Load Balancer 알아보기(1) - GSLB(Global server Load Balancing)

DNS를 기반으로 동작하는 로드밸런서 GSLB(Global server Load Balancing)에 대해 알아본다.
GSLB는 CDN(content delivery network)을 가능하게 하는 기술이다.

CDN은 미리 정적인 자원들(html, css, javascript 등)을 캐싱하여 사용자의 위치와 가까운 곳에 복사본을 노드에 저장하고, 빠른 속도로 자원들을 제공할 수 있게 해준다.
cdn은 ddos같은 서버 다운을 시킬 수도 있는 악의적인 공격을 방어하는데도 매우 효율적이다.

CDN에서 WAF(Web Application Firewall)를 설정하여 악의적인 웹 트래픽을 탐지하고 차단하여 Web Application의 보안을 강화할 수 있다. WAF는 다양한 보안 규칙을 사용하여 Web Application에서 발생할 수 있는 다양한 유형의 공격을 탐지한다.
이러한 규칙 중 하나에 "rate limit" 규칙이 있다. "rate limit" 규칙은 Application에 대한 요청을 제한하는데 사용된다.
다음은 CDN(Cloudflare)에서 WAF rate limit rules 를 설정한 예이다.

WAF rate limit rules

* Rule: directory traversal  
* Condition: 동일한 IP로부터 30분내 origin 서버로부터 404 응답을 받은 request가 30회 이상

* Rule: unauthorized attempts
* Condition: 동일한 IP로부터 1분내 origin 서버로부터 401 or 403 응답을 받은 request가 20회 이상

* Rule: POST method (100 req/2 min)
* Condition: 동일한 IP로부터 2분내 POST method 요청이 100회 이상

* Rule: high volume of requests (500 req/10 min)
* Condition: 동일한 IP로부터 10분내 request가 500회 이상

위의 룰에 걸리게되면 CDN(Cloudflare)에서 origin 서버로 request를 forward 하지 않고, 대신 Error Page를 보내거나 API 요청인 경우는 429(Too Many Requests) response를 보낸다.

1. GSLB

GSLB는 DNS 서비스의 발전된 형태이다.

DNS 서비스는 도메인 이름을 IP주소로 변환하는 일을 하는 서비스다. 하나의 도메인 주소에 대해서 여러 개의 IP주소를 넘겨줄 수 있는데, 이 기능을 이용해서 가용성 구성과 로드 밸런싱 기능을 수행할 수 있다.
하지만 가용성과 로드 밸런싱이 본 기능은 아니라서 (단지 Round Robin 방식으로만 가능하다), 이런 목적으로 사용하기에는 한계가 있다.

예를들어 클라이언트가 표준 DNS에 질의를 할 경우, DNS 서버는 로컬 데이터베이스의 IP 목록을 확인해서 그 중 하나를 반환 할 뿐, 네트워크 지연, 성능, 트래픽 유입, 서비스 실패 등은 전혀 고려하지 않는다.
이런 DNS의 한계를 해결하여 인터넷 영역에서 로드 밸런싱을 구현한 것이 GSLB이다.