Elastic Load Balancing이란 무엇인가요?
Elastic Load Balancing은 둘 이상의 가용 영역에서 EC2 인스턴스, 컨테이너, IP 주소 등 여러 대상에 걸쳐 수신되는 트래픽을 자동으로 분산합니다. 등록된 대상의 상태를 모니터링하면서 상태가 양호한 대상으로만 트래픽을 라우팅합니다. Elastic Load Balancing은 수신 트래픽의 변화에 따라 로드 밸런서 용량을 자동으로 조정합니다.
로드 밸런서 이점
로드 밸런서는 워크로드를 가상 서버와 같은 다수의 컴퓨팅 리소스로 분산합니다. 로드 밸런서를 사용하면 애플리케이션의 가용성과 내결함성이 높아집니다.
애플리케이션에 대한 요청의 전체적인 흐름을 방해하지 않고 필요에 따라 로드 밸런서에서 컴퓨팅 리소스를 추가 및 제거할 수 있습니다.
로드 밸런서가 정상적인 대상에만 요청을 보내도록 컴퓨팅 리소스의 상태를 모니터링하는 상태 확인을 구성할 수 있습니다. 또한 컴퓨팅 리소스가 주요 작업에 집중할 수 있도록 암호화 및 복호화 작업을 로드 밸런서로 오프로드할 수 있습니다.
Elastic Load Balancing의 특징
Elastic Load Balancing은 다음 로드 밸런서를 지원합니다. Application Load Balancers, Network Load Balancers, Gateway Load Balancers 및 Classic Load Balancer 각자 필요에 따라 가장 적합한 로드 밸런서 유형을 선택할 수 있습니다. 자세한 내용은 제품 비교를 참조하세요.
각 로드 밸런서 사용에 대한 자세한 내용은 다음 문서를 참조하세요.
Application Load Balancer http 또는 https 어플리케이션에 대한 로드밸런싱
Network Load Balancer 사용 설명서 TCP,UDP 어플리케이션에 대한 로드밸런싱
Gateway Load Balancer 사용 설명서 외부 소스에 대한 로드 밸런싱
Classic Load Balancer 사용 설명서 ec2-classic에 대한 로드 밸런싱
Elastic Load Balancing의 작동 방식
로드 밸런서는 클라이언트에서 오는 트래픽을 허용하고, 하나 이상의 가용 영역에서 등록된 대상(예: EC2 인스턴스)으로 요청을 라우팅합니다. 또한, 로드 밸런서는 등록된 대상의 상태를 모니터링하고 정상 대상으로만 트래픽이 라우팅되도록 합니다. 로드 밸런서가 비정상 대상을 감지하면, 해당 대상으로 트래픽 라우팅을 중단합니다. 그런 다음 대상이 다시 정상으로 감지되면 트래픽을 해당 대상으로 다시 라우팅합니다.
하나 이상의 리스너를 지정하여 들어오는 트래픽을 허용하도록 로드 밸런서를 구성합니다. 리스너는 연결 요청을 확인하는 프로세스입니다. 클라이언트와 로드 밸런서 간의 연결을 위한 프로토콜 및 포트 번호로 구성됩니다. 마찬가지로 로드 밸런서와 대상 간의 연결을 위한 프로토콜 및 포트 번호로 구성됩니다.
Elastic Load Balancing은 다음 유형의 로드 밸런서를 지원합니다.
Application Load Balancers
Network Load Balancer
Gateway Load Balancer
Classic Load Balancer
로드 밸런서 유형이 구성되는 방법에는 주요 차이점이 있습니다. Application Load Balancer, Network Load Balancer 및 Gateway Load Balancer를 사용하여 대상을 대상 그룹에 등록하고 트래픽을 대상 그룹에 라우팅합니다. Classic Load Balancer에서는 로드 밸런서에 인스턴스를 등록합니다.
