고가용성이란 무엇인가요?

가용성이 높은 시스템은 예정된 가동 중지 및 사이트 전체 재해를 포함한 중단 상황을 견딜 수 있어야 합니다. 일반적으로 HA 시스템은 두 가지 특성을 충족합니다.

• 100%에 가까운 시간 동안 사용할 수 있어야 합니다.
• 미리 결정된 특정 사용자 기대치를 충족할 수 있어야 합니다. 

디지털 혁신 이니셔티브가 성장하고 이에 따른 많은 서비스가 클라우드 로 이전됨에 따라 이제 Microsoft, Amazon(AWS), IBM®, Red Hat® 등 많은 기술 및 서비스형 소프트웨어(SaaS) 기업에서 고가용성 솔루션을 제공하고 있습니다.

IT 시스템의 고가용성은 중요한 애플리케이션이 시스템 다운타임이 거의 또는 전혀 없어야 하는 산업에서 특히 중요합니다. 예를 들어, 병원과 데이터 센터의 사용자는 일상적인 여러 기능을 수행하기 위해 고가용성 솔루션에 의존합니다. 사용자가 어떤 이유로든 시스템에 액세스할 수 없는 경우 해당 시스템은 '사용 불가'로 간주됩니다. 사용자가 시스템을 사용할 수 없는 기간을 다운타임이라고 합니다.

재해 복구(DR)는 치명적인 이벤트로 인한 데이터 손실과 비즈니스 연속성 중단을 방지하거나 최소화하도록 설계된 IT 인프라 기술과 모범 사례로 구성됩니다. 반면 고가용성(HA)은 일반적으로 시스템의 가용성에 영향을 미칠 수 있는 소규모 장애 또는 결함과 관련이 있습니다.

DR과 HA는 서로 다르지만 둘 다 IT 시스템의 중단을 최소화한다는 목표를 공유하며, 일반적으로 전체 전략의 일부로 중복 구성 요소와 중복 시스템을 사용합니다. 또한 DR과 HA는 모두 데이터 백업을 사용하여 하드웨어 장애, 소프트웨어 장애, 전원 단전 등 다양한 문제가 발생할 경우 데이터를 사용할 수 있도록 합니다.

내결함성은 하나 이상의 중요한 구성 요소에 장애가 발생한 후에도 지속적으로 작동하는 시스템의 기능입니다. HA와 마찬가지로 내결함성은 중단 이벤트 중이나 이후에 시스템을 사용할 수 있도록 하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 내결함성과 HA는 다운타임을 처리하는 방식이 다릅니다. HA는 다운타임을 최대한 줄이는 것을 추구하지만, 내결함성의 목표는 다운타임 제로이며, 이는 인프라의 모든 단일 구성 요소에 대한 백업 또는 보조 복사본을 보유하는 이중화를 통해서만 달성할 수 있는 목표입니다.

기업이 중요한 애플리케이션과 서비스를 제공하기 위해 온라인 서비스와 클라우드 및 하이브리드 클라우드 아키텍처에 그 어느 때보다 의존함에 따라 인프라 수요가 증가하고 있으며 고가용성이 최우선 과제가 되고 있습니다. 고가용성 시스템의 가장 일반적인 기업 이점은 다음과 같습니다.

의료 또는 금융과 같은 산업에서 제로 다운타임을 달성하려는 경우든, 단순히 중단으로 인한 평판 손상을 피할 방법을 찾는 경우든, 높은 가용성을 추구하는 기업은 일반적으로 4단계 프로세스를 따릅니다.

1. 단일 장애 지점 제거: 단일 장애 지점은 해당 구성 요소가 실패할 경우 전체 시스템이 작동을 멈추게 만드는 구성 요소를 의미합니다. 예를 들어, 여러 대의 서버가 단일 네트워크 스위치를 통해 운영되고 있는데 그 스위치가 실패하면, 네트워크상의 모든 서버가 실패하게 됩니다. 로드 밸런싱이라는 전략, 즉 작업을 시스템의 여러 용량에 분산하는 방법이 종종 단일 장애 지점을 줄이거나 제거하는 데 사용됩니다.
   
   
2. 신뢰할 수 있는 장애 조치 구성: 장애 조치란 기본 시스템에 장애가 발생했을 때 워크로드를 기본 시스템에서 보조 시스템으로 전환하는 것입니다. 기업이 신뢰할 수 있는 장애 조치를 구성하면 워크로드를 큰 다운타임, 데이터 손실 또는 운영 성능 저하 없이 손쉽게 전환할 수 있습니다.
   
   
3. 장애 즉시 감지: 고가용성은 시스템에서 장애 또는 장애가 발생하는 즉시 이를 감지할 수 있는 프로세스를 마련하는 데 달려 있습니다. 현대의 많은 시스템에는 자동화된 장애 감지 기능이 내장되어 있습니다 .일부는 장애를 감지하고 장애 조치 프로세스 구현과 같은 다음 조치를 선택할 수도 있습니다.
   
   
4. 강력한 데이터 백업 및 복구 기능 구축: 시스템의 일부 구성 요소가 실패할 경우, 적절한 백업 및 복구 절차가 마련되어 있지 않으면 데이터가 손실될 수 있습니다.데이터 보호 기술 및 관행은 데이터와 애플리케이션을 별도의 보조 장치에 주기적으로 복사하여 데이터와 애플리케이션을 신속하게 복구할 수 있도록 합니다.

