자습서: 고가용성을 위한 VM 부하 분산

  • 아티클

적용 대상: ✔️ Linux VM ✔️ 유연한 확장 집합

부하 분산은 들어오는 요청을 여러 가상 머신에 분산하여 높은 수준의 가용성을 제공합니다. 이 자습서에서는 트래픽을 분산하고 고가용성을 제공하는 Azure Load Balancer의 여러 다른 구성 요소에 대해 알아봅니다. 다음 방법을 알아봅니다.

  • 부하 분산 장치 만들기
  • 상태 프로브 만들기
  • 트래픽 규칙 만들기
  • cloud-init를 사용하여 기본 Node.js 앱 설치
  • 가상 머신 만들기 및 부하 분산 장치에 연결
  • 부하 분산 장치 실제 동작 보기
  • 부하 분산 장치에서 VM 추가 및 제거

이 자습서에서는 지속적으로 최신 버전으로 업데이트되는 Azure Cloud Shell 내의 CLI를 사용합니다. Cloud Shell을 열려면 코드 블록 상단에서 사용해 보세요를 선택합니다.

CLI를 로컬로 설치하여 사용하도록 선택한 경우 이 자습서에서 Azure CLI 버전 2.0.30 이상을 실행해야 합니다. az --version을 실행하여 버전을 찾습니다. 설치 또는 업그레이드해야 하는 경우 Azure CLI 설치를 참조하세요.

Azure Load Balancer 개요

Azure Load Balancer는 들어오는 트래픽을 정상 VM 간에 분산하여 고가용성을 제공하는 계층 4(TCP, UDP) 부하 분산 장치입니다. 부하 분산 장치 상태 프로브가 각 VM에서 지정된 포트를 모니터링하고 작동하는 VM으로만 트래픽을 분산합니다.

하나 이상의 공용 IP 주소를 포함하는 프런트 엔드 IP 구성을 정의할 수 있습니다. 이 프런트 엔드 IP 구성을 사용하여 인터넷을 통해 부하 분산 장치 및 애플리케이션에 액세스하도록 할 수 있습니다.

가상 머신은 가상 NIC(네트워크 인터페이스 카드)를 사용하여 부하 분산 장치에 연결합니다. VM으로 트래픽을 분산하기 위해 백 엔드 주소 풀에 부하 분산 장치에 연결된 가상(NIC)의 주소가 포함됩니다.

트래픽 흐름을 제어하려면 VM에 매핑되는 특정 포트 및 프로토콜에 대해 부하 분산 장치 규칙을 정의합니다.

이전 자습서를 따라 가상 머신 확장 집합을 만든 경우 부하 분산 장치가 생성되었을 것입니다. 이러한 모든 구성 요소는 확장 집합의 일부로 구성되었습니다.

Azure Load Balancer 만들기

이 섹션에서는 부하 분산 장치의 각 구성 요소를 만들고 구성하는 방법을 자세히 설명합니다. 부하 분산 장치를 만들려면 먼저 az group create를 사용하여 리소스 그룹을 만듭니다. 다음 예제에서는 eastus 위치에 myResourceGroupLoadBalancer라는 리소스 그룹을 만듭니다.

az group create --name myResourceGroupLoadBalancer --location eastus

공용 IP 주소 만들기

인터넷에서 앱에 액세스하려면 부하 분산 장치에 대한 공용 IP 주소가 필요합니다. az network public-ip create를 사용하여 공용 IP 주소를 만듭니다. 다음 예제에서는 myResourceGroupLoadBalancer 리소스 그룹에 myPublicIP라는 공용 IP 주소를 만듭니다.

az network public-ip create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myPublicIP

부하 분산 장치 만들기

az network lb create를 사용하여 부하 분산 장치를 만듭니다. 다음 예제에서는 myLoadBalancer라는 부하 분산 장치를 만들고 myPublicIP 주소를 프런트 엔드 IP 구성에 할당합니다.

az network lb create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myLoadBalancer \
    --frontend-ip-name myFrontEndPool \
    --backend-pool-name myBackEndPool \
    --public-ip-address myPublicIP

상태 프로브 만들기

부하 분산 장치가 앱의 상태를 모니터링하도록 하려면 상태 프로브를 사용합니다. 상태 프로브는 상태 검사에 따라 부하 분산 장치 순환에서 VM을 동적으로 추가하거나 제거합니다. 기본적으로 VM은 15초 간격으로 두 번의 연속 실패 후에 부하 분산 장치 분산에서 제거됩니다. 앱의 프로토콜 또는 특정 상태 확인 페이지에 따라 상태 프로브를 만듭니다.