가용 영역 및 로드 밸런서 노드
로드 밸런서에서 가용 영역을 활성화하면 Elastic Load Balancing이 해당 가용 영역에서 로드 밸런서 노드를 생성합니다. 가용 영역에 대상을 등록하지만 가용 영역은 활성화하지 않는 경우 이러한 등록된 대상은 트래픽을 수신하지 않습니다. 활성화된 각 가용 영역에 등록된 대상이 하나 이상 있는지 확인하는 경우에 로드 밸런서가 가장 효과적입니다.
모든 로드 밸런서에 대해 여러 가용 영역을 활성화하는 것이 좋습니다. 그러나 Application Load Balancer를 사용하여 최소한 둘 이상의 가용 영역을 활성화해야 합니다. 이 구성을 사용하면 로드 밸런서가 트래픽을 계속 라우팅할 수 있습니다. 가용 영역 하나가 사용할 수 없는 상태가 되거나 정상 상태 대상을 가지고 있지 않은 경우, 로드 밸런서가 다른 가용 영역에 있는 정상 상태의 대상으로 트래픽을 라우팅할 수 있습니다.
가용 영역을 비활성화해도 해당 가용 영역의 대상은 로드 밸런서에 등록된 상태로 남아 있습니다. 대상은 등록된 상태로 유지되지만 로드 밸런서는 트래픽을 해당 대상으로 라우팅하지 않습니다.
교차 영역 로드 밸런싱
로드 밸런서의 노드는 클라이언트로부터 요청을 가져와서 등록된 대상에 분산합니다. 교차 영역 로드 밸런싱을 활성화하면 각 로드 밸런서 노드가 활성화된 모든 가용 영역에 있는 등록된 대상 간에 트래픽을 분산합니다. 교차 영역 로드 밸런싱을 비활성화하면 각 로드 밸런서 노드가 해당 가용 영역에 있는 등록된 대상 간에만 트래픽을 분산합니다.
다음 다이어그램은 기본 라우팅 알고리즘으로서 라운드 로빈이 포함된 교차 영역 로드 밸런싱의 효과를 보여 줍니다. 활성화된 2개의 가용 영역이 있는데 가용 영역 A에는 2개의 대상이 있고 가용 영역 B에는 8개의 대상이 있습니다. 클라이언트는 요청을 보내며, Amazon Route 53은 로드 밸런서 노드 중 하나의 IP 주소를 통해 각 요청에 응답합니다. 라운드 로빈 라우팅 알고리즘에 따라 트래픽이 분산되므로 각 로드 밸런서 노드가 클라이언트가 보낸 트래픽의 50%를 수신하도록 트래픽이 분산됩니다. 각 로드 밸런서 노드는 공유 트래픽을 해당 범위의 등록된 대상에만 분산합니다.
교차 영역 로드 밸런싱이 활성화된 경우 각 10개의 대상이 트래픽의 10%를 수신합니다. 이는 각 로드 밸런서 노드가 클라이언트 트래픽의 50%를 10개의 대상 모두에게 라우팅할 수 있기 때문입니다.
교차 영역 로드 밸런싱이 비활성화되어 있는 경우:
가용 영역 A의 두 대상이 각각 트래픽의 25%를 받습니다.
가용 영역 B에 있는 8개의 대상은 각각 트래픽의 6.25%를 받습니다.
이는 각 로드 밸런서 노드가 클라이언트 트래픽의 50%를 가용 영역에 있는 대상에만 라우팅할 수 있기 때문입니다.
Application Load Balancer에서는 교차 영역 로드 밸런싱이 항상 사용됩니다.
Network Load Balancer 및 Gateway Load Balancer를 사용하면 기본적으로 교차 영역 로드 밸런싱이 비활성화됩니다. 로드 밸런서를 생성한 후 언제든지 교차 영역 로드 밸런싱을 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다.
