로드 밸런서 설정 및 트래픽 분산 문제 해결
1. 문제 상황: 서버 부하 증가로 인한 성능 저하
서비스 사용자가 늘어나면서 단일 서버로 모든 요청을 처리하는 것이 점점 어려워진다. 특정 시간대에 접속자가 몰리면 CPU 사용률이 급격히 증가하고, 응답 속도가 느려지는 현상이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 로드 밸런서를 도입하려 하지만, 초보 인프라 개발자는 다음과 같은 문제에 부딪히기 쉽다.
- 어떤 로드 밸런서를 선택해야 할지 모른다.
- 설정 후에도 특정 서버에 트래픽이 집중되는 현상이 발생한다.
- SSL/TLS 설정을 어디에서 해야 할지 헷갈린다.
- 세션 유지(Sticky Session)가 필요한 경우 설정 방법을 모른다.
2. 해결 과정: 로드 밸런서 단계별 설정
2.1 적절한 로드 밸런서 선택
로드 밸런서는 크게 하드웨어 기반과 소프트웨어 기반으로 나뉜다. 클라우드 환경에서는 보통 소프트웨어 기반 로드 밸런서를 사용하며, 대표적인 솔루션은 다음과 같다.
| 로드 밸런서 | 특징 |
|---|---|
| Nginx | 가벼운 리버스 프록시 서버로, 로드 밸런싱과 캐싱 기능을 제공. |
| HAProxy | TCP/HTTP 로드 밸런싱에 최적화되어 있으며, 고성능을 제공. |
| AWS ALB | AWS 환경에서 사용하기 적합하며, SSL/TLS 종료 및 고급 트래픽 라우팅 가능. |
| Traefik | 컨테이너 기반 환경에서 자동 구성이 가능하여 Kubernetes와 잘 어울림. |
일반적인 웹 애플리케이션에서는 Nginx 또는 HAProxy가 많이 사용된다. 클라우드 환경에서는 AWS ALB, GCP의 Load Balancer 등을 고려할 수 있다.
2.2 Nginx를 활용한 로드 밸런서 설정
예제로 Nginx를 활용한 로드 밸런서를 설정해 보겠다.
- Nginx 설치
- 업스트림 서버 설정
- 부하 분산 방식 지정
- SSL/TLS 설정
Nginx 로드 밸런서를 설정하려면 /etc/nginx/nginx.conf 파일을 수정하면 된다.
http {
upstream backend {
server app1.example.com;
server app2.example.com;
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
}
이 설정은 app1.example.com과 app2.example.com으로 트래픽을 분산한다.
2.3 부하 분산 알고리즘 설정
Nginx는 기본적으로 라운드 로빈(Round Robin) 방식으로 트래픽을 분산한다. 하지만 특정 알고리즘을 지정하여 부하 분산 방식을 조정할 수 있다.
- Round Robin: 기본 설정. 모든 서버에 순차적으로 요청을 보냄.
- Least Connections: 현재 접속자가 가장 적은 서버로 요청을 보냄.
- IP Hash: 클라이언트 IP에 따라 특정 서버에 요청을 고정.
- Weighting: 특정 서버에 가중치를 부여하여 더 많은 요청을 처리하도록 설정.
예를 들어, 특정 서버에 더 많은 트래픽을 보내려면 다음과 같이 가중치를 설정할 수 있다.
upstream backend {
server app1.example.com weight=3;
server app2.example.com weight=1;
}
2.4 SSL/TLS 설정
SSL/TLS 인증서를 적용하여 HTTPS를 지원하려면 Nginx에서 다음과 같이 설정할 수 있다.
server {
listen 443 ssl;
server_name example.com;
ssl_certificate /etc/ssl/certs/example.crt;
ssl_certificate_key /etc/ssl/private/example.key;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
이 설정을 적용하면 example.com에서 HTTPS를 사용할 수 있다.
2.5 세션 유지(Sticky Session) 설정
일부 애플리케이션에서는 특정 사용자가 항상 동일한 서버에 연결되어야 하는 경우가 있다. 이를 세션 유지(Sticky Session)라고 하며, Nginx에서는 ip_hash 옵션을 사용하여 구현할 수 있다.
upstream backend {
ip_hash;
server app1.example.com;
server app2.example.com;
}
이 설정을 적용하면 특정 사용자의 IP에 따라 같은 서버로 요청이 전달된다.
3. 최종 정리
로드 밸런서는 웹 애플리케이션의 확장성을 확보하는 핵심 요소다. 이번 글에서는 로드 밸런서를 처음 설정할 때 발생하는 문제와 해결 방법을 살펴보았다.
핵심 요약:
- 로드 밸런서로 Nginx, HAProxy, AWS ALB 등을 사용할 수 있으며, 환경에 따라 적절한 도구를 선택해야 한다.
- 부하 분산 알고리즘을 조정하여 트래픽을 균형 있게 분산할 수 있다.
- SSL/TLS 설정을 적용하여 보안 강화를 할 수 있다.
- 세션 유지(Sticky Session)를 설정하여 특정 사용자가 항상 같은 서버로 연결되도록 할 수 있다.
로드 밸런서를 제대로 구성하면 시스템의 가용성과 확장성을 높일 수 있다. 트래픽이 급증하는 상황에서도 안정적인 서비스를 제공하기 위해서는 꾸준한 모니터링과 최적화가 필요하다.