POLB(기존의 단순 로드 밸런싱)를 넘어서

Lori Mac Vittie수석 엔지니어 겸 최고 에반젤리스트 | F5

확장성은 비즈니스와 애플리케이션 모두에 필수적인 역량입니다. 비즈니스 측면에서 운영 확장은 끊임없이 빠른 속도로 배포가 이루어지는 새로운 앱 경제를 뒷받침하는 핵심 요소입니다. 애플리케이션 측면에서 확장성은 일반 사용자와 기업 사용자 모두의 증가를 지원하면서 양쪽 모두에 최고 수준의 성능과 가용성을 보장하는 기반입니다.

확장성의 핵심은 부하 분산입니다. 1990년대 중반부터 부하 분산은 점점 더 대규모화되는 서버, 네트워크, 애플리케이션 및 서비스 환경에 워크로드를 분산하여 애플리케이션을 확장하는 방식으로 사용되어 왔습니다.

과거에는 로드 밸런싱이 전적으로 네트워크에 초점을 맞췄습니다. 네트워크를 확장하는 기존 기술과 프로토콜을 기반으로, 로드 밸런싱은 워크로드 분산에 활용할 수 있는 클라이언트-서버 통신의 요소에 집중했습니다. 이렇게 전통적인 로드 밸런싱(Plain Old Load Balancing, POLB)이 탄생했습니다.

POLB는 제대로 작동했고, 성능도 뛰어났습니다. POLB가 없었다면 오늘날 우리가 아는 웹이 과연 실현될 수 있었을지 가늠하기조차 어렵습니다. POLB는 과거에도 그랬고 지금도 여전히 오늘날의 기업과 소비자층을 뒷받침하는 것은 물론, 미래의 수요를 지원하는 데에도 매우 중요합니다.

2000년대 초 어느 시점부터 로드 밸런서의 전략적 위치는 애플리케이션 경험을 향상하는 다른 기능으로 확장하기에 완벽한 플랫폼이 되었습니다. 이후 애플리케이션 가속, 최적화, 캐싱 및 압축 기능이 추가되었습니다. 네트워크에서 차지하는 위치가 워낙 이상적이어서 보안 기능 역시 이 플랫폼에 통합되었습니다. 애플리케이션의 관문 역할을 하는 이 플랫폼은 애플리케이션 트래픽을 검사하고, 추출하고, 수정하고, 변환할 수 있어 성능뿐만 아니라 보안에도 똑같이 유용한 고유한 인사이트를 제공합니다.

2000년대 초 어느 시점부터 우리는 POLB를 넘어 새로운 영역으로 나아갔습니다. 로드 밸런서는 애플리케이션 제공 플랫폼으로 발전하여, POLB로 애플리케이션을 확장하는 데 그치지 않고 안전하고 빠르며 가용성 높은 애플리케이션을 제공하는 데에도 뛰어난 역량을 갖추게 되었습니다.

이러한 최신 플랫폼은 ADC(애플리케이션 전송 컨트롤러)라고 하며, POLB 기능뿐만 아니라 매우 다양한 기능을 제공할 수 있어 오늘날 앱을 배포하는 것은 물론 전송까지 담당하는 사람들에게 매우 유용합니다.

점점 더 그 역할을 맡는 것은 네트워크 팀이 아니라 아키텍트와 운영 팀입니다.

이러한 변화는 지난 10년간 등장한 여러 기술에 의해 촉진되었습니다. 애자일부터 클라우드, DevOps, 모바일에 이르기까지 오늘날의 모범 사례는 일부 애플리케이션 서비스를 네트워크에서 애플리케이션 영역으로 옮기고 있습니다.

확장성에 대한 책임이 네트워크에서 아키텍트와 운영팀으로 넘어가는 동안에도 ADC는 마치 1990년대에 머물러 있는 것처럼 배포되고 있습니다. ADC를 POLB로만 취급하다 보니, 성능과 보안을 개선하는 데 있어 아키텍트와 운영팀에 제공할 수 있는 가치의 대부분이 활용되지 못한 채 방치되고 있습니다(좀 더 적절히 표현하자면 랙에 방치되어 있습니다).

이는 대개 이제 애플리케이션 확장을 책임지게 된 아키텍트와 운영 팀이 ADC가 자신들뿐 아니라, 더 중요하게는 애플리케이션과 아키텍처를 위해 정확히 무엇을 할 수 있는지 잘 모르기 때문입니다. 이제는 이를 바꾸고 POLB를 넘어설 때입니다.

