로드밸런서 사용 방법

로드밸런서 생성 방법은 다음과 같습니다. 본 매뉴얼은 가상서버에 Apache HTTP 웹서버를 설치하여 진행하였습니다.

1. 로드밸런서란?

로드밸런서는 여러 대의 가상서버로 트래픽을 효율적으로 분산시키는 장치입니다.

이를 위해 원하는 프로토콜과 알고리즘을 선택하여 가상서버로 트래픽을 포워딩 할 규칙을 추가 할 수 있습니다.

로드밸런서의 포트로 들어간 트래픽을 가상서버 포트로 포트포워딩 하여 서버에 전달하게 됩니다.

2. 로드밸런서 생성 및 설정

(1) 로드밸런서 생성

웹콘솔>네트워킹>로드밸런서>새로운 로드밸런서 생성

"새로운 로드밸런서 생성" 버튼을 클릭합니다.

- 지원 프로토콜

TCP와 HTTPS 프로토콜의 포트의 경우 사용자 지정이 가능합니다.

a. TCP protocol

데이터 전송 없이 tcp Handshake로 연결 하는 프로토콜입니다. TCP의 모니터링 대상 경로는 없습니다.

b. HTTP protocol

URL Path 디폴트로 "/"를 사용하며 url_path 를 검색하는데 사용하는 http Method 방식은 "get" 방식 입니다.

정상을 의미하는 http 상태 코드 는 "200,201,202" 입니다.

c. HTTPS protocol

HTTP와 동일하게 동작하지만 연결된 가상서버의 SSL 인증서에 대한 유효성 검사를 수행합니다.

SSL 인증서가 없는 경우 에러가 발생하므로 대용으로 TLS-HELLO 방식의 프로토콜을 사용할 수 있습니다.

HTTPS의 모니터링 대상 경로는 없습니다.

d. TERMINATED_HTTPS protocol

해당 프로토콜을 사용하면 인증서를 로드밸런서에 등록하여 암호화의 종단점을 로드밸런서로 지정하게 됩니다.

XFF(X-Forwarded-For) header를 사용하여 HTTPS 요청을 한 실제 클라이언트 IP를 웹서버에 로그로 남길 때 유용합니다.

TERMINATED_HTTPS를 사용하면 아래 예시와 같이 통신하게 됩니다.

- 지원 알고리즘

a. Round Robin

연결된 가상서버들에 순차적으로 요청을 전달하는 방식으로, 보편적으로 사용됩니다.

만약 로드밸런서에 연결된 서버 A, B, C가 있다면 요청을 A -> B -> C -> A 순으로 분산합니다.

모든 서버에 동일한 비율로 부하가 주어지기 때문에 비슷한 스펙의 서버들로 이뤄진 환경에서 주로 사용합니다.

b. Least Connection

활성화된 커넥션을 실시간으로 감지하여 부하가 가장 적은 서버에게 요청을 전달합니다.

c. Source IP Hash

Source IP 주소를 바탕으로 Hash 한 결과를 이용하여 요청을 분산하는 방법입니다.

동일한 출발지 IP에서 오는 요청은 지속적으로 하나의 하위 서버에 할당 됩니다.

- 모니터링 대상 경로

선택하는 프로토콜에 따라 모니터링 대상 경로는 다음과 같습니다.

a. TCP

데이터 전송 없이 TCP handshake로 통신합니다. 따라서 모니터링 대상 경로는 "/"를 탐색하며 따로 지정할 수 없습니다.

b. HTTP

디폴트로 "/" 경로를 모니터링 합니다. 하지만 "/"로 설정할 경우 서비스 접속이 원활하지 않을 수 있습니다.

참고 사항

가상서버에 index.html과 같은 파일을 생성하여 "/index.html"과 같은 static한 경로로 설정하는 것을 권장합니다.

c. HTTPS

HTTPS 프로토콜의 경우 모니터링 대상 경로는 디폴트로 "/"를 탐색하며 따로 지정할 수 없습니다.

c. TERMINATED_HTTPS

디폴트로 "/" 경로를 모니터링 합니다. 하지만 "/"로 설정할 경우 서비스 접속이 원활하지 않을 수 있습니다.

참고 사항

가상서버에 index.html과 같은 파일을 생성하여 "/index.html"과 같은 static한 경로로 설정하는 것을 권장합니다.

Terminated_https 프로토콜을 선택한 경우, 적용할 인증서를 선택합니다.

인증서를 등록하는 방법은 [인증서 사용 방법]를 참고해 주세요.

(2) 가상서버 연결

웹콘솔>네트워킹>로드밸런서>상세정보>가상서버 연결

로드밸런서 메뉴에서 해당 로드밸런서를 선택 한 후, 상세정보 탭에서 가상서버 연결 메뉴를 클릭합니다.

