4계층 장비는 기존의 2, 3계층에서 처리하지 않았던 통신의 방향성, 순서 등 세션 기반의 정보를 관리한다. 이러한 정보를 세션 테이블(Session Table)에 저장하고, 효율적인 통신과 보안을 제공한다. 이 글에서는 L4와 L7 로드 밸런싱, ADC(Application Delivery Controller), 스케일링 방식, 방화벽의 역할과 관련 문제를 다룬다.
1. 로드 밸런서
1.1 L4 로드 밸런싱
L4 로드 밸런싱은 TCP/UDP 정보를 기반으로 동작하며, 특히 포트 번호를 활용해 트래픽을 분산한다.
이 방식은 프로토콜 계층에서 데이터를 처리하므로 속도가 빠르며, 비교적 단순한 로드 밸런싱에 적합하다.
1.2 L7 로드 밸런싱
L7 로드 밸런싱은 HTTP, FTP, SMTP와 같은 애플리케이션 계층의 프로토콜 정보를 기반으로 동작한다.
더 세부적인 트래픽 분산이 가능하며, 요청의 내용(예: URL, 쿠키)을 분석하여 적합한 서버로 요청을 전달한다.
1.3 ADC(Application Delivery Controller)
ADC는 L4 로드 밸런싱과 L7 로드 밸런싱을 모두 수행하는 장비로, 애플리케이션의 안정적인 동작을 지원한다.
이를 통해 서버 성능을 최적화하고, 높은 확장성과 가용성을 제공한다.
1.4 스케일 업 vs 스케일 아웃
- 스케일 업: 기존 서버의 성능을 높이는 방식. 하드웨어 업그레이드가 필요하다.
- 스케일 아웃: 서버 대수를 늘려 부하를 분산하는 방식. 이를 위해 로드 밸런싱 기술이 필수적이다.
2. 방화벽
2.1 세션 만료 시간 문제
세션 장비의 세션 만료 시간이 애플리케이션의 세션 만료 시간보다 짧을 경우 문제가 발생할 수 있다.
- 해결 방법:
- 세션 관리자 관점: 세션 타임아웃 시 양쪽 단말에 통보하여 세션 상태를 유지한다.
- 개발자 관점: 통신이 없더라도 더미 패킷을 주기적으로 보내 세션을 유지한다.
2.2 세션 장비 이중화와 비대칭 경로 문제
세션 장비를 이중화하면, 인바운드와 아웃바운드 패킷이 서로 다른 세션 장비를 통과하는 비대칭 경로 문제가 발생할 수 있다.
- 문제 상황: 인바운드 패킷이 통과하지 않았는데 아웃바운드 패킷이 특정 장비로 들어오면, 해당 장비는 세션 정보를 알 수 없다.
- 해결 방법:
- 아웃바운드 패킷을 인바운드 패킷이 통과한 세션 장비로 전달하여 경로를 보정한다.
