 우리나라와 같이 초고속 인터넷이 발달한 경우에는 회선에 의한 속도 지연 보다는 서버에 의한 지연이 더 많이 나타나고 있다.
사용자가 서비스에 로그인 할 때, 서버에서는 고객 정보에 따라 해당하는 그룹 ID를 쿠키 형태로 사용자 웹 브라우저로 내려보내다. 인증이 끝난 이후의 트랜잭션에 대해서는 서버 앞 단의 L4―L7 스위치에서 쿠키 정보를 이용해 각각이 해당되는 서버 그룹으로 연결하게 된다.
□효율적인 서버 관리
L4 스위치의 보급으로 인해 서비스 제공 업자들은 성능향상이 필요할 경우 서버를 추가 함으로써 손쉽게 성능을 증가시킬 수 있게 되었다. 이 방법은 간단하기는 했지만 효율면에서는 약간의 문제가 있다.
우선 서버의 수량을 산정할 경우 평균 사용량을 기준으로 할 것인지, 피크타임 사용량을 기준으로 할 것인지에 따라 서버의 수량에 많은 차이가 있다. 이에 따라 수량 산정에 어려움이 있고, 서버의 수량이 많아질 경우 비용 뿐만이 아닌 서버 관리에 따른 장소, 내용 수정 시간, 장애관리 등의 또 다른 문제들이 발생한다. 이같은 문제점들을 해결하기 위해서는 서버별로 업무를 분리하는 방법을 사용할 수 있다. 여러 개의 서버에 동일한 콘텐츠를 설치해서 사용하는 대신 서버별로 업무를 분산해 각각이 고유의 업무만을 수행하도록 하고, 앞 단에 설치된 L4―L7 스위치에서 콘텐츠에 따라서 적절한 서버로 접속을 유도하는 방법이다.
일반적으로 하나의 웹 화면은 HTML, 자바, gif, cgi, jpg 등의 다양한 종류의 스크립트와 파일로 구성돼 있어 사용자의 웹 브라우저에 순차적으로 전송된다.
이 때 상대적으로 수정되는 주기가 길고, 크기가 큰 gif, jpg 형태 등의 파일과 뉴스 같은 수정이 잦은 콘텐츠를 별도의 서버에 저장해 운영할 경우, 전체적인 서비스의 성능을 확장할 수 있다. 또 성능 확장이 필요할 경우, 해당하는 서버의 증설만으로 효과를 높일 수 있다.
특별한 행사나 합격자 발표 등으로 인해 트래픽이 폭주하는 경우, 전체 서비스가 마비되는 현상을 종종 볼 수 있다. 이같은 경우에도 업무별로 서버를 분리해 대비한다면 보다 효율적으로 서버 과부하에 대처할 수 있을 것이다.
□보안 강화를 위한 SSL 사용
최근 모든 금융관련 웹 트래픽에 대해서는 공인 인증서를 이용해 모든 데이터를 암호화해 전송하는 것이 의무화되었다. 인터넷 뱅킹이나, 인터넷 증권을 사용해 본 경험이 있다면 누구나 인증서를 사용해 봤을 것이다. 처음 접속할 때 인증서 발급에 대한 안내가 나오고, 인증서를 받은 이후에는 서버로부터 자동으로 설치된 프로그램이 실행되면서 거래를 하게 된다. 이 때부터는 모든 데이터가 암호화돼 처리된다. 이 때 사용되는 기법 중 가장 많이 사용되는 방법은 SSL(Secure Socket Layer)이다.
SSL을 사용할 경우 보안 강화에는 효율적이나 서버에서 데이터의 암호화 작업을 하기 때문에 서버의 성능이 저하되고 서비스의 속도가 떨어진다. 이같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 SSL 가속기를 설치할 수 있다.
L4―L7 스위치가 데이터의 암호화 또는 해독이 필요한 경우 L4―L7 스위치 내부에 장착되거나, 외부에 연결된 SSL 가속기로 데이터를 보내고, SSL 가속기는 자체의 프로세서로 데이터를 변환시켜 서버 또는 고객의 웹 브라우저를 전송한다. 이 방법을 사용할 경우 상대적으로 적은 수의 서버로도 높은 성능을 발휘할 수 있으며, 전용 장비를 이용하므로 장애요인 또한 줄일 수 있다.
□역 프록시 캐시를 이용한 서버 분산
일반적으로 캐시는 사용자 단에 설치돼 WAN 트래픽을 줄이는 목적으로 사용되는 경우가 대부분이다. 역 프록시 캐시(Reverse Proxy Cache)의 경우에는 반대의 경우로 서버와 함께 설치돼 서버의 업무를 대신하게 된다. 가입자로부터 요청이 있을 경우 L4―L7 스위치는 캐시로 서버스를 요청하게 되고, 캐시는 서버로부터 미리 복사해 온 데이터를 이용해서 서비스를 하게 된다. 이 방법을 사용할 경우 서버내용 수정이 있을 경우 매번 전체 서버를 수정하는 것이 아니라 메인서버 만을 수정하면 나머지는 자동으로 수정이 된다.
이상 웹 서버를 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 하는 몇가지 방법에 대해서 알아보았다. 물론 이 방법들이 현존하는 방법의 전부가 아니고, 또 계속해서 새로운 방법들이 출시될 것이다. 여기서 조금 안타까운 것은 지금도 서버를 관리하는 쪽과 네트워크를 관리하는 쪽의 협력이 원활치 않다는 점이다. 앞에서 소개한 방법들이 실무에서 적극적으로 활용되지 못하는 이유도 여기에 있다.
