05. HA 구성 실습

HA(High Availability, 고가용성)

가용성이 높다는 뜻으로, 고장 나지 않음을 의미

HA 구성의 목적은 장애가 발생하였을 때 서비스의 다운타임을 최소화함으로써 가용성을 극대화하는 것.

HA 유형

Server redundancy(서버 이중화)
여러 서버를 사용하는 것으로, 서버 중 하나에 장애가 발생할 경우 백업 서버가 기존 서버의 데이터를 받아와 서비스
Load balancing
한쪽으로 몰리는 트래픽을 여러 서버로 분산하여 단일 서버의 과부하를 방지하는 것
Failover
장애가 생겼을 때 예비 시스템으로 자동 전환되는 기능으로 대기 중인 장비에게 모든 처리를 전송할 수 있게 전환하는 것
Replication
여러 개의 데이터 복사본을 만들고 여러 서버에 배포하여 데이터를 항상 사용할 수 있도록 하는 것

* 서버 이중화는 HA의 핵심 요소이며 HA 자체라고 볼 수는 없음.

Server redundancy(서버 이중화)

운영 중인 서비스의 안정성을 위해 각종 자원을 이중 혹은 그 이상으로 구성하는 것으로 서비스의 가용성을 극대화시키기 위해 사용하는 일반적인 기술

종류

Active - Standby
기존 Active 서버에 문제가 발생할 경우 대기 중이던 Standby 서버가 인계를 받고 Active 상태로 전환되는 형태
Active - Active
여러 서버가 워크로드를 공유하고 각 서버가 워크로드의 일부를 처리한다. 일반적으로 성능 및 가용성을 향상하기 위해 여러 서버에 로드를 분산하는 데 사용된다. 각 서버 또는 노드는 모두 활성화 상태이며 기본 워크로드를 동시에 처리할 수 있다.
N + 1
N개의 서버가 활성 모드에 있고 하나의 추가 대기 서버가 예약되어 있다. Active 서버 둥 하나에 오류가 발생한 경우 인계할 수 있는 사용 가능하고 작동하는 서버가 항상 존재하는 확인 한다. 대기 서버가 장애가 발생한 서버의 작업 부하를 인계받을 수 있으므로 장애가 발생한 단일 서버로 시스템이 계속 작동할 수 있다.

Server Redundancy의 필수 기능

데이터 복제 기능
HA의 목적은 다운 타임을 최소화하고 서비스의 연속성을 유지하는 것인데 그러기 위해선 두 장비의 데이터 상태는 항사 동일해야 즉각적으로 서비스를 제공할 수 있다. Active와 Standby 장비의 데이터를 100% 동일해야 한다는 무결성을 보장해야 함.
데이터 복제 시 Master - Slave 구조를 가지게 되며, Master는 R, W 기능 / Slave는 R 기능을 가지게 된다.
장애 감시 기능
위와 같이 데이터를 동일하게 만들고 있다가 장애 발생 시 즉각적으로 전환 작업이 이루어져야 하는데, 이때 필요한 기능이 장애 감시 기능이다. Standby 장비는 Active 장비에서 언제 장애가 발생할지 모르게 때문에 항상 감시하고 있어야 한다.

만약, A 장비에서 장애 발생 시 A -> S로 전환되고 S장비는 S -> A로 전환되는 Failover가 이루어져야 한다.

Active - Standby

<평소>: A와 S 중 A만 사용되며, 대기 중인 S는 A의 상태를 수시로 체크한다. S는 데이터 동기화를 하여 장애 상황을 대기함.
<장애 발생 시>: B가 장애를 감지하면 A로부터 서비스를 전이받고 Active 장비로 전환되며, 장애가 발생한 A 장비는 Standby로 전환된다.(Failover).

*VIP(Virtual IP)

HA 구성 후 통신에 사용되는 가상 IP로 Active와 Standby 장비의 신속한 전환을 위해 사용된다.

<Active 장비>
1. 경로(Route)가 정상적으로 살아 있으면 자신의 VIP인 13.100.100.100을 활성화하여 통신한다.
2. 동시에 Standby 장비의 VIP를 Install 하는데 여기서 Standby 장비의 IP는 dummy IP(ex.0.0.0.1)이다.
(Standby 장비가 서비스 요청을 받지 못하게 통신 연결을 차단하기 위해 dummy IP를 사용)
<Standby 장비>
1. 기본적으로 서비스 요청을 처리하지 않으며 Active 장비의 VIP 13.100.100.100을 설치하여,
Active 장비가 정상적으로 작동 중인지 감시한다.
2. 만약 Active 장비가 장애로 인해 VIP를 유지할 수 없는 경우 Standby 장비가 해당 VIP를 가져와 Install 한다.

*Checker

A-S 장비 상태를 확인하기 위해 사용한다. XTM 장비는 ICMP 패킷을 이용해 상대 장비의 상태를 확인한다.

*HA-Link

A-S 장비 간 Session copy에 사용된다. 해당 링크를 통해 데이터(세션, 정책, 로그..) 동기화가 이루어진다.

<실습>

이때까지의 실습은 XTM1에서 진행하였고, 지금은 HA 설정을 위해 XTM2에 접속

1. 인터페이스 설정

XTM1과 마찬가지로 기존에는 eth2 인터페이스만 IP가 할당되어 있다.