다음 예제에서는 TCP 프로브를 만듭니다. 좀 더 미세 조정된 상태 검사를 위해 사용자 지정 HTTP 프로브를 만들 수도 있습니다. 사용자 지정 HTTP 프로브를 사용할 경우 healthcheck.js와 같은 상태 확인 페이지를 만들어야 합니다. 부하 분산 상태가 호스트를 순환 상태를 유지하려면 프로브는 HTTP 200 정상 응답을 반환해야 합니다.

TCP 상태 프로브를 만들려면 az network lb probe create를 사용합니다. 다음 예제에서는 myHealthProbe라는 상태 프로브를 만듭니다.

az network lb probe create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --name myHealthProbe \
    --protocol tcp \
    --port 80

부하 분산 장치 규칙 만들기

부하 분산 장치 규칙은 VM으로 트래픽이 분산되는 방법을 정의하는 데 사용됩니다. 들어오는 트래픽에 대한 프런트 엔드 IP 구성 및 트래픽을 수신할 백 엔드 IP 풀과 필요한 원본 및 대상 포트를 함께 정의합니다. 정상 VM만 트래픽을 수신하도록 하려면 사용할 상태 프로브도 정의합니다.

az network lb rule create를 사용하여 부하 분산 장치 규칙을 만듭니다. 다음 예제에서는 myLoadBalancerRule이라는 규칙을 만들고, myHealthProbe 상태 프로브를 사용하고, 포트 80에서 트래픽 부하를 분산합니다.

az network lb rule create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --name myLoadBalancerRule \
    --protocol tcp \
    --frontend-port 80 \
    --backend-port 80 \
    --frontend-ip-name myFrontEndPool \
    --backend-pool-name myBackEndPool \
    --probe-name myHealthProbe

가상 네트워크 구성

일부 VM을 배포하고 부하 분산 장치를 테스트하려면 지원하는 가상 네트워크 리소스를 만듭니다. 가상 네트워크에 대한 자세한 내용은 Azure Virtual Network 관리 자습서를 참조하세요.

네트워크 리소스 만들기

az network vnet create를 사용하여 가상 네트워크를 만듭니다. 다음 예제에서는 myVnet이라는 가상 네트워크와 mySubnet이라는 서브넷을 만듭니다.

az network vnet create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myVnet \
    --subnet-name mySubnet

네트워크 보안 그룹을 추가하려면 az network nsg create를 사용합니다. 다음 예제에서는 myNetworkSecurityGroup이라는 네트워크 보안 그룹을 만듭니다.

az network nsg create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myNetworkSecurityGroup

az network nsg rule create를 사용하여 네트워크 보안 그룹 규칙을 만듭니다. 다음 예제에서는 myNetworkSecurityGroupRule이라는 네트워크 보안 그룹 규칙을 만듭니다.

az network nsg rule create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --nsg-name myNetworkSecurityGroup \
    --name myNetworkSecurityGroupRule \
    --priority 1001 \
    --protocol tcp \
    --destination-port-range 80

가상 NIC는 az network nic create를 사용하여 만듭니다. 다음 예제에서는 3개의 가상 NIC를 만듭니다. (다음 단계에서 앱에 대해 만드는 각 VM에 대해 가상 NIC 하나씩) 언제든지 추가 가상 NIC 및 VM을 만든 후 부하 분산 장치에 추가할 수 있습니다.

for i in `seq 1 3`; do
    az network nic create \
        --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
        --name myNic$i \
        --vnet-name myVnet \
        --subnet mySubnet \
        --network-security-group myNetworkSecurityGroup \
        --lb-name myLoadBalancer \
        --lb-address-pools myBackEndPool
done

세 가상 NIC를 모두 만들었으면 다음 단계를 진행합니다.