많은 고가용성(HA) 시스템은 애플리케이션 가용성을 최적화하기 위해 여러 서버에 트래픽을 분산하는 프로세스인 로드 밸런싱을 사용합니다. 예를 들어, 트래픽이 많은 웹사이트나 클라우드 서비스의 경우 시스템은 매일 수백만 건의 사용자 요청을 받습니다. 로드 밸런싱을 통해 애플리케이션은 웹 서버의 콘텐츠를 중단 없이 사용자에게 신속하게 전송할 수 있습니다. 특히 여러 로드 밸런서를 동시에 사용하는 로드 밸런싱은 시스템 내의 단일 구성 요소가 과부하되어 가동 중단이나 서비스 중단을 일으킬 수 있는 단일 장애 지점이 발생하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

중복성, 즉 기본 구성 요소가 실패했을 때 이를 대신할 보조 또는 백업 구성 요소를 준비해 두는 것은 고가용성 시스템에서 중요한 요소입니다.중복성을 사용하면 구성 요소가 작동하지 않는 경우에도 사용자와 애플리케이션에서 데이터베이스를 계속 사용할 수 있습니다. 시스템의 구성 요소가 중복되지 않는 경우 해당 구성 요소는 단일 장애 지점으로 간주되며, 이 구성 요소가 손실되면 전체 시스템의 작동이 중지될 수 있습니다.

고가용성 클러스터라고도 하는 고가용성 클러스터는 단일 시스템으로 함께 작동하는 연결된 머신 그룹입니다. 클러스터의 한 머신에 장애가 발생하면 클러스터 관리 소프트웨어가 해당 워크로드를 다른 머신으로 전송합니다. 클러스터 내에서 각 노드 간의 스토리지 공유는 단일 노드의 작동이 중지되더라도 데이터 손실이 발생하지 않도록 보장합니다.

고가용성은 시스템이 100% 정상 운영 상태, 즉 한 번의 중단도 발생하지 않는 상태를 기준으로 측정됩니다. 어떤 시스템도 100% 정상 운영될 수는 없지만, 이를 목표로 설정하면 일정 기간 동안 시스템의 가용성을 측정하는 데 도움이 됩니다. 고가용성 시스템과 서비스를 측정하는 가장 일반적인 지표는 5개의 9(99.999%)의 가용성이라고 불립니다.

5개의 9 가용성은 시스템이 99.999%의 시간 동안 실행되고 수행될 수 있음을 의미합니다. 일반적으로 의료, 운송, 금융 또는 정부와 같이 매우 중요한 산업의 시스템에만 5개의 9 가용성이 필요합니다. 이러한 시스템은 사람들의 삶, 식량 및 주거지에 대한 접근, 경제적 복지에 중요합니다.

이러한 매우 중요한 산업에서 작동하지 않는 시스템은 일반적으로 많은 운영 가용성을 필요로 하지 않으며 "99.9% 또는 99.99%"의 가용성으로 만족할 수 있습니다. 이를 설명하는 또 다른 방법은 고가용성 시스템이 “99.9% / 99.999% 가동 시간”을 유지한다고표현하는 것입니다.

5개의 9 가용성 외에도, IT 시스템 관리자들은 시스템의 가용성을 측정하기 위해 여러 가지 주요 측정 지표를 사용합니다.

• 평균 고장 간격(MTBF): 평균 고장 간격(MTBF)은 시스템 또는 구성 요소의 신뢰성을 측정하는 지표입니다. 시스템 또는 구성 요소가 고장나기까지 작동하는 평균 시간을 나타내는 유지보수 관리의 중요한 요소입니다. MTBF 공식은 부품 고장이 심각한 가동 중단이나 안전 위험으로 이어질 수 있는 산업 또는 전자 시스템 유지관리의 맥락에서 자주 사용되지만, 대체로 여러 유형의 수리 가능한 시스템과 다양한 산업에 걸쳐 사용됩니다.
  
  
• 평균 수리 시간(MTTR): 평균 수리 시간(MTTR)은 경우에 따라 평균 복구 시간이라고도 하며, 시스템이나 장비가 고장난 후 이를 수리하는 데 걸리는 평균 시간을 측정하는 지표입니다. MTTR에는 장애가 발생한 시점부터 시스템 또는 장비가 다시 완전히 작동할 때까지의 시간이 포함됩니다. 여기에는 장애를 감지하고, 문제를 진단하고, 문제를 해결하는 데 걸리는 시간이 포함됩니다. MTTR은 시스템과 장비의 가용성과 안정성을 평가하기 때문에 모니터링해야 할 중요한 지표입니다.
  
  
• 복구 시간 목표(RTO): 복구 시간 목표(RTO)는 시스템, 애플리케이션 또는 애플리케이션 집합이 중단(계획된 중단, 계획되지 않은 중단 또는 재해)으로부터 복구하여 정상 운영을 재개하는 데 걸리는 시간입니다. RTO는 예정된 중단, 예정되지 않은 중단, 재해 복구 중단에 따라 다를 수 있습니다.
  
  
• 복구 시점 목표(RPO): 복구 시점 목표(RPO)는 장애 발생 시점을 기준으로 어느 시점까지의 데이터를 보존해야 하는지를 나타내는 지표입니다. 적어도 이 기간까지 장애 또는 재해가 발생하기 전의 데이터 변경 사항은 복구 처리를 통해 보존됩니다. 0은 유효한 값이며 '데이터 손실 제로' 요구 사항과 동일합니다.

여러 산업 분야의 조직이 광범위한 디지털 혁신 이니셔티브를 추진함에 따라 인프라에 대한 가용성 요구가 증가하고 있습니다. 원격 근무와 5G 네트워크의 확산으로 사용자는 언제 어디서나 데이터와 애플리케이션에 액세스할 수 있기를 기대하는 것이 당연한 일이 되었습니다. 하지만 애플리케이션을 구동하고 데이터 액세스를 규제하는 기본 시스템을 사용할 수 있는 경우에만 가능합니다. 다음은 현대 기업의 성공을 돕는 고가용성 시스템의 몇 가지 예입니다.