로드 밸런서란 무엇인가 – 트래픽을 분산하는 원리

목차

1. 서버 한 대로 모든 트래픽을 감당하면 생기는 문제
2. 로드 밸런서란 무엇인가?
3. 로드 밸런싱 알고리즘의 종류
4. L4 로드 밸런서 vs L7 로드 밸런서
5. AWS에서 로드 밸런서 사용하기 (ALB)
6. 로드 밸런서와 고가용성
7. 정리 및 다음 단계

1. 서버 한 대로 모든 트래픽을 감당하면 생기는 문제

서비스가 성장하면 한 대의 서버로 모든 요청을 처리하는 데 한계가 옵니다. 트래픽이 급증하면 서버가 과부하로 응답이 느려지거나 다운됩니다. 서버 한 대가 모든 것을 담당하면 그 서버가 죽으면 전체 서비스도 멈춥니다.

해결책은 두 가지입니다. 하나는 서버를 더 좋은 것으로 바꾸는 수직 확장(Scale Up), 다른 하나는 서버를 여러 대로 늘리는 **수평 확장(Scale Out)**입니다.

수평 확장을 선택했다면 여러 서버에 트래픽을 균등하게 분배해주는 로드 밸런서가 필요합니다.

2. 로드 밸런서란 무엇인가?

**로드 밸런서(Load Balancer)**는 클라이언트의 요청을 여러 서버에 분산시켜주는 장치 또는 소프트웨어입니다.

카페 계산대 비유로 이해하면 쉽습니다. 손님이 몰릴 때 한 명의 바리스타에게만 주문이 가면 줄이 길어집니다. 대신 여러 계산대로 손님을 균등하게 안내하는 안내 직원이 로드 밸런서 역할을 합니다.

로드 밸런서의 특징을 정리하면 다음과 같습니다. 단일 진입점(Single Entry Point)을 제공해 사용자는 서버 여러 대가 있는지 모릅니다. 트래픽을 분산해 각 서버의 부하를 줄입니다. 한 서버에 문제가 생기면 해당 서버로의 요청을 중단합니다. 서버를 추가하거나 제거해도 서비스 중단 없이 확장할 수 있습니다.

3. 로드 밸런싱 알고리즘의 종류

로드 밸런서가 어떤 서버에 요청을 보낼지 결정하는 방식입니다.

라운드 로빈(Round Robin) 서버 목록을 순서대로 돌아가며 요청을 배분합니다. 가장 단순하고 일반적인 방식입니다. 서버 사양이 비슷할 때 적합합니다.

가중 라운드 로빈(Weighted Round Robin) 서버마다 가중치를 부여해 성능이 좋은 서버에 더 많은 요청을 보냅니다. 서버 사양이 다를 때 사용합니다.

최소 연결(Least Connections) 현재 연결 수가 가장 적은 서버로 요청을 보냅니다. 처리 시간이 다양한 요청을 균등하게 분산할 때 효과적입니다.

IP 해시(IP Hash) 클라이언트 IP를 해시해 항상 같은 서버로 연결합니다. 세션을 서버에 저장하는 구조에서 같은 사용자가 항상 같은 서버에 연결되어야 할 때 사용합니다.

4. L4 로드 밸런서 vs L7 로드 밸런서

로드 밸런서는 OSI 7계층 모델의 어느 레이어에서 동작하는지에 따라 구분됩니다.

L4 로드 밸런서 (전송 계층) TCP/UDP 수준에서 IP 주소와 포트를 기반으로 트래픽을 분산합니다. 빠르고 단순하지만 URL, 쿠키 같은 HTTP 내용을 보지 않습니다.

L7 로드 밸런서 (응용 계층) HTTP 내용(URL 경로, 헤더, 쿠키 등)을 보고 라우팅합니다. URL에 따라 다른 서버로 보내거나, 이미지 요청만 특정 서버로 보내는 등 세밀한 제어가 가능합니다. AWS의 ALB(Application Load Balancer)가 L7 로드 밸런서입니다.

5. AWS에서 로드 밸런서 사용하기 (ALB)

AWS에서는 **ALB(Application Load Balancer)**를 가장 많이 사용합니다.

ALB 설정 방법을 간략히 정리합니다. EC2 콘솔에서 로드 밸런서 > 로드 밸런서 생성을 클릭합니다. Application Load Balancer를 선택합니다. 리스너를 설정합니다(80번 HTTP, 443번 HTTPS). 대상 그룹(Target Group)을 만들고 로드 밸런싱할 EC2 인스턴스를 등록합니다. 상태 확인(Health Check) 경로를 설정합니다. 생성 후 DNS 이름을 도메인에 연결합니다.

ALB는 등록된 인스턴스를 주기적으로 상태 확인합니다. 인스턴스가 응답하지 않으면 자동으로 해당 인스턴스로의 트래픽을 중단합니다.

6. 로드 밸런서와 고가용성

로드 밸런서는 **고가용성(High Availability)**을 구현하는 핵심 컴포넌트입니다.

서버 한 대가 다운되어도 로드 밸런서가 자동으로 다른 서버로 트래픽을 전환해 서비스가 중단되지 않습니다. 이를 **장애 조치(Failover)**라고 합니다.

더 나아가 여러 가용 영역(AZ)에 서버를 분산 배치하고 로드 밸런서로 연결하면 한 데이터센터에 문제가 생겨도 다른 데이터센터의 서버가 서비스를 이어받을 수 있습니다.

7. 정리 및 다음 단계

오늘 배운 핵심을 정리합니다.

• 로드 밸런서는 여러 서버에 트래픽을 분산해 성능과 가용성을 높이는 장치입니다.
• 라운드 로빈, 최소 연결 등 다양한 알고리즘으로 서버를 선택합니다.
• L4는 IP/포트 기반, L7은 HTTP 내용 기반으로 더 세밀한 라우팅이 가능합니다.
• AWS ALB는 상태 확인으로 문제 서버를 자동으로 제외해 고가용성을 구현합니다.

다음 글에서는 도메인 이메일을 만드는 방법, 내 도메인으로 이메일을 운영하는 법을 알아보겠습니다.