웹 서버 클러스터의 효율적인 부하 분배 및 메모리 관리 연구

Abstract

인기 있는 웹 사이트에서는 매일 수백만의 사용자 요구를 수용하기 위해 다수의 서버를 사용하고 있으며 하나의 가상 URL 인터페이스를 이용하여 사용자에게 투명성을 제공하는 방식을 채택하고 있다 따라서 웹 사이트의 확장성을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으며 웹 서버 클러스터와 같이 다수의 노드를 가진 시스템이 자주 접근되는 웹 사이트를 만들기 위한 기반 구조가 되고 있다. 웹 서버 클러스터는 다수의 노드로 구성되어 있고 동적인 서비스를 수행해야 하므로 기존의 단일 계층구조와 알고리즘은 효과적이지 못하다. 따라서 본 논문에서는 웹 서버 클러스터를 대상으로 사용자의 응답 시간을 단축시키기 위한 연구를 수행하였다. 특히 사용자 응답시간을 향상시키기 위한 방안으로 메모리 적중률 향상을 위해 메모리 페이지 교체 알고리즘, Layer-4 부하 분배 알고리즘 등과 함께 잠재적으로 가장 성능이 우수한 Layer-7 방식의 부하 분배 알고리즘을 연구하였다. Layer-7 방식의 부하 분배는 메모리 적중률 향상과 함께 확장성 및 특성화된 노드를 운영할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 캐쉬의 적중과 각 서버의 부하 상태를 고려한 내용 기반의 부하 분배 알고리즘을 통해 동적 문서 요구를 수용할 수 있는 방식 을 제안하고 성능을 평가하였다. 연구의 결과를 통해 최근 웹 서버를 선도하는 클러스터 구조에서 효과적인 부하 분배를 통해 성능을 향상시킴으로써 기업에게는 비용 절감을, 사용자에게는 응답시간의 향상을 통한 만족을 이룰 수 있다.