액티브-패시브 이중화

액티브-패시브 엔진 이중화

개념 액티브-패시브 엔진 이중화는 시스템의 주요 구성 요소 중 하나가 활성 상태(액티브)로 모든 트래픽을 처리하고, 다른 구성 요소는 대기 상태(패시브)로 유지되는 방식입니다. 주 엔진에 장애가 발생하면 대기 중인 보조 엔진이 자동으로 활성화되어 시스템을 계속 운영할 수 있도록 합니다. 이 방식은 주로 가용성과 안정성을 높이기 위한 이중화 구조입니다.

특징

• 장애 대응성: 주 엔진에 장애가 발생하면 보조 엔진이 빠르게 활성화되어 서비스 중단을 최소화합니다.
• 자원 절약: 패시브 엔진은 대기 상태로 유지되기 때문에 불필요한 자원 사용을 줄일 수 있습니다.
• 단일 장애 지점: 주 엔진이 단일 장애 지점으로 작용할 수 있어 페일오버 이전까지 서비스 중단의 위험이 존재합니다.
• 단순성: 주 엔진과 보조 엔진이 분리되어 있어 관리가 비교적 간단하며, 복잡한 부하 분산 작업이 필요하지 않습니다.
• 안정성 향상: 주요 엔진 하나가 모든 작업을 처리하고, 보조 엔진이 대기 상태로 있어 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 기여합니다.

구성 방식

• 주 엔진(액티브): 모든 트래픽을 처리하는 주요 엔진입니다. 주 엔진은 클라이언트로부터의 모든 요청을 처리하며, 데이터 모니터링과 로깅 기능을 수행합니다. 이 엔진은 시스템 내에서 유일하게 활성화된 상태로 트래픽을 실시간으로 처리하고, 필요 시 보조 엔진과 동기화 작업을 수행합니다.
• 보조 엔진(패시브): 대기 상태로 유지되며, 주 엔진에 장애가 발생할 경우 자동으로 활성화되어 주 엔진의 역할을 이어받습니다. 보조 엔진은 주기적으로 주 엔진과 상태 동기화를 진행하여 최신 상태를 유지합니다. 보조 엔진은 주 엔진이 정상일 때는 어떠한 트래픽도 처리하지 않지만, 주 엔진의 상태를 지속적으로 모니터링하고 장애 발생 시 빠르게 대응할 준비를 합니다.
• 로드 밸런서: 로드 밸런서는 클라이언트로부터의 요청을 주 엔진으로 전달하고, 주 엔진의 상태를 모니터링합니다. 만약 주 엔진에서 장애가 발생하면 로드 밸런서는 자동으로 보조 엔진으로 트래픽을 전환합니다. 로드 밸런서는 주 엔진과 보조 엔진 간의 원활한 전환을 보장하기 위해 핵심적인 역할을 합니다.
• 페일오버 메커니즘: 로드 밸런서나 클러스터링 소프트웨어가 주 엔진의 상태를 지속적으로 모니터링하며, 장애가 발생하면 자동으로 보조 엔진을 활성화합니다. 페일오버는 빠른 전환을 보장하기 위해 사전에 설정된 규칙에 따라 이루어지며, 이를 통해 서비스 중단 시간을 최소화합니다.

동작 방식

• 트래픽 처리: 클라이언트 요청은 로드 밸런서를 통해 주 엔진으로 전달됩니다. 주 엔진은 요청을 처리하고, 그 결과를 클라이언트에 반환합니다.
• 보조 엔진 대기: 주 엔진이 정상적으로 트래픽을 처리하는 동안, 보조 엔진은 대기 상태로 유지되며, 주 엔진의 상태를 모니터링합니다. 보조 엔진은 주 엔진과 데이터 및 상태 정보를 주기적으로 동기화하여 장애 발생 시 신속하게 대응할 수 있도록 준비합니다.
• 페일오버: 주 엔진에 장애가 발생하면, 로드 밸런서가 자동으로 페일오버 절차를 시작하여 보조 엔진을 활성화하고, 클라이언트 요청을 보조 엔진으로 전환합니다. 이 과정에서 서비스 중단 시간을 최소화하기 위해 페일오버 절차는 가능한 한 신속하게 이루어집니다.

데이터 일관성 유지 방식

• 주 엔진과 보조 엔진 간의 데이터 일관성을 유지하기 위해 동기적 복제를 사용합니다. 주 엔진에서 데이터 변경이 발생할 때마다 보조 엔진에 실시간으로 복제되며, 이는 장애 발생 시 보조 엔진이 즉시 최신 데이터를 가지고 운영을 이어갈 수 있도록 보장합니다.

