Azure Application Gateway로 API 서비스 로드밸런싱하기

그림출처 : https://learn.microsoft.com/ko-kr/azure/application-gateway/how-application-gateway-works

Introduction to Azure Application Gateway and API Service Load Balancing

API 서비스는 점점 더 많은 트래픽을 처리해야 하며, 성능과 가용성 문제는 주요 과제가 됩니다. Azure Application Gateway는 이러한 문제를 해결하는 핵심 도구 중 하나입니다. 이 글에서는 Azure Application Gateway를 사용하여 API 서비스를 효과적으로 로드밸런싱하는 방법에 대해 설명하겠습니다. 로드밸런싱이란 무엇이고, 왜 API 서비스에 중요한지부터 시작하여, 실제 설정 과정과 모니터링 방법까지 다룹니다.

What is Azure Application Gateway?

Azure Application Gateway는 Layer 7에서 동작하는 애플리케이션 레벨의 로드 밸런서입니다. 기본적으로 HTTP/HTTPS 트래픽을 처리하며, API와 웹 애플리케이션의 트래픽을 지능적으로 관리할 수 있습니다. 몇 가지 주요 기능을 살펴보면:

• URL 기반 라우팅: 요청 경로에 따라 서로 다른 백엔드 풀에 트래픽을 라우팅.
• SSL 종료: SSL 통신을 게이트웨이에서 종료하여 백엔드 서버의 부하를 줄임.
• Web Application Firewall (WAF): 악의적인 트래픽을 차단하여 API를 보호.

Azure Application Gateway는 특히 API 트래픽을 최적화하기에 적합합니다. API 서비스의 고가용성을 보장하기 위해 필요한 여러 기능을 기본으로 제공하기 때문입니다.

Understanding API Load Balancing

API 서비스의 로드밸런싱은 다양한 클라이언트 요청을 여러 서버로 나누어 처리함으로써 성능을 극대화하고 다운타임을 줄이는 방법입니다. API는 종종 수천, 수백만의 요청을 동시에 처리해야 하므로 이러한 트래픽을 효율적으로 관리하는 것이 중요합니다.

• 로드밸런싱의 필요성: 대규모 트래픽을 처리할 때 성능 저하 없이 요청을 처리할 수 있습니다.
• 도전 과제: API는 상태 비저장일 때가 많으므로 요청을 어떻게 나눌지 결정하는 것이 중요합니다.
• 기술: 주로 URL 기반, 호스트 기반 라우팅과 같은 기술을 사용하여 로드밸런싱을 설정합니다.

Features of Azure Application Gateway for API Services

Azure Application Gateway는 API 서비스를 로드밸런싱하기에 여러 가지 강력한 기능을 제공합니다.

• URL 기반 라우팅: 요청된 경로에 따라 적절한 백엔드 풀로 트래픽을 라우팅.
• SSL 종료: SSL 인증서를 게이트웨이에서 처리하여 백엔드 서버의 부담을 덜어줍니다.
• WAF: API 서비스에 대한 공격을 방어하는 기능.
• 오토스케일링: 트래픽이 많아지면 자동으로 리소스를 할당하여 가용성을 유지합니다.

Setting Up Azure Application Gateway for API Load Balancing

이제 Azure Application Gateway를 실제로 설정하는 방법을 알아보겠습니다. API 서비스를 위한 로드밸런싱 설정은 몇 단계로 나누어집니다.

1. 사전 준비: Azure 계정과 가상 네트워크, 서브넷 설정이 필요합니다.
2. Azure Application Gateway 생성: 포털에서 Application Gateway를 선택하여 새 인스턴스를 만듭니다.
3. 백엔드 풀 구성: API 서버를 포함하는 백엔드 풀을 정의합니다.

Configuring Listener and Routing Rules

Listener는 Application Gateway가 트래픽을 수신하는 엔드포인트입니다.

