1. 분산 시스템의 정의

분산 시스템은 여러 대의 컴퓨터(노드)가 네트워크를 통해 하나의 통합된 시스템처럼 동작하는 시스템을 말합니다.

여기서 각 노드는 독립적으로 동작하면서도, 전체적으로는 하나의 일관된 서비스처럼 협력하여 작동합니다.

확장성 (Scalability)

분산 시스템의 중요한 특성 중 하나로, 트래픽이 증가할 때 여러 서버를 추가하여 부하를 분산할 수 있는 능력을 의미합니다.

이를 통해 시스템의 성능을 유지하거나 향상시키는 것이 가능합니다.

예를 들어, 웹 애플리케이션이 많은 사용자를 수용해야 할 경우, 추가 서버를 통해 사용자의 요청을 분산 처리할 수 있습니다.

성능 향상 (Performance)

작업을 여러 노드에 분산 처리함으로써 시스템의 전반적인 성능을 극대화할 수 있습니다.

예를 들어, 데이터 처리 작업이 여러 노드에서 동시에 실행되면, 작업 완료 시간이 크게 단축됩니다. 이는 대규모 데이터 분석, 머신러닝 모델 학습 등에서 매우 유용하게 적용됩니다.

가용성 (Availability)

여러 노드에 걸쳐 시스템이 구성되어 있기 때문에, 일부 노드가 장애를 겪더라도 시스템은 계속 운영될 수 있습니다.

이를 통해 사용자에게 안정적인 서비스 제공이 가능하며, 장애가 발생하더라도 다른 노드가 계속 서비스를 제공함으로써 전체 시스템의 가용성을 높일 수 있습니다.

2. 분산 시스템이 왜 필요한가?

분산 시스템이 필요한 이유는 다음과 같습니다

신뢰성과 복원력

시스템의 일부가 고장나더라도 전체 서비스에 영향을 미치지 않도록 할 수 있습니다.

데이터와 서비스를 여러 노드에 분산함으로써, 특정 노드의 장애가 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

처리 능력의 향상

대량의 데이터를 처리해야 하는 환경에서는 단일 서버로는 성능 한계가 있어 분산 처리를 통해 성능을 극대화할 수 있습니다.

예를 들어, 대규모 트랜잭션 처리 시스템이나 대규모 웹 서비스가 이에 해당합니다.

유연한 리소스 관리

필요에 따라 노드를 추가하거나 제거할 수 있어, 비즈니스의 변화나 성장에 유연하게 대응할 수 있습니다.

지리적 분산

분산 시스템은 노드가 다양한 지역에 위치할 수 있어, 지리적으로 분산된 사용자를 더 가까이에서 서비스할 수 있는 이점을 제공합니다.

3. 분산 시스템의 주요 구성 요소

- 노드 (Node)

분산 시스템의 기본 단위로, 각 노드는 독립적인 컴퓨터로서의 역할을 수행합니다.

노드는 데이터 저장, 처리, 요청 관리 등의 다양한 역할을 담당할 수 있습니다.

예를 들어, 웹 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버 등이 각각의 노드로 작용할 수 있습니다.

• 네트워크

분산 시스템 내의 노드 간 통신을 담당하는 요소로, 노드 간 데이터 전송과 상호작용을 관리합니다.

네트워크의 성능은 분산 시스템의 전체 성능에 큰 영향을 미치므로, 안정적이고 빠른 네트워크 인프라가 중요합니다.

• 데이터 복제 및 분산

데이터는 여러 노드에 복제되어 저장되며, 이를 통해 가용성과 내결함성을 보장합니다.

예를 들어, 데이터베이스의 데이터가 여러 서버에 복제되어 있으면, 하나의 서버가 고장나더라도 다른 서버에서 데이터를 계속 제공할 수 있습니다.

데이터가 분산되어 저장되면, 로드 밸런싱과 성능 향상에도 기여하게 됩니다.

이러한 요소들이 조화를 이루어 작동하면서 분산 시스템의 유용성과 효율성을 극대화합니다.

분산 시스템은 대규모 애플리케이션, 클라우드 컴퓨팅, 데이터 센터 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.