전산학 장애 허용(Fault Tolerance)과 전산학 고가용성(HA): 시스템이 고장 나도 전산학 서비스가 계속 유지되는 설계

전산학에서 “서버가 고장 나도 서비스가 살아있는 이유”가 궁금해지는 순간이 있다

전산학에서 서비스 장애는 특별한 사건이 아니라 일상적인 리스크다. 전산학 관점에서 서버는 고장 날 수 있고, 네트워크는 끊길 수 있으며, 디스크는 언젠가 오류를 낸다. 그럼에도 전산학 서비스는 대체로 계속 동작한다. 사용자는 “갑자기 느려졌다” 정도만 느끼거나, 짧은 순간의 끊김 이후 다시 정상으로 돌아오는 경험을 한다.
이때 핵심이 되는 전산학 개념이 장애 허용(Fault Tolerance) 과 고가용성(HA, High Availability) 이다. 둘은 비슷하게 들리지만 전산학적으로 목표가 다르다. 전산학 장애 허용은 “고장 나도 기능을 유지하는 설계”에 가깝고, 전산학 고가용성은 “서비스를 멈추지 않고 계속 제공하는 설계”에 가깝다.
이 글은 전산학 입문자도 이해할 수 있도록 전산학 용어를 정리하고, 전산학 실제 서비스에서 어떤 구조와 전략으로 전산학 장애를 견디는지 단계적으로 설명한다.
이 글의 전산학 핵심 키워드는 전산학 장애 허용, 전산학 고가용성(HA), 전산학 이중화(레던던시), 전산학 페일오버, 전산학 RTO/RPO다.

 

전산학 개념 정의, 전산학 기본 원리, 전산학 용어 정리

1) 전산학 장애 허용(Fault Tolerance)과 전산학 고가용성(HA)의 차이는 목표에서 나온다

전산학 용어는 유사하지만 초점이 다르다.

• 전산학 고가용성(HA):
  서비스가 가능한 한 “멈추지 않도록” 만드는 전산학 설계다. 장애가 나면 빠르게 다른 구성요소로 전환해 서비스 제공을 지속하는 것이 핵심이다. 전산학적으로 “중단 시간 최소화”가 목표다.
• 전산학 장애 허용(Fault Tolerance):
  일부 구성요소가 고장 나도 “기능 자체가 계속 수행되도록” 만드는 전산학 설계다. 단순히 빨리 복구하는 수준을 넘어, 고장 상황에서도 계산 결과나 처리 흐름을 유지하도록 만든다. 전산학적으로 “고장을 전제로 정상 동작”이 목표다.

전산학에서 흔히 쓰는 비유를 빌리면, HA는 “타이어 펑크가 나면 곧바로 스페어 타이어로 갈아 끼워 계속 달리는 것”에 가깝고, Fault Tolerance는 “타이어 하나가 터져도 차가 계속 달릴 수 있게 설계된 것”에 더 가깝다. 둘 다 전산학에서 중요한 개념이지만 요구 비용과 난이도가 다르다.

2) 전산학에서 장애는 세 가지 축으로 온다: 전산학 하드웨어, 전산학 소프트웨어, 전산학 운영

전산학 시스템 장애 원인은 크게 다음으로 묶인다.

• 전산학 하드웨어 장애: 서버 전원, 디스크 오류, 메모리 오류, 네트워크 장비 고장 등이다.
• 전산학 소프트웨어 장애: 메모리 누수, 데드락, 예외 처리 미흡, 배포 버그, 설정 오류 등이다.
• 전산학 운영 장애: 잘못된 배포, 잘못된 권한 설정, 만료된 인증서, 용량/쿼터 초과, 사람 실수 등이다.

전산학에서 HA와 장애 허용은 “하드웨어만” 대비하는 것이 아니다. 실제로 전산학에서는 소프트웨어와 운영 문제가 더 자주 서비스를 흔든다. 따라서 전산학 설계는 장애 원인을 넓게 보고 방어선을 여러 겹으로 둔다.

3) 전산학 핵심 용어 1: 전산학 레던던시(이중화)는 기본 재료다

전산학에서 고가용성과 장애 허용의 기본 재료는 레던던시(redundancy), 즉 “여분”이다. 여분이 없으면 고장 시 대체할 수 없다.
전산학 레던던시는 서버를 하나 더 두는 단순한 수준부터, 네트워크 경로를 두 개로 구성하고, 데이터 복제본을 여러 개 두는 것까지 포함한다. 다만 전산학적으로 여분은 비용을 의미하므로, “어디에 여분을 둘지”가 설계의 핵심이 된다.

