[이해하기] 가용성 (Availability) 과 고가용성 (High Availability)

1. 가용성 (Availability)

가용성 (可用性, Availability) 이란, 서버와 네트워크 또는 프로그램 등의 다양한 정보 시스템이 정상적으로 사용 가능한 정도를 의미합니다. 시스템의 가동률과 비슷한 의미입니다.

가용성을 수식으로 표현할 경우, 가용성 (Availability) 은 정상적인 사용 시간 (Uptime) 을 전체 사용 시간 (Uptime+Downtime) 으로 나눈 값을 말합니다. 이 값이 높을수록 ‘가용성이 높다’ 고 표현합니다.

{\displaystyle Availability={\frac {E[\mathrm {Uptime} ]}{E[\mathrm {Uptime} ]+E[\mathrm {Downtime} ]}}}
| 가용성 계산 공식

2. 고가용성 (HA : High Availability)

고가용성 (高可用性, HA : High Availability) 이란, 서버와 네트워크 또는 프로그램 등의 정보 시스템이 상당히 오랜 기간 동안 지속적으로 장애 없이 정상 운영이 가능한 성질을 의미합니다.

고가용성은 흔히 가용한 시간을 99%, 99.9% 등과 같은 비율 값으로 표현합니다. (위 가용성 계산 공식 참조) 예를 들어 1년 중 5분 15초 이하의 장애 시간을 허용한다는 의미의 5 Nines (99.999%) 는 매우 높은 수준의 고가용성으로 중요한 시스템을 운용하는 곳에서 이와 같은 고가용성의 달성을 목표로 시스템을 설계/구축 및 운용합니다. 따라서 서비스 수준에 따라 어떤 정보 시스템에 고가용성이 요구된다면, 그 시스템의 모든 부품과 구성 요소들은 미리 잘 설계되어야 하며, 실제로 사용 되기 전에 충분히 시험 운용도 수행 되어야 합니다.

고가용성을 달성하기 위한 수많은 설계 방법과 솔루션들이 있으며, 대표적인 몇 가지 예시로는 다음과 같습니다.

(1) 고가용성 솔루션 (HACMP : High Availability Clustering Multiprocessin)
고가용성 솔루션을 이용하여 각 시스템 (예> 스토리지) 들을 클러스터로 엮어지게 만듭니다. 예를 들어, 클러스터로 묶인 2대의 서버들 중 1대의 서버에서 장애가 발생할 경우 다른 서버가 즉시 그 업무를 대신 수행 하므로, 서비스를 이용하는 고객의 입장에서는 시스템 장애를 불과 몇 초 만에 복구할 수 있습니다.

(2) 네트워크 연결의 이중화 구성
– 서로 다른 인터넷 서비스 사업자가 제공하는 네트워크 회선 구축 및 이중화 하여 한 쪽 네트워크 회선에 장애가 발생했을 때도 서비스에 영향이 없도록 구성할 수 있습니다. 네트워크 라우터 장비에서도 라우터 레벨에서의 이중화 기능을 함께 제공하고 있습니다. (예> VRRP 혹은 HSRP)

(3) LAG (Link Aggregation Group)
하나의 시스템을 위해 물리적인 회선을 이중화 하여 (Active / Standby 구성) 장애를 대비할 수 있습니다. 그러나 평상시 Stanby 회선은 유휴 상태에서 아무런 동작을 하지 않으므로 리소스의 낭비가 발생하게 됩니다. 이 때 LAG 구성을 하면, 서로 다른 두 개의 물리적인 회선을 하나의 논리적인 회선으로 구성하여 대역폭을 추가로 확보하는 동시에, 한 회선의 장애시에는 다른 하나의 회선으로 계속 정상 통신을 하는 이중화 구성을 할 수 있습니다.

(4) 로드밸런서 (Load Balancer)
유입되는 많은 양의 네트워크 트래픽을 여러 목적지로 분산 시켜주는 로드밸런서는, Health Check 기능을 통해 장애가 발생한 서버와 연결 하지 않고 정상적인 상태의 서버로만 연결을 제공하여 고가용성의 목적도 함께 달성할 수 있습니다.

(5) RAID 방식의 스토리지
여러 개의 저장 장치 (예> 하드디스크 드라이브 등) 를 그룹화 하여 하나의 저장 장치 ‘처럼’ 사용하는 기술인 RAID 를 통해 스토리지의 고가용성을 달성할 수 있습니다. 예를 들어, RAID 를 통해 그룹화된 여러 디스크에 같은 내용들을 복제해 두면 하나의 디스크에 장애가 발생하더라도 다른 디스크에 저장되어 있는 내용들로 인해 정보가 손실되지 않습니다. (참고 – RAID 에 대하여: 클릭)


– 참고
위키피디아 (https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B0%80%EC%9A%A9%EC%84%B1, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B3%A0%EA%B0%80%EC%9A%A9%EC%84%B1)


#Steven

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