• 리스너 설정: 특정 포트를 통해 수신되는 트래픽을 처리합니다.
• 라우팅 규칙: API 요청 경로에 따라 트래픽을 분배합니다. 경로 기반 라우팅이나 호스트 기반 라우팅을 통해 다양한 API 엔드포인트를 효율적으로 처리할 수 있습니다.

Configuring SSL Termination and Certificates

API 서비스에서는 보안 통신이 매우 중요합니다. 이를 위해 SSL 인증서를 설정하고 트래픽을 안전하게 관리해야 합니다.

• SSL 설정: 게이트웨이에서 SSL 트래픽을 처리하고, 백엔드로 전달되는 트래픽은 암호화 해제 상태로 보낼 수 있습니다.
• 인증서 관리: Azure 포털에서 SSL 인증서를 업로드하여 관리합니다.

Web Application Firewall (WAF) for API Protection

Azure Application Gateway에 통합된 WAF는 API를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. WAF는 SQL 인젝션, 크로스 사이트 스크립팅(XSS) 등 다양한 공격을 방어합니다.

• WAF 규칙 설정: API 트래픽에 대한 특정 보안 규칙을 정의하고, 악의적인 요청을 차단할 수 있습니다.
• API 보안 강화: WAF를 통해 API 서비스의 보안을 대폭 향상시킬 수 있습니다.

Autoscaling in Azure Application Gateway

API 서비스는 트래픽에 따라 동적으로 리소스를 할당하는 것이 중요합니다. 오토스케일링은 자동으로 리소스를 추가하거나 제거하여 고가용성을 유지합니다.

• 오토스케일링 작동 방식: 트래픽이 급증하면 자동으로 용량을 확장합니다.
• API 서비스의 이점: 오토스케일링을 통해 비용을 절감하고, 성능을 보장할 수 있습니다.

Health Probes for Monitoring API Health

Azure Application Gateway는 Health Probe를 사용하여 API 엔드포인트의 상태를 모니터링합니다.

• Health Probe 설정: 주기적으로 백엔드 API의 상태를 확인하여 문제가 있는 서버를 자동으로 제외시킵니다.
• 모니터링 및 대응: 문제를 발견하면 자동으로 대응하여 가용성을 유지합니다.

Handling Session Persistence in API Services

API 서비스에서 세션 유지는 경우에 따라 중요할 수 있습니다. Azure Application Gateway는 쿠키 기반 세션 유지를 제공합니다.

• 세션 유지: 사용자가 동일한 백엔드 서버에 연결되도록 보장합니다.
• 베스트 프랙티스: API에서는 가능한 한 상태 비저장 방식으로 설계하는 것이 권장됩니다.

Monitoring and Troubleshooting API Load Balancing with Azure Application Gateway

로드밸런싱 설정 후에는 모니터링과 문제 해결이 중요합니다. Azure는 다양한 도구를 제공하여 이를 쉽게 관리할 수 있습니다.

• 모니터링 도구: Azure Monitor, Log Analytics 등을 통해 실시간 성능 모니터링이 가능합니다.
• 문제 해결: API 성능 저하나 장애 시, 문제의 원인을 빠르게 파악하고 해결할 수 있습니다.

Best Practices for API Load Balancing with Azure Application Gateway

성공적인 API 로드밸런싱을 위해서는 몇 가지 최적화 전략이 필요합니다.

• 성능 및 보안 최적화: WAF 규칙 업데이트, SSL 인증서 주기적 갱신 등을 통한 보안 유지.
• 비용 효율적 확장: 오토스케일링 설정을 통해 필요에 맞게 리소스를 자동으로 조정.

마무리

Azure Application Gateway는 API 서비스를 위한 강력한 로드밸런싱 솔루션입니다. 이를 통해 API 서비스의 성능, 가용성, 보안을 모두 향상시킬 수 있습니다. 특히, URL 기반 라우팅, SSL 종료, WAF 등 다양한 기능이 API 트래픽 관리에 최적화되어 있습니다.