4) 전산학 핵심 용어 2: 전산학 페일오버, 전산학 페일백, 전산학 장애 감지가 연결된다

전산학 HA 구조에서 자주 나오는 흐름은 다음과 같다.

• 전산학 장애 감지(health check): 서버가 정상인지 주기적으로 확인한다.
• 전산학 페일오버(failover): 장애가 확인되면 정상 서버로 트래픽을 전환한다.
• 전산학 페일백(failback): 고장난 서버가 복구되면 다시 원래 구조로 돌아가거나, 안정성 확인 후 단계적으로 복귀한다.

전산학에서 중요한 점은 “감지가 느리면 전환도 늦다”는 것이다. HA는 단순히 서버를 여러 대 둔다고 자동으로 얻어지지 않는다. 전산학적으로 감지 기준, 전환 기준, 전환 속도가 함께 설계되어야 한다.

5) 전산학 핵심 용어 3: 전산학 RTO/RPO는 복구 목표를 숫자로 만든다

전산학 장애 대응에서 반드시 나오는 두 지표가 있다.

• 전산학 RTO(Recovery Time Objective): 장애 후 “복구까지 허용되는 최대 시간”이다.
• 전산학 RPO(Recovery Point Objective): 장애 시 “허용 가능한 데이터 손실 범위(시점)”이다.

전산학적으로 RTO가 짧을수록 더 빠른 복구 구조가 필요하고, RPO가 0에 가까울수록 더 강한 데이터 복제와 동기화가 필요하다. 이 두 숫자가 전산학 설계 난이도와 비용을 결정한다.

 

전산학 고가용성(HA)과 전산학 장애 허용(Fault Tolerance)의 구조 비교

 

전산학 실제 사례, 전산학 응용 예시, 전산학 문제 해결 방법과 전산학 주의할 점

1) 전산학 사례: 전산학 서비스가 멈추는 대표 상황을 먼저 그려야 한다

전산학 실무에서 자주 맞는 장애 시나리오는 다음과 같다.

• 전산학 서버 한 대가 죽는다.
• 전산학 서버는 살아있지만 응답이 심각하게 느려진다(스레드 고갈, DB 대기, GC 폭주 등).
• 전산학 DB가 장애를 일으킨다(스토리지 오류, 잠금 경합, 용량 부족).
• 전산학 네트워크가 부분적으로 단절된다(특정 구간 패킷 손실, DNS 문제).
• 전산학 배포가 잘못되어 모든 서버가 동시에 이상해진다(동일 버전 버그).

전산학에서 “서버를 두 대로 늘리면 끝”이라고 생각하기 쉽지만, 가장 위험한 것은 “공통 원인 장애”다. 예를 들어 전산학 배포 버그로 양쪽 서버가 동시에 오류를 내면 이중화가 무력해진다. 전산학 고가용성 설계는 항상 “같이 죽을 수 있는 요인”을 분리하는 방향으로 간다.

2) 전산학 HA의 대표 구조: 전산학 액티브-패시브와 전산학 액티브-액티브

전산학 고가용성에서 자주 나오는 두 가지 구조가 있다.

• 전산학 액티브-패시브(Active-Passive):
  한 대가 실제로 서비스(Active)하고, 다른 한 대는 대기(Passive)한다. 장애가 나면 전산학 페일오버로 대기 서버가 Active가 된다.
  장점은 구조가 단순하다는 점이고, 단점은 대기 장비가 평소에는 자원을 놀릴 수 있다는 점이다.
• 전산학 액티브-액티브(Active-Active):
  여러 대가 동시에 서비스하고, 전산학 로드밸런서가 트래픽을 분산한다. 한 대가 죽어도 나머지가 처리량을 분담한다.
  장점은 자원 활용이 좋고 전환이 빠르다는 점이며, 단점은 전산학적으로 상태 관리(세션, 캐시, 데이터)가 복잡해진다는 점이다.

전산학 입문자 기준으로는 “웹 서버는 액티브-액티브가 쉬운 편이고, 데이터베이스는 액티브-액티브가 어려운 편”이라고 이해하면 도움이 된다. 전산학적으로 DB는 쓰기 충돌과 복제 지연 때문에 설계 난이도가 높다.

3) 전산학 상태(state)가 있으면 전산학 HA는 어려워진다: 세션, 파일, 캐시

전산학 서비스가 단순한 정적 페이지라면 서버를 여러 대 두기 쉽다. 하지만 전산학 서비스는 보통 상태가 있다.

• 로그인 세션(전산학 세션 스토리지)
• 업로드 파일(전산학 오브젝트 스토리지)
• 캐시(전산학 캐시 계층)
• 작업 큐(전산학 메시지 큐)

상태가 서버 로컬에 붙어 있으면, 전산학 페일오버 시 사용자가 갑자기 로그아웃되거나 업로드가 실패하는 문제가 생긴다. 그래서 전산학 고가용성은 흔히 “서버는 무상태(stateless)로 만들고, 상태는 외부 저장소로 뺀다”는 방향으로 간다. 이는 전산학 확장성에도 유리하다.