Classic Load Balancer를 생성하면 교차 영역 로드 밸런싱에 대한 기본값은 로드 밸런서 생성 방법에 따라 달라집니다. API 또는 CLI에서는 교차 영역 로드 밸런싱이 기본적으로 비활성화되어 있습니다. AWS Management Console에서는 교차 영역 로드 밸런싱을 활성화하는 옵션이 기본적으로 선택됩니다. Classic Load Balancer를 생성한 후 언제든지 교차 영역 로드 밸런싱을 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다. 자세한 정보는 Classic Load Balancer 사용 설명서의 교차 영역 로드 밸런싱 활성화를 참조하세요.
라우팅 요청
클라이언트는 로드 밸런서에 요청을 보내기 전에 로드 밸런서는 DNS(도메인 이름 시스템) 서버를 사용하여 로드 밸런서의 도메인 이름을 해석합니다. 로드 밸런서가 amazonaws.com 도메인에 있기 때문에 DNS 항목은 Amazon에서 제어합니다. Amazon DNS 서버는 클라이언트에 하나 이상의 IP 주소를 반환합니다. 이 주소는 로드 밸런서에 대한 로드 밸런서 노드의 IP 주소입니다.Network Load Balancer에서 Elastic Load Balancing은 활성화된 각 가용 영역에 대해 네트워크 인터페이스를 생성합니다. 가용 영역의 각 로드 밸런서 노드는 이 네트워크 인터페이스를 사용하여 고정 IP 주소를 가져옵니다. 로드 밸런서를 생성할 때 필요에 따라 탄력적 IP 주소 하나를 각 네트워크 인터페이스에 연결할 수 있습니다.
애플리케이션에 대한 트래픽이 시간에 따라 변화하므로 Elastic Load Balancing은 로드 밸런서를 확장하고 DNS 항목을 업데이트합니다. 또한 DNS 항목은 TTL을 60초로 지정합니다. 이렇게 하면 트래픽 변화에 따라 IP 주소를 신속하게 다시 매핑할 수 있습니다.
클라이언트는 로드 밸런서로 요청을 전송하는 데 사용할 IP 주소를 결정합니다. 요청을 수신한 로드 밸런서 노드는 등록된 대상 중 상태가 양호한 대상을 선택하고 프라이빗 IP 주소를 사용하여 해당 대상으로 요청을 전송합니다.
라우팅 알고리즘
Application Load Balancer에서 요청을 수신하는 로드 밸런서 노드는 다음 프로세스를 사용합니다.
적용할 규칙을 결정하기 위해 우선 순위에 따라 리스너 규칙을 평가합니다.
대상 그룹에 대해 구성된 라우팅 알고리즘을 사용하여 규칙 조치에 대한 대상 그룹에서 대상을 선택합니다. 기본 라우팅 알고리즘은 라운드 로빈입니다. 대상이 여러 개의 대상 그룹에 등록이 된 경우에도 각 대상 그룹에 대해 독립적으로 라우팅이 수행됩니다.
Network Load Balancer에서 연결을 수신하는 로드 밸런서 노드는 다음 프로세스를 사용합니다.
흐름 해시 알고리즘을 사용하여 기본 규칙에 대한 대상 그룹에서 대상을 선택합니다. 알고리즘은 다음을 기반으로 합니다.
프로토콜
소스 IP 주소 및 소스 포트
대상 IP 주소 및 대상 포트
TCP 시퀀스 번호
각 개별 TCP 연결은 연결 수명 동안 하나의 대상에 라우팅됩니다. 클라이언트로 부터의 TCP 연결은 소스 포트와 시퀀스 번호가 서로 다르므로 다른 대상에 라우팅될 수 있습니다.
Classic Load Balancer에서 요청을 수신하는 로드 밸런서 노드는 다음과 같이 등록된 인스턴스를 선택합니다.
TCP 리스너에 대한 라운드 로빈 라우팅 알고리즘 사용
HTTP 및 HTTPS 리스너에 대한 최소 미해결 요청 라우팅 알고리즘 사용
alb의 경우 쿠키 기반이 가능합니다.
alb의 경우 alb 자체 쿠키도 생성 가능합니다. 다만 이부분이 어플리케이션의 백엔드와 협의가 잘 되어있어야 합니다.