로드밸런서에 연결할 가상서버를 선택해 주세요.

이때, 연결하는 가상서버에 등록된 방화벽에는 "내부 네트워크 접속 허용"이 되어 있어야 합니다.

(3) IP 제한 설정

웹콘솔>네트워킹>로드밸런서>상세정보>IP 제한 설정

해당 포트포워딩 룰에 대한 IP 제한 설정을 할 수 있습니다.

따로 설정하지 않으면 모든 IP의 접근을 허용하므로 필요에 따라 지정해 주세요.

(4) 포워딩 룰 설정

웹콘솔>네트워킹>로드밸런서>상세정보>포워딩 룰 설정

생성된 로드밸런서에 대한 포워딩 룰을 추가 및 삭제할 수 있습니다.

Terminated_https 프로토콜을 선택한 경우, 로드밸런서에 적용된 인증서를 변경할 수 있습니다.

리스트에는 인증서 상태가 '정상', '확인 불가'인 것만 노출됩니다.

인증서를 등록하는 방법은 [인증서 사용 방법]를 참고해 주세요.

(5) 소속 가상서버 연결 상태 확인

웹콘솔>네트워킹>로드밸런서>상세정보>소속 가상서버 연결 상태

해당 로드밸런서에 연결된 가상서버들의 상태를 확인 할 수 있습니다.

각각의 포워딩 룰에 따른 가상서버의 연결 상태 모니터링이 가능합니다.

① 로드밸런서 포트 모니터링

연결된 모든 가상서버에 대해서 해당 포워딩 룰의 통신 상태를 확인할 수 있습니다.

• 정상 : 모든 가상서버와의 포트 연결이 정상적으로 동작하고 있습니다.

• 부분 연결 실패 : 로드밸런서와 한 개 이상의 가상서버의 포트 연결이 끊겼거나 통신이 불가능합니다.

• 전체 연결 실패 : 로드밸런서와 모든 가상서버의 포트 연결이 끊어져 있습니다.

② 가상서버 포트 모니터링

각 가상서버의 포트 연결 상태를 확인할 수 있습니다.

• 정상 : 로드밸런서와 가상서버의 포트 연결이 정상적으로 되어 있습니다.

• 연결 실패 : 로드밸런서와 가상서버의 포트 연결이 끊겼거나 통신이 불가능 합니다.

연결된 가상서버에서 포워딩 룰에 대한 포트가 열려 있지 않은 경우 통신이 불가능 합니다.

연결 상태가 '부분 이상', '오류'인 경우 가상서버에서 해당 포트를 listening 상태로 만들어 주세요.

3. 포워딩 프로토콜 별 사용 예제

아래와 같은 웹서버 설정에 앞서 로드밸런서에 적절한 포워딩 룰이 설정되어 있어야 합니다.

(1) HTTP 프로토콜

a. 웹서버 패키지 설치

[centos@demotest2 ~]$ sudo yum install httpd

b. Apache 웹서버의 Document Root에 index.html 생성

a. "cd /var/www/html/" 명령어로 이동합니다.

b. "touch index.html" 명령어로 파일을 생성합니다

이때의 Docoument Root는 httpd.conf 파일의 Document Root와 일치하도록 합니다.

여기서 index.html은 로드밸런서에서 80번 포트로 접속할 첫 번째 페이지입니다.

파일의 이름과 확장자가 httpd.conf 파일의 DirectoryIndex와 같도록 합니다.

httpd.conf 파일에서 위의 설정을 확인합니다. httpd.conf 파일의 경로는 /etc/httpd/conf/httpd.conf 입니다.

c. Apache 데몬 실행

데몬을 실행하여 active 상태인 것을 확인합니다.

enable은 서버를 재부팅 할 경우 해당 서비스를 자동으로 활성화 시키는 명령어입니다.

[centos@demoserver1 html]$ sudo systemctl enable httpd
[centos@demoserver1 html]$ sudo systemctl restart httpd
[centos@demoserver1 html]$ sudo systemctl status httpd

d. 브라우저 확인

브라우저에 "http://로드밸런서 공인ip" 또는 "로드밸런서 ip에 등록한 도메인"을 입력해 주세요.

연결된 가상 서버의 Default root에 위치한 index.html 파일로 이동합니다.

브라우저를 새로고침 할 때마다 지정한 알고리즘에 따라 트래픽이 분산 되는 것을 확인 할 수 있습니다.