가상 머신 만들기

cloud-init 구성 만들기

처음 부팅 시 Linux 가상 머신을 사용자 지정하는 방법에 대한 이전 자습서에서 cloud-init를 사용하여 VM 사용자 지정을 자동화하는 방법을 배웠습니다. 다음 단계에서는 동일한 cloud-init 구성 파일을 사용하여 NGINX를 설치하고 간단한 'Hello World' Node.js 앱을 실행할 수 있습니다. 작동 중인 부하 분산 장치를 보기 위해 이 자습서의 끝 부분에서 웹 브라우저를 통해 이 간단한 앱에 액세스하게 됩니다.

현재 셸에서 cloud-init.txt라는 파일을 만들고 다음 구성을 붙여 넣습니다. 예를 들어 로컬 컴퓨터에 없는 Cloud Shell에서 파일을 만듭니다. sensible-editor cloud-init.txt를 입력하여 파일을 만들고 사용할 수 있는 편집기의 목록을 봅니다. 전체 cloud-init 파일, 특히 첫 줄이 올바르게 복사되었는지 확인합니다.

#cloud-config
package_upgrade: true
packages:
  - nginx
  - nodejs
  - npm
write_files:
  - owner: www-data:www-data
  - path: /etc/nginx/sites-available/default
    content: |
      server {
        listen 80;
        location / {
          proxy_pass http://localhost:3000;
          proxy_http_version 1.1;
          proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
          proxy_set_header Connection keep-alive;
          proxy_set_header Host $host;
          proxy_cache_bypass $http_upgrade;
        }
      }
  - owner: azureuser:azureuser
  - path: /home/azureuser/myapp/index.js
    content: |
      var express = require('express')
      var app = express()
      var os = require('os');
      app.get('/', function (req, res) {
        res.send('Hello World from host ' + os.hostname() + '!')
      })
      app.listen(3000, function () {
        console.log('Hello world app listening on port 3000!')
      })
runcmd:
  - service nginx restart
  - cd "/home/azureuser/myapp"
  - npm init
  - npm install express -y
  - nodejs index.js

가상 머신 만들기

앱의 고가용성을 향상시키려면 VM을 가용성 집합에 배치합니다. 가용성 집합에 대한 자세한 내용은 이전 고가용성 가상 머신을 만드는 방법 자습서를 참조하세요.

az vm availability-set create를 사용하여 가용성 집합을 만듭니다. 다음 예제는 myAvailabilitySet이라는 가용성 집합을 만듭니다.

az vm availability-set create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myAvailabilitySet

이제 az vm create로 VM을 만들 수 있습니다. 다음 예제에서는 3개의 VM을 만들고 SSH 키가 아직 없으면 생성합니다.

for i in `seq 1 3`; do
    az vm create \
        --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
        --name myVM$i \
        --availability-set myAvailabilitySet \
        --nics myNic$i \
        --image UbuntuLTS \
        --admin-username azureuser \
        --generate-ssh-keys \
        --custom-data cloud-init.txt \
        --no-wait
done

Azure CLI에서 프롬프트로 반환한 후 실행을 계속하는 백그라운드 작업이 있습니다. --no-wait 매개 변수는 모든 작업이 완료되기를 기다리지 않습니다. 앱에 액세스하려면 몇 분이 걸릴 수 있습니다. 부하 분산 장치 상태 프로브는 각 VM에서 앱을 실행될 경우를 자동으로 검색합니다. 앱이 실행되면 부하 분산 장치 규칙은 트래픽을 분산하기 시작합니다.