POLB를 넘어: L7 LB 프록시

POLB의 목표는 단순했습니다. 바로 가용성이었습니다. 이중화를 기반으로 한 HA(고가용성) 아키텍처를 구현하든 N+1 확장 아키텍처를 사용하든 목표는 같았습니다. 어떤 상황에서도 웹 사이트(또는 앱)가 중단되지 않고 계속 이용 가능하도록 하는 것이었습니다.

오늘날에도 목표는 여전히 가용성이지만, 이제는 효율성과 민첩성까지 함께 요구됩니다. 이 세 가지는 모두 현대 비즈니스와 핵심 애플리케이션을 지원하는 아키텍처의 주요 특성입니다. 하지만 이를 실현하려면 POLB를 넘어, 애플리케이션 아키텍처와 인프라 모두에 필수적인 효율성을 제공하는 애플리케이션 라우팅 및 부하 분산의 세계로 나아가야 합니다. 이러한 기능은 네트워크 스택의 7계층인 애플리케이션 계층을 기반으로 하며, 현대 아키텍처에서 이는 HTTP를 의미합니다.

L7 LB 프록시는 연결 부하, 응답 시간, 애플리케이션 상태와 같은 애플리케이션 변수를 기반으로 부하를 분산할 뿐만 아니라 URL, HTTP 헤더, 심지어 HTTP 메시지 내의 데이터를 기반으로 요청을 전달(라우팅)할 수도 있습니다.

오늘날 L7 로드 밸런서는 이러한 다양한 유형의 애플리케이션 계층 데이터를 구문 분석하고 추출하여 그에 따라 동작할 수 있으므로, 다음을 비롯한 다양한 방식으로 애플리케이션 및 마이크로서비스 아키텍처에 관여하고 이를 강화할 수 있습니다:

• 데이터 파티셔닝(샤딩) 아키텍처
• 복잡한 URL 디스패치
• 응답 헤더 조작
• 백엔드 데이터를 기반으로 한 동적 라우팅
• 기능 분해를 통한 확장
• API 사용량 측정 및 액세스 제어

POLB를 넘어: 보안

L7 LB는 논리적으로 자신이 서비스하는 애플리케이션의 업스트림에 위치하므로 모든 요청과 응답을 확인할 수 있습니다. 즉, 요청이 원하는 애플리케이션으로 전달되도록 허용되기 전에 다양한 검사와 검증을 수행할 수 있습니다. 이러한 검사와 검증은 악성 트래픽을 탐지하고 차단하여 백엔드 애플리케이션의 안정성, 가용성 및 무결성에 악영향을 미치지 않도록 하는 데 매우 중요합니다.

하지만 악성 트래픽이 서버에 도달하지 못하도록 차단하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 악의적인 행위자도 막아야 합니다. 이를 위해서는 이들을 식별할 수 있어야 합니다. 유효한 자격 증명이 없는 사람뿐만 아니라 애초에 자신의 것이 아닌 자격 증명을 사용하는 사람까지 식별해야 합니다. 도난당한 자격 증명으로 인한 침해 사고가 증가하면서 액세스 제어의 역할도 더욱 중요해지고 있습니다. 또한 클라우드의 등장으로 애플리케이션 전반의 자격 증명을 전사적으로 관리해야 할 필요성이 다시금 시급해졌습니다. 이는 SaaS 기반 애플리케이션에 저장된 기업 데이터에 대한 액세스 권한을 부여하는 미사용 계정과 테스트 계정에서 발생할 수 있는 잠재적 위험을 줄이기 위해서입니다. ID 페더레이션은 이제 단순한 생산성 향상 전략을 넘어 전사적 보안 전략의 핵심 전술로 자리 잡았습니다.

L7 LB에 추가할 수 있는 기능에는 클라이언트의 행동과 신원을 분석하는 기능뿐만 아니라 클라이언트와 백엔드 서비스 간에 교환되는 메시지의 실제 내용을 분석하는 기능도 포함됩니다. 이를 통해 L7 LB는 다음과 같은 기능을 수행할 수 있습니다:

• 계층 7(애플리케이션) DDoS 방어
• 웹 애플리케이션 방화벽
• OWASP 상위 10대 보안 위험
• 앱 액세스 제어
• 페더레이션 ID

POLB를 넘어서: 최적화

성능은 애플리케이션, 나아가 비즈니스의 성공을 좌우하는 핵심 요소입니다. 과거에는 조직들이 애플리케이션 제공 속도를 높이기 위해 애플리케이션 앞단에 여러 애플리케이션 가속 솔루션을 배포하곤 했습니다. ADC는 이러한 솔루션을 선택적 추가 구성 요소로 도입했지만, 이후에는 해당 기능을 핵심 부하 분산 기능에 직접 통합했습니다. 이는 애플리케이션과 서비스를 제공한다는 ADC의 핵심 목표에서 성능이 얼마나 중요한지를 보여줍니다.