(2) HTTPS 프로토콜

HTTP 프로토콜 사용 예제에 대한 내용이 선행되었음을 가정합니다.

a. 구매한 인증서 설정

[centos@demoserver1 ~]$ sudo cp server.key /etc/httpd/conf/
[centos@demoserver1 ~]$ sudo cp server.crt /etc/httpd/conf/

개인키 파일(.key)와 인증서 파일(.crt)를 /etc/httpd/conf/ 디렉토리로 복사합니다.

b. httpd.conf 수정

Port 추가

웹 서버의 설정 파일 (매뉴얼의 경우는 /etc/httpd/conf/httpd.conf)에 들어가 웹서버에 포트를 추가해 줍니다.

42번 라인으로 간 다음 HTTPS 통신을 위한 443번 포트를 추가해 주세요.

이때 포트는 443 뿐만 아니라 사용자 지정 가능합니다.

httpd.conf 수정

httpd.conf 파일의 맨 아래쪽에 다음과 같은 내용을 추가합니다.

본 설정으로 SSL 인증서 파일과 개인키 파일의 위치를 지정합니다.

DocumentRoot의 경우 고객님의 index 파일이 있는 경로를 지정해 주세요.

NameVirtualHost *:443
<VirtualHost *:443>
 SSLEngine on
 SSLCertificateFile /etc/httpd/conf/server.crt
 SSLCertificateKeyFile /etc/httpd/conf/server.key
 SetEnvIf User-Agent ".*MSIE.*" nokeepalive ssl-unclean-shutdown
 CustomLog logs/ssl_request_log "%t %h %{SSL_PROTOCOL}x %{SSL_CIPHER}x "%r" %b"
 DocumentRoot /var/www/html
</VirtualHost>

c. Apache 재시작

"sudo systemctl restart httpd"와 "sudo systemctl status httpd" 명령어로 Apache 데몬을 재시작 하고, 상태를 확인합니다.

d. 브라우저 확인

브라우저에 "https://로드밸런서 공인ip" 또는 로드밸런서 ip에 등록한 도메인을 입력해 주세요.

연결된 가상 서버의 Default root에 위치한 index.html 파일로 이동합니다.

새로고침을 하면 로드밸런서에 연결된 웹 서버에 지정한 알고리즘으로 트래픽이 분산되는 것을 확인 할 수 있습니다.

(3) TCP 프로토콜

HTTP 프로토콜 사용 예제에 대한 내용이 선행되었음을 가정합니다.

a. httpd.conf 파일 설정

httpd.conf 파일에서 tcp로 허용할 포트를 입력합니다.

본 예제에서는 8080으로 지정했습니다.

httpd.conf 파일의 맨 아래쪽에 위의 설정을 입력합니다.

포트와 DocumentRoot는 고객님의 경우에 맞게 지정해 주세요.

NameVirtualHost *:8080
<VirtualHost *:8080>
 DocumentRoot /var/www/html
</VirtualHost>

b. Apache 데몬 실행

a. "sudo systemctl restart httpd" 명령어로 httpd를 재시작합니다.

b. "sudo systemctl status httpd" 명령어로 데몬의 상태를 확인합니다.

c. 브라우저 확인

브라우저에 "http://로드밸런서 공인ip:TCP포트" 또는 "로드밸런서 ip에 등록한 도메인:TCP포트"를 입력해 주세요.

연결된 가상 서버의 Default root에 위치한 index.html 파일로 이동합니다.

브라우저를 새로고침 할 때마다 지정한 알고리즘에 따라 트래픽이 분산 되는 것을 확인 할 수 있습니다.

(4) TERMINATED_HTTPS 프로토콜

HTTP 프로토콜 사용 예제에 대한 내용이 선행되었음을 가정합니다.

또한 포워딩 룰 설정 시 정상적인 인증서가 등록되어 있어야 합니다.

a. 인증서 도메인에 로드밸런서의 공인 IP 등록

로드밸런서에 등록한 인증서 도메인에 공인 IP를 레코드로 등록합니다.

예를 들어 도메인이 "*.cafe24clouds.com"라면 다음과 같이 설정할 수 있습니다.

도메인 등록 방법에 대해서는 [DNS 사용 방법]을 참고해 주세요.

b. httpd.conf 파일 설정

httpd.conf 파일의 LogFormat에 XFF header를 추가하여 웹서버 access log에서 실제 클라이언트의 IP를 확인할 수 있습니다.

"log_config_module" 모듈에서 CustomLog로 지정하여 사용중인 LogFormat에 %{X-Forwarded-For}i 를 추가합니다.

<IfModule log_config_module>
    LogFormat "%h [ %{X-Forwarded-For}i ] %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
    LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b" common
    <IfModule logio_module>
      LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\" %I %O" combinedio
    </IfModule>
    CustomLog "logs/access_log" combined
</IfModule>