부하 분산 장치 테스트

az network public-ip show를 사용하여 부하 분산 장치의 공용 IP 주소를 가져옵니다. 다음 예제에서는 앞서 만든 myPublicIP의 IP 주소를 가져옵니다.

az network public-ip show \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myPublicIP \
    --query [ipAddress] \
    --output tsv

그런 다음 웹 브라우저에 공용 IP 주소를 입력할 수 있습니다. 부하 분산 장치가 트래픽을 분산하도록 시작하기 전에 VM이 준비하는 데 몇 분 정도 걸립니다. 다음 예제와 같이 부하 분산 장치가 트래픽을 분산한 VM의 호스트 이름을 포함하여 앱이 표시됩니다.

Node.js 앱 실행

앱이 실행되는 3개의 모든 VM에서 부하 분산 장치가 트래픽을 분산하는 것을 확인하기 위해 웹 브라우저를 강제로 새로 고칠 수 있습니다.

VM 추가 및 제거

앱이 실행되는 동안 OS 업데이트와 같은 유지 관리 작업을 VM에서 수행해야 할 수 있습니다. 앱에 대해 증가된 트래픽을 처리하기 위해 VM을 더 추가해야 할 수 있습니다. 이 섹션에서는 부하 분산 장치에서 VM을 추가 또는 제거하는 방법을 보여 줍니다.

부하 분산 장치에서 VM 제거

az network nic ip-config address-pool remove를 사용하여 백 엔드 주소 풀에서 VM을 제거할 수 있습니다. 다음 예제에서는 myLoadBalancer에서 myVM2용 가상 NIC를 제거합니다.

az network nic ip-config address-pool remove \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --nic-name myNic2 \
    --ip-config-name ipConfig1 \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --address-pool myBackEndPool

앱이 실행되는 나머지 2개의 VM에서 부하 분산 장치가 트래픽을 분산하는 것을 확인하기 위해 웹 브라우저를 강제로 새로 고칠 수 있습니다. 이제 OS 업데이트 설치 또는 VM 다시 부팅을 수행 등의 유지 관리 작업을 VM에서 수행할 수 있습니다.

부하 분산 장치에 연결된 가상 NIC가 있는 VM 목록을 보기 위해 az network lb address-pool show를 사용합니다. 가상 NIC의 ID에 대해 다음과 같이 쿼리 및 필터링합니다.

az network lb address-pool show \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --name myBackEndPool \
    --query backendIpConfigurations \
    --output tsv | cut -f5

출력은 다음 예제와 유사합니다. 여기서 VM 2의 가상 NIC는 더 이상 백엔드 주소 풀의 일부가 아닙니다.

/subscriptions/<guid>/resourceGroups/myResourceGroupLoadBalancer/providers/Microsoft.Network/networkInterfaces/myNic1/ipConfigurations/ipconfig1
/subscriptions/<guid>/resourceGroups/myResourceGroupLoadBalancer/providers/Microsoft.Network/networkInterfaces/myNic3/ipConfigurations/ipconfig1

부하 분산 장치에 VM 추가

VM 유지 관리를 수행한 이후 또는 용량을 확장해야 할 경우 az network nic ip-config address-pool add를 사용하여 백 엔드 주소 풀에 VM을 추가할 수 있습니다. 다음 예제에서는 myLoadBalancer에서 myVM2용 가상 NIC를 제거합니다.

az network nic ip-config address-pool add \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --nic-name myNic2 \
    --ip-config-name ipConfig1 \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --address-pool myBackEndPool

가상 NIC가 백엔드 주소 풀에 연결되었는지 확인하려면 앞 단계의 az network lb address-pool show를 다시 사용합니다.

다음 단계

이 자습서에서는 부하 분산 장치를 만들고 VM에 연결했습니다. 구체적으로 다음 작업 방법을 알아보았습니다.

  • Azure Load Balancer 만들기
  • 부하 분산 장치 상태 프로브 만들기
  • 부하 분산 장치 트래픽 규칙 만들기
  • cloud-init를 사용하여 기본 Node.js 앱 만들기
  • 가상 머신 만들기 및 부하 분산 장치에 연결
  • 부하 분산 장치의 실제 동작 보기
  • 부하 분산 장치에서 VM 추가 및 제거

다음 자습서에서는 Azure Virtual Network 구성 요소에 대해 자세히 알아봅니다.

VM 및 가상 네트워크 관리