장점

• 자원 절약: 모든 엔진이 동시에 실행되지 않으므로 CPU, 메모리 등 시스템 자원을 절약할 수 있습니다. 주 엔진만 활성화 상태로 유지되기 때문에 불필요한 자원 소모를 줄일 수 있습니다.
• 유지 관리 용이: 한 엔진만 활성화되어 있어 유지 보수 작업이 비교적 간단하며, 보조 엔진을 활용한 무중단 업데이트나 유지 보수가 가능합니다.

단점

• 전환 시간 필요: 페일오버 시 전환 시간이 필요하여 일시적인 서비스 중단이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 중요한 서비스에서는 일시적인 지연이 문제가 될 수 있습니다.
• 단일 장애 지점: 주 엔진이 단일 장애 지점(Single Point of Failure)이 되어 전체 트래픽을 처리하는 부담이 있습니다. 주 엔진에 장애가 발생할 경우, 페일오버 전까지 서비스 중단이 불가피할 수 있습니다.

---

액티브-패시브 풀 이중화

개념 액티브-패시브 풀 이중화는 시스템의 모든 주요 구성 요소(엔진, 관리 서버, 데이터베이스 등)를 주 시스템과 보조 시스템으로 나누고, 한쪽만 활성 상태로 유지하는 방식입니다. 주 시스템에서 모든 트래픽과 데이터를 처리하며, 장애 발생 시 보조 시스템이 자동으로 활성화되어 시스템을 지속적으로 운영할 수 있게 합니다. 이 구성은 가용성을 높이고, 재해 복구 기능을 강화하기 위한 목적입니다.

특징

• 재해 복구 기능 강화: 재해 복구망을 통해 장애 발생 시 신속하게 시스템을 복구하고, 서비스 중단 시간을 최소화합니다.
• 복잡성 감소: 보조 시스템이 대기 상태로 유지되므로, 전체적인 시스템 복잡성을 줄일 수 있습니다.
• 자원 비효율성: 보조 시스템이 평상시에는 사용되지 않기 때문에 자원 활용 효율이 낮아질 수 있습니다.
• 운영 안정성: 주요 구성 요소가 한쪽에 집중되어 있어 전체적인 관리가 용이하고 안정성을 높이는 데 기여합니다.
• 확장성 한계: 보조 시스템이 대기 상태이므로, 시스템 확장에 제한이 있을 수 있으며, 자원 활용에 대한 유연성이 떨어집니다.

구성 방식

• 주 시스템(내부망): 내부망에 원격 엔진, 관리 서버, 데이터베이스 등 모든 주요 구성 요소가 설치되어 있으며, 이 시스템이 활성 상태로 모든 트래픽과 데이터 처리를 담당합니다.
• 보조 시스템(재해 복구망): 재해 복구망에는 동일한 구성이 설치되어 있지만 대기 상태로 유지됩니다. 보조 시스템은 주 시스템과의 동기화를 통해 최신 상태를 유지하며, 장애 시 빠르게 활성화될 수 있도록 준비합니다.
• 페일오버 메커니즘: 내부망에 문제가 발생하면 재해 복구망의 구성 요소들이 자동으로 활성화되어 시스템 역할을 수행합니다. 이 과정에서 로드 밸런서가 핵심적인 역할을 하며, 빠른 전환을 보장합니다.

동작 방식

• 모든 요청과 데이터 처리는 주 시스템에서 이루어지며, 재해 복구망의 보조 시스템은 대기 상태로 유지됩니다.
• 장애 발생 시 재해 복구망의 구성 요소들이 활성화되어 서비스 중단을 최소화하며 역할을 이어받습니다.
• 데이터베이스는 일반적으로 실시간 복제나 비동기 복제를 통해 주 시스템과 보조 시스템 간에 동기화가 이루어집니다.

데이터 일관성 유지 방식

• 실시간 복제를 사용하여 주 시스템과 보조 시스템 간 데이터 일관성을 유지합니다. 주 시스템에서 변경된 데이터는 보조 시스템으로 즉시 복제되거나 일정 시간 내에 동기화되며, 이를 통해 장애 시에도 최신 상태의 데이터를 기반으로 시스템을 이어갈 수 있도록 합니다.

장점

• 자원 절약 및 복잡성 감소: 시스템 자원을 절약하고 복잡성을 줄일 수 있으며, 장애 발생 시 전체 시스템을 전환함으로써 한쪽이 완전히 다운되더라도 다른 쪽이 모든 기능을 수행할 수 있습니다.
• 재해 복구 지원: 재해 복구망을 이용해 예상치 못한 장애에도 시스템의 가용성을 높일 수 있습니다.

단점

• 전환 시간 필요: 페일오버 시 전환 시간이 필요하여 일시적인 서비스 중단이 발생할 수 있습니다. 또한, 액티브-액티브 구성에 비해 자원 활용이 비효율적일 수 있습니다.
• 자원 비효율성: 대기 시스템이 평상시에는 활용되지 않기 때문에 자원 효율성 측면에서는 다소 불리할 수 있습니다.