Application Load Balancing, Network Load Balancing 및 Gateway Load Balancing의 차이점은 무엇인가요?
Application Load Balancer(ALB), Network Load Balancer(NLB), Gateway Load Balancer(GLB)는 클라우드에서 사용되는 세 가지 유형의 로드 밸런서입니다. 로드 밸런싱은 애플리케이션을 지원하는 리소스 풀 전체에 네트워크 트래픽을 균등하게 배포하는 프로세스입니다. 현대적 애플리케이션은 수백만 명의 사용자를 동시에 처리합니다. 이 같은 많은 트래픽 볼륨을 처리하려면 중복 데이터가 있는 많은 수의 리소스 서버가 필요합니다. ALB는 애플리케이션 트래픽을 리디렉션하기 위해 HTTP 헤더 또는 SSL 세션 ID와 같은 요청된 콘텐츠를 검사합니다. NLB는 IP 주소 및 기타 네트워크 정보를 검사하여 트래픽을 최적으로 리디렉션합니다. GLB는 투명한 네트워크 게이트웨이(모든 트래픽의 단일 진입점 및 종료점) 역할을 하며, 트래픽을 분산하는 동시에 수요에 따라 가상 어플라이언스의 규모를 조정합니다.
작동 방식: ALB vs. NLB vs. GLB
ALB, NLB 및 GLB는 모두 서로 다른 기능을 제공합니다. 이 때문에 서로 조금 다른 방식으로 작동하며, 고유한 구성 요소를 포함합니다.
Application Load Balancer의 작동 방식
ALB는 들어오는 트래픽을 EC2 인스턴스를 비롯한 여러 대상에 분산합니다. 예를 들어 전자 상거래 애플리케이션에는 제품 디렉터리, 장바구니 및 결제 기능이 있습니다. ALB는 이미지와 비디오를 포함하지만 열린 연결을 유지할 필요가 없는 서버에 제품 검색 요청을 전송합니다. 이에 비해 많은 클라이언트 연결을 유지하고 장바구니 데이터를 오랫동안 저장하는 서버로 장바구니 요청을 전송합니다.
ALB에는 클라이언트의 연결 요청을 확인하는 리스너 구성 요소가 있습니다. 로드 밸런서가 요청을 등록된 대상으로 라우팅하는 방법을 결정하는 리스너 규칙을 정의할 수 있습니다. 대상 그룹은 등록된 대상을 그룹으로 정렬합니다. 일반 트래픽을 전체 그룹에 라우팅하는 규칙을 정의할 수 있습니다. 예를 들어 일반 요청에 대한 대상 그룹과 애플리케이션의 마이크로서비스 요청에 대한 다른 대상 그룹을 생성할 수 있습니다.
다음 다이어그램은 ALB의 작동 방식을 보여줍니다.
Network Load Balancer의 작동 방식
NLB는 네트워크 상태에 따라 트래픽을 분산합니다. 예를 들어 중복된 데이터가 포함된 데이터베이스 서버가 여러 개 있는 경우, NLB는 미리 정해진 서버 IP 주소 또는 서버 가용성에 따라 트래픽을 라우팅합니다.
NLB는 등록된 대상의 상태를 모니터링하고 정상 대상으로만 트래픽을 라우팅합니다. 로드 밸런서는 연결 요청을 받은 후 대상 그룹에서 기본 규칙의 대상을 선택합니다. 리스너 구성에 지정된 포트에서 선택한 대상에 대한 TCP 연결을 열려고 시도합니다. 각 개별 TCP 연결은 연결이 지속되는 동안 단일 대상으로 라우팅됩니다. 마찬가지로, UDP 흐름을 전체 기간 동안 단일 대상으로 일관되게 라우팅할 수도 있습니다.
Gateway Load Balancer의 작동 방식
GLB를 사용하면 침입 탐지 및 방지, 방화벽, 심층 패킷 검사 시스템과 같은 가상 어플라이언스를 배포, 관리 및 확장할 수 있습니다. 모든 어플라이언스 트래픽에 대해 단일 시작 및 종료 지점을 생성하고 수요에 따라 가상 어플라이언스의 규모를 조정합니다. 또한 Virtual Private Cloud(VPC)의 경계를 넘어 트래픽을 교환하는 데 사용할 수도 있습니다.
GLB에서는 라우팅 테이블을 사용하여 규칙을 설정합니다. GLB는 설정한 규칙에 따라 트래픽을 전달할 다른 대상 그룹을 선택합니다. IP 패킷을 수신하고 트래픽을 특정 대상 그룹에 전달합니다.
주요 차이점: ALB vs. NLB vs. GLB
ALB, NLB 및 GLB는 네트워크 통신의 서로 다른 계층에서 작동합니다. ALB는 OSI 계층 7에서 작동하며 애플리케이션 수준의 트래픽 조작 및 라우팅을 지원합니다. NLB는 계층 4에서 작동하며 포트 및 IP 주소를 기반으로 하는 네트워크 수준 트래픽 관리를 지원합니다. GLB는 계층 3과 7에서 작동하며 게이트웨이 기능과 함께 네트워크 수준에서 밸런싱 및 라우팅 서비스를 제공합니다.
ALB, NLB 및 GLB의 다른 주요 차이점은 다음과 같습니다.
대상 유형
대상 유형은 각 로드 밸런서가 트래픽을 라우팅하는 엔드포인트입니다. ALB는 IP 주소, 인스턴스 및 AWS Lambda 대상 유형에 대해 작동합니다. NLB는 IP 및 인스턴스에 대해 작동하며 더 복잡한 요청의 경우 트래픽을 ALB로 라우팅할 수도 있습니다. GLB는 IP 및 인스턴스 대상 유형에 대해 작동합니다.