따라서 L7 LB는 성능 향상에 중점을 둔 다양한 특징과 기능을 제공합니다. 이러한 기능 중 일부, 특히 클라이언트로 반환되는 애플리케이션 응답을 처리하는 기능은 콘텐츠에 초점을 맞춥니다. 이들 중 다수는 콘텐츠 크기를 줄이는 데 사용되는 핵심 개발 기법이며, 나머지는 클라이언트와 서버 간에 필요한 왕복 통신 횟수를 줄이는 데 중점을 둡니다.

또한 L7 프록시는 콘텐츠 최적화에만 초점을 맞추는 것이 아니라, 데이터베이스 부하 분산 기법과 인메모리 캐시(예: memcached) 통합을 통해 전반적인 애플리케이션 성능을 개선하는 성능 중심 아키텍처를 구현하는 핵심 요소라는 점도 중요합니다. 이러한 아키텍처를 구현하는 데 적합한 L7 프록시는 일반적으로 분산 및 라우팅을 맞춤 설정할 수 있는 데이터 경로 스크립팅 언어를 지원합니다.

그 밖의 기능은 성능 향상을 위해 백엔드 서버의 오버헤드를 줄이고, 성능 임계값을 기준으로 부하를 분산하는 데 중점을 둡니다.

L7 로드 밸런서의 최적화 기능은 다음과 같습니다:

POLB를 넘어: 관리

인프라를 애플리케이션 아키텍처에 더욱 긴밀하게 통합하려면 반드시 CI/CD 파이프라인에도 통합할 수 있어야 합니다. 즉, 최신 DevOps 및 애자일 관련 방법론과 자동화된 릴리스 및 배포 전략을 실행할 수 있도록 지원하는 도구 세트를 뒷받침해야 합니다.

이를 위해 L7 LB는 관리에 필요한 API뿐만 아니라 모니터링 및 배포 수단도 제공하여 지속적인 피드백과 제공 이 가능하도록 함으로써 오늘날의 빠듯한 일정과 예산을 충족해야 합니다.

F5는 L7 LB 인프라를 프로비저닝, 배포, 관리 및 모니터링하기 위한 다음과 같은 다양한 프로그래밍 방식의 옵션을 지원합니다:

• REST 및 SOAP API
• Chef, Puppet, Cisco, VMware, Electric Cloud, New Relic, Nagios, Ansible, Urban {code} 등을 위한 플러그인
• 스마트 템플릿

POLB를 넘어: 이제 때가 왔습니다

POLB 및 L7 LB와 같은 애플리케이션 인프라에 대한 책임이 네트워크 팀에서 애플리케이션 및 운영 팀으로 이전되는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 더 많은 앱을 더 짧은 기간 내에 제공해야 한다는 비즈니스 요구에 대응하기 위해 애자일 또는 DevOps를 도입하거나, 이전보다 훨씬 빠르게 확장해야 하는 경우 등 어떤 이유에서든 POLB를 넘어서는 것은 최신 CI/CD 파이프라인에 적합한 관리 및 프로그래밍 가능한 단일 플랫폼에서 현대적인 앱 및 배포 아키텍처를 지원하는 데 필요한 보안, 성능, 가용성 측면에서 더욱 폭넓은 선택지를 제공합니다.

이제 POLB를 넘어, 점점 더 여러분의 관할 영역으로 들어오고 있는 인프라를 활용하는 방안을 고려해야 할 때입니다.

작성자 소개

Lori Mac Vittie수석 엔지니어 겸 최고 에반젤리스트 | F5

Lori MacVittie는 F5 CTO 오피스의 수석 엔지니어이자 최고 에반젤리스트로, 애플리케이션 딜리버리, 자동화 전략 및 인프라 분야에서 깊이 있는 전문성을 보유하고 있습니다. AI 에이전트를 위한 가드레일을 정의하고, 취약한 멀티클라우드 아키텍처를 분석하며, 확장 가능한 시스템의 한계를 탐구하는 등 복잡한 문제를 명확하게 풀어내는 것으로 잘 알려져 있습니다. 애플리케이션 개발, IT 아키텍처, 네트워크 및 시스템 운영 전반에 걸쳐 30년 이상의 업계 경험을 쌓았습니다. F5에 합류하기 전에는 수상 경력이 있는 기술 편집자로 활동했습니다. MacVittie는 컴퓨터 과학 석사 학위를 보유하고 있으며, 보안, 클라우드 및 엔터프라이즈 아키텍처 분야를 아우르는 다수의 저서를 집필한 작가입니다. 또한 보드게임과 비디오 게임을 열정적으로 즐기며, 치즈에 대해서는 거리낌 없이 확고한 견해를 갖고 있습니다.

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