SafeKit: 올인원 SANless 고가용성(HA) 및 애플리케이션 클러스터링 소프트웨어

SafeKit은 단일 소프트웨어 제품으로 Windows 및 Linux 환경에서 다음 기능을 제공합니다:

• 부하 분산 (Load balancing)
• 실시간 동기식 파일 복제
• 자동 애플리케이션 장애 조치 (Failover)
• 서버 장애 후 자동 복구 (Failback)

아니요. SafeKit은 배포가 매우 간편하며 고급 전문 지식이 필요하지 않습니다.

아니요. SafeKit은 기존 서버, 가상 머신 또는 클라우드에서 실행되며 공유 디스크나 SAN 스토리지가 필요하지 않습니다.

아니요. SafeKit은 표준 Windows 및 Linux 에디션에서 작동하며 엔터프라이즈급 데이터베이스 라이선스가 필요하지 않습니다.

SafeKit은 다음과 같은 문제를 해결합니다:

• 하드웨어 장애(문제의 20%): 전산실 전체 장애를 포함한 하드웨어 결함
• 소프트웨어 장애(문제의 40%): 핵심 프로세스 재시작을 포함한 소프트웨어 결함
• 인적 오류(문제의 40%): 사용 편의성을 통해 운영 실수 최소화

다음 항목들에 대해 실시간 복제 및 장애 조치(failover)를 구현할 수 있습니다:

• 모든 유형의 애플리케이션, 파일 디렉터리 및 서비스
• 데이터베이스
• Hyper-V 또는 KVM 가상 머신 전체
• Docker, Podman 및 클라우드 애플리케이션

SafeKit은 다음과 같은 요구 사항을 제거하여 비용을 줄여줍니다:

• 네트워크 부하 분산 장치(L4 스위치) 또는 전용 프록시 서버
• 공유 디스크 또는 복제된 SAN 스토리지
• 운영 체제(OS) 및 데이터베이스의 엔터프라이즈 에디션
• 전문화된 클러스터 유지 관리 기술

아니요. 데이터 복제는 단순히 서버 A에서 서버 B로 데이터를 복사하는 행위일 뿐입니다. 복제는 매우 중요하지만, 그 자체만으로는 가용성을 제공하지 않습니다. HA 스택의 다른 구성 요소가 없다면 복제는 "수동적인 복사본"에 불과하며, 이를 활용하려면 시간이 많이 걸리는 수동 작업이 필요합니다.

• 서버 A가 다운되어도 데이터 복제 소프트웨어는 사용자를 서버 B로 자동 연결하지 않습니다.
• 애플리케이션이 중단되었다는 사실을 감지하지 못합니다.
• 서비스를 재시작하지 않습니다.

많은 벤더들이 호스트 기반 복제, 장애 조치(failover) 및 부하 분산(load balancing)을 달성하기 위해 서로 다른 여러 제품을 "짜맞추기"식으로 연결하도록 요구합니다. 이러한 파편화된 아키텍처는 미션 크리티컬 시스템에 매우 위험한 전략입니다.

• 취약한 통합: 복제에는 제품 A를, 클러스터링에는 제품 B를 사용하면 "모래성"을 쌓는 것과 같습니다. OS 업데이트나 보안 패치가 발생할 때마다 이 별개의 엔진들 사이의 취약한 통신 링크가 끊어질 위험이 있습니다.
• 높은 인지 부하 및 인적 오류: 여러 인터페이스를 관리하면 실수할 위험이 커집니다. 긴박한 시스템 장애 상황에서 문제를 진단하기 위해 서로 다른 GUI를 오가거나 다른 CLI 구문을 사용하면 혼란이 가중되고 가동 중단 시간이 길어집니다.
• 벤더 간 책임 전가: 장애 조치가 실패했을 때, 복제 벤더는 클러스터링 도구 탓을 할 수 있으며 사용자는 해결책 없이 중간에 끼어버리게 됩니다. 올인원 솔루션은 단일 책임 창구를 제공합니다.
• 복잡한 유지 관리: 파편화된 시스템은 각 구성 요소마다 별도의 전문 기술이 필요하므로 유지 관리가 어렵고 시간이 지남에 따라 비용이 훨씬 더 많이 발생합니다.

