AWS 이론: ELB

ELB

• Elastic Load Balancing의 약자
• AWS의 관리형 로드 밸런싱 서비스
• 워크로드를 EC2, IP, Lambda 등으로 분산하여 애플리케이션의 가용성과 내결함성이 높아짐
• 애플리케이션에 대한 요청의 전체적인 흐름을 방해하지 않고 로드 밸런서에서 컴퓨팅 리소스를 추가 및 제거할 수 있음
• 정상적인 대상에게만 요청을 보내도록 컴퓨팅 리소스의 상태를 모니터링하는 상태 확인을 구성
• 컴퓨팅 리소스가 주요 작업에 집중하도록 암호화 및 복호화 작업을 로드 밸런서에게 오프로드
• ELB는 아래와 같은 하위 유형 목록 가짐
  • Application Load Balancer
  • Network Load Balancer
  • Gateway Load Balancer

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ALB(Application Load Balancer)

• OSI Layer7에서 작동
• URL, Host, Header 기반 라우팅
• 웹, API 서비스에 적합

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NLB(Network Load Balancer)

• OSI Layer4에서 작동
• TCP/UDP 처리
• 초고성능/초저지연
• 고정 IP 지원

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GLB(Gateway Load Balancer)

• OSI Layer3, OSI Layer4에서 작동에서 작동
• GENEVE 캡슐화 기반 트래픽 전달
• 방화벽, IDS 같은 네트워크 장비 연결
• 서비스 트래픽 분산 목적이 아님

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ELB의 작동 방식

• 가용 영역 및 로드 밸런서 노드
  • AZ가 활성화가 되고, 로드 밸런서 노드가 있어야 등록 대상이 트래픽을 받을 수 있음
• 교차 영역 로드 밸런싱
  • 교차 영역 로드 밸런싱 On/Off 차이
    • 교차 영역 로드 밸런싱이 On 상태
      • 전체 트래픽을 전체 AZ내의 대상들이 분산시켜 받음
        • 100 % N
    • 교차 영역 로드 밸런싱 Off 상태
      • 전체 트래픽을 전체 AZ를 기준으로 분산하고 받은 트래픽을 각 AZ 내의 대상들이 또 분산하여 받음
        • (100 % A) % N
  • ALB에서 교차 영역 로드 밸런싱
    • 로드 밸런스 수준에서교차 영역 로드 밸런싱이 사용되며 대상 그룹 수준에서 교차 영역 로드 밸런싱을 비활성화할 수 있다.
  • NLB, GLB에서 교차 영역 로드 밸런싱
    • 기본적으로 교차 영역 로드 밸런싱은 비활성화되며 로드 밸런서를 생성한 후, 활성화/비활성화 가능
• 영역 이동
  • ARC의 기능인 영역 전환을 사용해 손상 AZ에서 로드 밸런서 리소스를 다른 곳으로 이동 시킴
  • 영역 전환 시, 검토해야하는 항목
    • 교차 영역 로드 밸런싱이 켜져 있거나 꺼져 있는 NLB를 사용하는 경우 영역 전환 지원
    • 특정 로드 밸런서에 대한 영역 전환은 단일 AZ에 대해서만할 수 있다.
    • 로드 밸런서의 교차 영역 로드 밸런싱이 꺼져 있으며 영역 전환을 사용해 영역 로드 밸런서 IP를 제거하는 경우엔 영역 전환의 영향을 받는 가용 영역도 대상 용량을 읽게 됨

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로드 밸런서 별 라우팅 알고리즘

ALB

• 1. 들어온 요청에 적용할 규칙을 정하기 위해 우선 순위에 따라 리스너 규칙을 평가
• 2. 대상 그룹에 대해 구성된 라우팅 알고리즘을 사용해 대상 그룹에서 대상을 선택한다. 기본 라우팅 알고리즘은 라운드 로빈이다.
     • 대상이 여러 대상 그룹에 등록이 되어도 각 대상 그룹에 대하여 독립적으로 라우팅이 수행됨

NLB

• 1. 흐름 해시 알고리즘을 사용해 기본 규칙에 대한 대상 그룹에서 대상을 선택한다. 알고리즘은 다음을 기반으로 한다.
     • 프로토콜
     • 소스 IP 및 소스 포트
     • 대상 IP 및 대상 포트
     • TCP 시퀀스 번호
• 2. 각 개별 TCP 연결은 연결 수명 동안 하나의 대상에 라우팅 된다. 클라이언트로부터의 TCP 연결은 소스 포트와 시퀀스 번호가 서로 다르므로 다른 대상에 라우팅될 수 있다.

GLB

• 연결을 수신한 로드 밸런서 노드가 5 튜플 흐름 해시 알고리즘을 사용해 대상 어플라이언스를 선택한다. 흐름이 설정되면 동일한 흐름에 대한 모든 패킷이 동일한 대상 어플라이언스로 일관되게 라우팅된다. 로드 밸런서외 대상 어플라이언스는 포트 6081에서 GENEVE 프로토콜을 사용해 트래픽을 교환