프록시 동작
로드 밸런서가 클라이언트 요청을 수신할 때 취하는 조치는 다음 두 가지 중 하나에 따라 달라집니다.
- 로드 밸런서가 프록시 역할을 하다가 클라이언트 연결을 종료하는 경우
- 흐름을 종료하지 않고 요청을 전달하는 경우
흐름을 종료하면 로드 밸런서가 SSL 종료, 세션 지속성, 콘텐츠 기반 라우팅과 같은 추가 트래픽 관리 기능을 수행할 수 있습니다.
ALB는 클라이언트 연결을 종료한 다음 프록시 역할을 하는 새 연결을 설정합니다. NLB도 클라이언트 연결을 종료하고 클라이언트를 대신하여 새 연결을 만듭니다. 하지만 GLB는 프록시 역할을 하거나 연결을 종료하지 않으며, 트래픽을 직접 전달합니다.
프로토콜
이들 로드 밸런서는 특정 유형의 트래픽을 처리하고 고급 기능을 수행하는 다양한 프로토콜을 지원합니다. ALB는 웹 기반 트래픽에 대해 HTTP, HTTPS 및 gRPC 프로토콜을 지원합니다. NLB는 네트워크 수준 트래픽 분배를 처리하는 TCP, UDP 및 TLS 프로토콜을 지원합니다. 마지막으로, GLB는 IP 기반 라우팅을 다루며 모든 IP 기반 프로토콜을 처리합니다.
알고리즘
로드 밸런서는 다양한 유형의 알고리즘을 사용하여 트래픽을 대상에 균등하게 분배합니다. ALB는 기본적으로 라운드 로빈 알고리즘을 사용하여 트래픽을 순차적으로 라우팅합니다. 반면, NLB는 플로우 해시 알고리즘을 사용하여 트래픽이 미리 정해진 방식으로 특정 대상으로 라우팅됩니다. GLB는 라우팅 테이블 조회를 사용하여 트래픽을 라우팅할 위치를 결정합니다.
사용 사례: ALB vs. NLB vs. GLB
ALB는 유연한 애플리케이션 수준의 트래픽 관리 및 라우팅이 필요한 경우에 적합합니다. 마이크로서비스, 컨테이너화된 환경, 웹 애플리케이션에 가장 적합합니다. SSL 종료, 세션 지속성, 콘텐츠 기반 라우팅과 같은 기능을 통해 복잡한 라우팅 시나리오에 대한 지원을 제공할 수 있습니다.
NLB는 고성능, 짧은 지연 시간, 확장 가능한 네트워크 수준 밸런싱에 가장 적합합니다. 전송 계층에서 트래픽을 분산하는 애플리케이션의 경우 특히 신뢰성 때문에 NLB를 사용합니다. 게임 시스템, 미디어 스트리밍 서비스 및 주요 IoT 시스템에서는 NLB를 사용합니다.
GLB는 네트워크 게이트웨이 수준에서 밸런싱하는 데 이상적입니다. 예를 들어 GLB는 클라우드와 온프레미스 환경 간에 또는 여러 리전에 걸쳐 트래픽을 관리하는 경우에 적합합니다. OSI 계층 3 및 4 밸런싱을 결합하므로, 서로 다른 리전 및 네트워크 간에 트래픽을 라우팅할 수 있습니다. IP 기반 라우팅을 지원하므로 가상 게이트웨이에 트래픽을 분산할 수 있고, 따라서 높은 확장성과 가용성이 제공됩니다.
차이점 요약: ALB vs. NLB vs. GLB
| Application load balancer(ALB) |
Network Load Balancer(NLB) |
Gateway Load Balancer(GLB) |
|
| OSI 계층 |
애플리케이션 계층인 계층 7에서 작동 |
전송 계층인 계층 4에서 작동 |
네트워크 계층인 계층 3 및 계층 7에서 작동 |
| 대상 유형 |
IP, 인스턴스 및 Lambda 대상 유형에 작동 |
IP, 인스턴스 및 ALB 대상 유형에 작동 |
IP 및 인스턴스 대상 유형에 작동 |
| 프록시 동작 |
연결을 종료함 |
연결을 종료함 |
흐름을 종료하지 않음 |
| 프로토콜 |
HTTP, HTTPS 및 gRPC 프로토콜 지원 |
TCP, UDP 및 TLS 프로토콜 지원 |
IP 기반 라우팅 지원 |
| 알고리즘 |
라운드 로빈 |
플로우 해시 |
라우팅 테이블 조회 |
AWS는 로드 밸런싱 요구 사항을 어떻게 지원하나요?
Elastic Load Balancing(ELB)은 완전관리형 로드 밸런싱 서비스입니다. 들어오는 애플리케이션 트래픽을 Amazon Web Services(AWS) 및 온프레미스 리소스의 여러 대상과 가상 어플라이언스에 자동으로 배포합니다. 또한 AWS 리전 간 교차 영역 로드 밸런싱도 지원합니다. ELB를 사용하여 요구 사항에 따라 ALB, NLB 또는 GLB를 설정할 수 있습니다.
ALB는 ELB의 구성 요소 중 하나입니다. ELB는 NLB, GLB 및 Classic Load Balancer도 지원합니다. 이러한 로드 밸런서는 클라이언트 접점으로서, 안전한 관리를 통해 애플리케이션 확장성을 개선하는 데 도움을 줍니다. 클라우드 환경을 위한 ELB를 설정할 때 로드 밸런서를 하나 이상 선택하여 구성할 수 있습니다.
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