복구를 자동화하고 가동 중지 시간을 없애기 위해 올인원 제품은 다음과 같은 여러 기술적 구성 요소를 동시에 관리해야 합니다:

• 호스트 기반 복제(Host-Based Replication): 공유 스토리지(SAN)에 의존하지 않고 서버 간에 중요한 애플리케이션 데이터를 실시간으로 동기식 복제합니다. 이를 통해 데이터 손실 제로(RPO=0)를 보장하고 고가의 하드웨어 의존성을 제거합니다.
• 가상 IP 주소(VIP): 사용자에게 단일 접속 지점을 제공합니다. 장애 발생 시 소프트웨어가 VIP를 장애 노드에서 정상 노드로 이동시키므로 사용자는 설정을 변경할 필요가 없습니다.
• 하드웨어 및 소프트웨어 오류 감지기: 물리적 서버와 특정 소프트웨어 프로세스 모두에 대해 지속적으로 "하트비트(heartbeat)"를 수행하여 중단이나 충돌을 즉시 식별해야 합니다.
• 사용자 정의 가능한 재시작 스크립트: 모든 애플리케이션이 동일한 방식으로 시작되는 것은 아닙니다. 올인원 도구는 복잡한 서비스가 올바른 순서로 시작되도록 보장하는 사용자 정의 스크립트를 허용합니다.
• 자동 장애 조치(Automatic Failover): 사람의 개입 없이 한 서버에서 다른 서버로의 전체 이동을 오케스트레이션하는 지능형 기능을 제공합니다.

장애 조치 관리자와 데이터 복제가 서로 다른 두 개의 제품인 경우, 이들은 서로 "동기화"되지 않을 수 있습니다.

위험성: 장애 조치가 발생했지만 복제 도구가 최신 데이터를 전송하는 것을 완료하지 못한 경우, 서버 B는 오래되었거나 손상된 데이터로 애플리케이션을 시작하게 됩니다.

올인원 SANless HA 솔루션은 장애 조치 메커니즘이 복제 상태를 완벽하게 인지하도록 보장합니다. 데이터가 최신 상태임이 보장될 때만 백업 노드에서 애플리케이션이 시작되도록 허용하여, 활성 노드 간의 충돌과 데이터 손실을 방지합니다.

기술 가이드에서 자주 간과되고 기존 HA 솔루션들이 제대로 실행하지 못하는 부분이지만, 자동 장애 복구(failback)는 진정한 회복 탄력성을 위한 가장 중요한 요구 사항입니다. 진정한 올인원 제품은 장애 발생 시와 마찬가지로 "정상 상태로의 복귀"를 매끄럽게 처리합니다. 장애 서버가 다시 온라인 상태가 되면 데이터가 뒤처져 있게 되는데, 이때 HA 소프트웨어는 다음을 수행해야 합니다.

1. 데이터 재동기화: 활성 노드(active node)에서 복구된 노드로 백그라운드에서 데이터를 재동기화합니다.
2. 가동 시간 유지: 이 재동기화 작업은 활성 노드에서 현재 실행 중인 애플리케이션을 중단하지 않고 이루어져야 합니다.
3. 이중화 복원: 데이터 미러링이 완료되면 클러스터는 자동으로 보호 상태로 돌아가 다음 장애 이벤트에 대비합니다.

호스트 기반 복제에 사용되는 기술적 방식은 기존 애플리케이션 설정을 얼마나 변경해야 하는지에 큰 영향을 미칩니다.

