Duplex, Duplication(이중화)

 

종종 이중화 얘기가 나오는데 이쪽에 익숙하지 않다고 느껴졌습니다.

잠깐 시간내서 이중화에 대해 너무 깊지 않게 정리해봤습니다.

 

 

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이중화(Duplex, Duplication)란?

 

• 서비스가 중단되는 시간(Downtime)을 최소화 하기위해 동일한 기능을 수행하는 예비 시스템을 동시 운용
• 구축비용과 유지보수 비용이 높아지지만 Downtime을 없애거나, 줄일 수 있음
• 고가용성 유지가 목표
• 두 가지 방법
  • Active/Standby
  • Active/Active

 

이중화는 왜 필요한가?

• 기업의 비즈니스는 고 가용성이 보장되어야 함
  • 한번의 장애는 기업 신용 실추, 매출 하락 등 매우 큰 영향을 미침

 

고가용성

• High Availability (HA)
• 서비스를 안정적인 상태로 오래 운영하는 성질
• 1년에 계획되지 않은 서비스 중지 시간이 5분 15초 이하까지 허용
• 99%, 99.9% 의 가용성
• 솔루션으로 각 시스템 간의 공유 디스크를 중심으로 집단화 가능(클러스터링)
• 동시에 다수의 클러스터링이 가능하지만 주로 2개의 서버를 연결하는 방식 사용
  • 1대의 서버에서 장애가 발생할 경우, 즉시 다른 서버가 업무를 대신 수행

 

 

이중화 HA 솔루션이 갖추어야할 기본 기능

• 데이터 복제 기능
  • 양쪽의 데이터는 항상 100% 동일해야하는 무결성 보장
  • 이를 위해서는 Data Replication 기능이 반드시 필요
• 장애 감시 기능
  • 장애가 발생하는지 감시하기 위한 소프트웨어 로직

 

HA 솔루션 선택 시 고려할 점

• 각 벤더 별 제품 기능 및 제품 관리 UI 비교
  • 기본 기능은 동일할 것, 특화된 기능 확인
  • 회사 환경과 적합한지 데모 등을 통해 직접 확인
• 제품 Vendor 사의 연혁
  • 제품의 완성도는 단기간에 이루어지지 않음
  • 연혁, 제품 개발 여력, 인지도 등 확인
• 파트너사의 연혁
  • 파트너 사에서 컨설팅 능력 및 기술 지원 능력은 고객사에서 초기 구축 및 지원을 받을때 매우 중요한 부분
• 기술지원 체계
• 도입사례(reference)
  • 각 제품의 레퍼런스 중 자신의 회사 환경과 가장 비슷한 사례에 대해 미팅하면서 구성 및 운영에 대한 부분 체크
• 가격비교
  • 자사에 적합한 기능을 갖고 있는지 확인하여 후보 선정
  • 회사의 예산과 최적화된 제품 선정

 

 

장애 발생

• 크게 세가지 범주의 장애
  • 네트워크 장애
  • OS 및 서비스 프로세스 장애
  • 서버 하드웨어 장애
• 장애 감시를 위한 감시 Agent가 각 서버에 설치
• 각 Agent는 자기 자신과 상대 서버를 상호 감시(Heartbeat Check)
• 장애 발생 시 자동전환(Failover)

 

 

HA솔루션 장단점

• 장점 : 서비스 연속성 보장
• 단점 : 데이터가 실시간으로 복제되는 것
  • 실수나 바이러스 등도 복제되어 감염, 전이 가능성
  • 이를 위해 백업 솔루션이 추가 도입될 수 있음
  • 백업과 HA는 다르다
    • 백업 : 어떠한 상황에서도 원하는 데이터를 복원
    • HA: 서비스 연속성을 유지

 

Active/Standby

• 한 대는 Active로 동작 나머지는 Standby로 동작
• 클러스터로 연결된 모든 서버는 Heartbeat로 연결된 서비스들의 상태를 주고 받음
• Active에서 장애가 발생하면 Standby에서 점수가 높은 서버에게 서비스가 이관됨

 

Active/Active

• 흔히 Load-Balancing(부하 분산) 모드로 불리기도함
• 더 높은 처리량(Throughput)을 가질 수 있지만 장애 발생 시, 다른 장비에부하가 커져 장애가 확대될 수 있음
• 더 스펙이 좋거나 많은 대수로 구성하는 것이 안정적

 

스토리지 이중화

• 스토리지 : 데이터가 최종적으로 저장되는 장치
• 네트워크 스토리지
  • 여러 대의 컴퓨터가 네트워크 환경에서 공통적으로 사용하는 저장소
  • 종류
    • NAS(Network Attached Storage)
    • SAN(Storage Area Network)
    • DAS(Direct Attached Storage)
• NAS
  • 네트워크 기반 공유 환경
  • 일반적으로 파일 서버(저장소로) 사용
  • 두 개 이상의 디스크와 기가비트 네트워크 카드를 자체적으로 가짐
  • 일반적인 TCP/IP 네트워크를 사용하므로 별도의 네트워크 확장작업 필요X
  • 기존에 사용하던 네트워크 환경에 연결만 하면 추가 됨
  • 데이터 저장, 공유 서비스, 사용자 인증 서비스, 네트워크 환경이 중요
  • NAS 이중화는 위의 4가지에 영향을 주는 장애 지점을 파악하고 모니터링 해야함
• SAN
  • 공통으로 사용되는 저장소를 중앙에서 관리
  • NAS는 중소규모, SAN은 대규모 환경에서 주로 구성
    

    

  • Fiber Channel Switch를 사용해 하나의 스토리지 공유
  • 중앙 관리를 통한 신뢰도 향상
  • 여러 스토리지에서 분산된 여유 공간을 한곳에 모으는 효과
  • 고성능 하드웨어와 광채널 형태의 네트워크 환경으로 구성되므로 NAS 등의 다른 네트워크 스토리지보다 빠르다
  • 비싸고 설계가 복잡하다
• DAS
  • 데이터 서버와 외장형 저장장치를 전용 케이블로 직접 접속하는 방법
    • SCSI, IDE, Fiber Cable 등
  • 전통적인 접속 방법으로 현재도 가장 많이 사용됨
  • 성능 보장, 안정성 보장
  • 확장성 문제, 유연성 문제
  • 파일 시스템 공유 기술 없음

 

RAID(레이드 : Redendant Array of Inexpensive Disks)

• Inexepensive or Independant
• 하드디스크를 이중화 시키는 방법
• 저장장치 가용성을 높이는 방법
• 다양한 방식 존재

 

종류

• RAID 0 (스트라이핑 : Striping)
  • 디스크 여러개를 묶어 하나로 사용
  • 분리해서 읽고 쓰기 때문에 속도가 빠름
  • 단점은 하드가 하나 Fault 나면 전부 날아감
  • 이를 보완한 것이 RAID 5
• RAID 1 (미러링 : Mirroring)
  • 똑같은걸 두개 이상의 하드디스크에 저장
• RAID 5 (스트라이핑 + 패러티 : Striping + Parity)
  • RAID 0의 단점을 보완하기 위해 복구용 정보를 저장하는 드라이브

 

별개로 실제 필드에서는 RAID 10 (Mirroring + Striping)을 많이 사용