네트워크 고가용성(HA) 개요
고가용성이란 시스템이 지속적으로 동작 가능한 상태를 유지하는 능력입니다. 네트워크관리사 시험에서는 가용성 지표, 이중화 설계, 페일오버 메커니즘이 출제됩니다.
가용성 지표
가용성(Availability) 계산
- 가용성 = MTBF / (MTBF + MTTR) × 100%
- MTBF(Mean Time Between Failures): 평균 고장 간격 시간
- MTTR(Mean Time To Repair): 평균 복구 시간
- MTBF 높을수록, MTTR 낮을수록 가용성 향상
SLA 가용성 등급
- 99% (2-nine): 연간 약 87.6시간 다운타임
- 99.9% (3-nine): 연간 약 8.76시간 다운타임
- 99.99% (4-nine): 연간 약 52.6분 다운타임
- 99.999% (5-nine): 연간 약 5.26분 다운타임
이중화 설계 유형
Active-Standby (1+1)
- Primary 장비가 동작, Secondary는 대기
- Failover 시 Secondary가 Active로 전환
- 자원 활용률 낮음 (Standby 자원 미활용)
- 단순하고 안정적
Active-Active (N+N)
- 모든 장비가 트래픽을 분담하여 처리
- 자원 활용률 높고, 장애 시 나머지 장비가 전체 트래픽 처리
- 부하 분산과 이중화 동시 달성
- 설정 복잡도 높음
N+1 이중화
- N개 Active 장비 + 1개 Standby 장비
- 비용과 이중화 효과의 균형
라우터·스위치 이중화 기술
NSF (Non-Stop Forwarding)
- 라우터 컨트롤 플레인 장애 시 데이터 플레인은 계속 포워딩
- 인접 라우터의 Graceful Restart(GR) 지원 필요
- 프로토콜: BGP GR, OSPF GR, IS-IS GR
NSR (Non-Stop Routing)
- 라우팅 정보를 Standby RP에 실시간 동기화
- 인접 라우터의 GR 지원 불필요 (자체 완결)
- NSF보다 높은 수준의 이중화
SSO (Stateful Switchover)
- Active RP에서 Standby RP로 상태 전환 시 세션 정보 유지
- 전환 시간 대폭 단축
링크 이중화
- 이더채널(EtherChannel/LACP): 여러 물리 링크를 논리적으로 묶어 대역폭 증가 + 이중화
- LACP(802.3ad): 개방형 표준 링크 어그리게이션 프로토콜
- Dual-homing: 서버를 두 스위치에 연결하여 링크 이중화
게이트웨이 이중화 (HSRP·VRRP)
- 클라이언트의 기본 게이트웨이 단일 실패점 제거
- 가상 IP와 가상 MAC으로 투명한 전환
- HSRP Preempt: 원래 Active 장비 복구 시 자동 역할 회복
시험 핵심 포인트
- 가용성 계산: MTBF / (MTBF + MTTR)
- 5-nine = 99.999% = 연간 5.26분 다운타임
- Active-Active: 자원 효율 + 이중화 / Active-Standby: 단순, 자원 낭비
- NSF: 인접 장비 GR 지원 필요 / NSR: 자체 완결, 인접 장비 불필요
- LACP(802.3ad): 개방형 표준 링크 어그리게이션
마무리
네트워크 고가용성 설계는 실무에서도 매우 중요한 주제입니다. 가용성 계산 공식과 이중화 유형별 특징을 표로 정리하면 시험과 실무 모두에서 유용하게 활용할 수 있습니다.