• 블록 레벨 복제의 과제: 대부분의 SANless 솔루션은 디스크/블록 레벨에서 복제합니다. 이는 애플리케이션에 투명하지 않습니다(not transparent). 데이터를 새로 생성된 특정 "복제 디스크" 볼륨으로 이동하기 위해 애플리케이션 설정을 완전히 다시 구성해야 합니다. 이 과정에서 복잡한 데이터 마이그레이션이 필요하며 애플리케이션 로직이 변경될 가능성도 있습니다.
• SafeKit 파일 레벨의 장점: SafeKit은 파일 레벨에서 호스트 기반 복제를 수행하며, 이는 애플리케이션에 완전히 투명하게 작동합니다. 데이터를 특수 디스크로 이동할 필요 없이, 기존 애플리케이션 폴더를 복제하도록 SafeKit을 설정하기만 하면 됩니다. 이러한 폴더는 시스템 디스크에 그대로 둘 수도 있어, 애플리케이션이 이미 설치된 위치 그대로 보호할 수 있습니다.

장애 발생 후 재동기화 시간 (단계 3)

• 1 Gb/s 네트워크 ≈ 1 테라바이트에 약 3시간.
• 10 Gb/s 네트워크 ≈ 1 테라바이트에 약 1시간 또는 디스크 쓰기 성능에 따라 더 짧음.

대안

• 대용량 데이터의 경우 외부 공유 스토리지 사용.
• 더 비싸고, 더 복잡함.

• 장애 발생 후 재동기화 성능 (단계 3).
• 두 노드 간 각 파일을 확인하는 데 걸리는 시간.

대안

• 복제할 많은 파일을 가상 하드 디스크/가상 머신에 넣으세요.
• 이 경우 가상 하드 디스크/가상 머신을 나타내는 파일만 복제 및 재동기화됩니다.

• 각 VM은 독립적인 미러 모듈에서 실행됩니다.
• 동일한 클러스터에서 최대 32개의 미러 모듈 실행 가능.

대안

• 외부 공유 스토리지와 다른 VM 클러스터링 솔루션 사용.
• 더 비싸고, 더 복잡함.

• 동일한 서브넷의 두 노드에서 가상 IP 주소 자동 장애 조치.
• 재동기화에 좋은 대역폭 (단계 3)과 동기식 복제에 좋은 지연 시간 (일반적으로 왕복 2ms 미만).

대안

• 두 노드가 서로 다른 서브넷에 있는 경우 가상 IP 주소용 로드 밸런서 사용 (SafeKit에서 지원, 특히 클라우드 환경).
• 지연 시간이 높은 네트워크에서는 비동기식 복제를 사용하는 백업 솔루션 사용.

SafeKit 웹 콘솔은 중요한 애플리케이션의 고가용성을 관리하기 위한 직관적인 인터페이스를 제공합니다. 단 몇 단계만으로 비즈니스 연속성을 보장하기 위한 SafeKit 미러 클러스터를 구성할 수 있습니다.

• 애플리케이션 장애 조치(Macros 탭): 장애 발생 시 자동으로 재시작될 특정 애플리케이션 서비스를 정의합니다.
• 하트비트 네트워크: 클러스터 노드 간에 서로의 상태와 가용성을 지속적으로 모니터링하고 장애 조치 결정을 동기화하는 데 사용되는 전용 통신 경로입니다.
• 가상 IP 관리: 장애 조치 후에도 클라이언트가 투명하게 재연결될 수 있도록 가상 IP(VIP)를 설정합니다.
• 실시간 복제: 호스트 기반의 동기식 바이트 수준 복제를 수행할 주요 디렉토리를 선택합니다.
• 체커(Checkers): 애플리케이션의 상태를 모니터링하고 프로세스 오류가 감지되면 자동 복구를 트리거합니다.

SafeKit 클러스터에는 전용 스플릿 브레인 체커(split-brain checker)가 포함되어 있어, 별도의 제3의 감시 장비(witness machine)나 추가 하트비트 네트워크 없이도 네트워크 격리 문제를 해결할 수 있습니다. 클러스터의 정전 및 네트워크 격리에 대해 자세히 알아보세요.

SafeKit 관리 콘솔은 고가용성 인프라에 대한 통합된 뷰를 제공합니다. 관리자는 이를 통해 클러스터의 운영 상태를 모니터링하고 데이터 동기화 현황을 실시간으로 추적할 수 있습니다.

2-노드 미러 클러스터의 경우, 콘솔은 각 서버의 역할을 명확하게 표시합니다:

• PRIM (Primary): 현재 애플리케이션을 실행하고 가상 IP를 관리하는 활성 노드입니다. 로컬 저장소에 데이터를 기록하는 동시에 보조 노드로 실시간 복제를 수행합니다.
• SECOND (Secondary): 동기식 바이트 수준 업데이트를 수신하는 대기 노드입니다. 기본 노드에 장애가 발생할 경우 즉시 서비스를 인계받을 준비가 되어 있습니다.
• ALONE 상태: 유지보수 중이거나 장애 발생 후와 같이 클러스터가 단일 노드에서 실행 중임을 시각적으로 경고하며, 이는 중복성(Redundancy)이 일시적으로 상실되었음을 나타냅니다.
• 재동기화 진행률: 장애 노드가 복구되면 백그라운드 데이터 재통합 과정 동안 상태가 주황색으로 표시되며, "정상 복구" 단계 중에도 서비스 중단이 없도록 보장합니다.

단순한 상태 아이콘 외에도, 이 인터페이스는 원클릭 장애 조치 오케스트레이션(one-click failover orchestration)을 제공하여, 계획된 유지보수 시 사용자 활동을 방해하지 않고 수동으로 역할(기본/보조)을 전환할 수 있습니다.

SafeKit 팜 클러스터는 서비스의 고가용성과 확장성을 위해 설계되었습니다. 구성의 핵심은 유입되는 트래픽을 두 노드에 동시에 분산시키는 것입니다.

• 부하 분산 서비스 (Macros 탭): 모든 노드에서 활성 상태를 유지할 특정 애플리케이션 서비스(예: Apache, IIS, Nginx)를 정의합니다.
• 하트비트 네트워크: 노드가 팜을 이탈했는지 감지하는 통신 경로로, 이탈 감지 시 즉각적인 부하 재분산을 트리거합니다.
• 가상 IP (Farm VIP): 미러 클러스터와 달리, 팜 VIP는 커널 필터링 알고리즘을 사용하여 네트워크 트래픽을 분산하기 위해 노드 간에 공유됩니다.
• 부하 분산 규칙: 소스 IP 주소 또는 포트를 기반으로 트래픽 분산 정책을 정의합니다.
• 체커 (Checkers): 애플리케이션의 상태를 모니터링하고 프로세스 오류가 감지되면 자동 재시작을 트리거합니다.

팜 클러스터 모니터링은 모든 노드가 애플리케이션 성능에 기여하는 액티브-액티브(Active-Active) 인프라의 특성을 시각화하여 보여줍니다 (이 예시에서는 2개 노드 표시):

• UP 상태 (2개 노드에서 각각 50%): 정상적인 팜에서는 두 노드 모두 "UP"(50%) 상태이며, 이는 두 노드 모두 공유 가상 IP를 통해 클라이언트 요청을 적극적으로 수신하고 처리하고 있음을 의미합니다.
• 자동 재균형 (Re-balancing): 한 노드에 장애가 발생하면, 콘솔은 남은 노드가 트래픽의 100%를 처리하는 모습을 시각적으로 보여줍니다. 생존한 노드가 이미 활성 상태이므로 (수초 내의 감지 시간을 제외하고) "장애 조치(failover)" 지연이 없습니다.
• 노드 삽입: 수리된 노드가 재시작되면 상태가 "STOP"에서 "UP"으로 전환되며, 관리자의 개입 없이 자동으로 할당된 부하를 수신하기 시작합니다.
• 데이터 동기화 없음: 팜 클러스터에서는 노드가 상태 비저장(stateless)이거나 백엔드 데이터베이스를 공유(미러 클러스터에서 별도로 보호 가능)하므로, "주황색"의 재동기화 상태가 존재하지 않습니다.

단순한 상태 아이콘 외에도, 인터페이스는 클릭 한 번으로 노드를 관리할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 계획된 유지보수를 위해 노드를 수동으로 중지하거나 시작할 수 있으며, 공유 가상 IP는 사용자 작업 중단 없이 트래픽을 자동으로 재배포합니다.