4) 전산학 장애 허용의 대표 전략: 전산학 중복 실행, 전산학 재시도, 전산학 격리

전산학 장애 허용은 “망가질 것을 전제로” 시스템이 버티도록 만드는 접근이다. 대표 전략은 다음과 같다.

• 전산학 재시도(retry) + 백오프(backoff):
  일시적 네트워크 오류나 타임아웃은 재시도로 해결될 수 있다. 다만 전산학적으로 무작정 재시도하면 트래픽 폭주를 만들 수 있어 지수 백오프와 제한이 필요하다.
• 전산학 타임아웃(timeout)과 전산학 서킷 브레이커(circuit breaker):
  느린 의존성(DB, 외부 API)이 전체 서비스를 끌어내리는 것을 막는다. 전산학적으로 일정 실패율 이상이면 호출을 잠시 차단하고 빠르게 실패 처리해 전체 붕괴를 막는다.
• 전산학 벌크헤드(bulkhead) 격리:
  전산학적으로 기능별 스레드풀/큐를 분리하여 한 기능의 폭주가 다른 기능을 먹지 못하도록 한다.
• 전산학 우아한 저하(graceful degradation):
  추천 기능이 죽으면 추천만 끄고, 결제는 유지하는 식으로 전산학 서비스 핵심을 지키는 전략이다.

전산학적으로 보면, 장애 허용은 “완벽하게 정상”을 고집하지 않고 “핵심 기능을 남기고 나머지를 줄이는” 선택을 포함한다.

 

전산학 고가용성과 전산학 장애 허용을 위한 장애 감지→페일오버→복구 흐름

 

5) 전산학 데이터 관점: 전산학 복제 방식이 RPO를 결정한다

전산학에서 “서비스는 살아있는데 데이터가 꼬였다”는 상황이 가장 치명적일 수 있다. 그래서 전산학 HA/장애 허용은 데이터 복제가 핵심이 된다.

• 전산학 동기 복제(synchronous replication):
  쓰기 작업을 복제본까지 확인하고 성공 처리한다. 전산학 RPO를 0에 가깝게 만들 수 있지만 지연이 늘 수 있다.
• 전산학 비동기 복제(asynchronous replication):
  먼저 성공 처리 후 나중에 복제한다. 전산학 성능은 좋지만 장애 시 최신 데이터 일부가 유실될 수 있어 RPO가 커질 수 있다.

전산학적으로 어떤 방식을 쓰느냐는 “업무가 데이터 유실을 얼마나 허용하는가”에 달려 있다. 예를 들어 전산학 결제/정산은 유실 허용이 거의 없고, 전산학 추천 로그는 일부 유실을 허용할 수 있다.

6) 전산학 운영 관점: 전산학 배포가 HA를 무력화시키지 않게 해야 한다

전산학에서 흔한 실패는 “이중화는 되어 있는데 배포 한 번에 다 같이 터지는” 상황이다. 전산학 운영에서는 다음이 중요하다.

• 전산학 롤링 배포(rolling update): 서버를 한 번에 다 바꾸지 않고 조금씩 바꾼다.
• 전산학 카나리 배포(canary): 일부 트래픽에만 새 버전을 적용해 이상 여부를 관찰한다.
• 전산학 블루-그린(blue-green): 새 환경을 통째로 준비한 후 전환한다.
• 전산학 설정 관리와 전산학 비상 롤백: 설정 실수는 대규모 장애로 번지기 쉽다.

전산학적으로 고가용성은 “서버 개수”보다 “변경이 안전하게 진행인데도 서비스가 유지되는가”에서 무너질 때가 많다.

7) 전산학 체크리스트: 전산학 HA/장애 허용 설계에서 자주 놓치는 포인트

전산학 입문자도 실무 감각으로 이해할 수 있는 체크 포인트를 정리한다.

• 전산학 헬스체크는 “정말 서비스 가능한 상태”를 확인하는가. 단순 ping이면 부족할 수 있다.
• 전산학 페일오버 후 처리량이 충분한가. 남은 서버가 버티지 못하면 2차 장애가 난다.
• 전산학 의존성(DB, 외부 API) 장애에 대한 타임아웃과 격리가 있는가.
• 전산학 캐시·세션·파일 같은 상태가 특정 서버에 붙어 있지 않은가.
• 전산학 모니터링과 알림이 “느려짐”을 먼저 잡아내는가. 완전 다운만 잡으면 늦다.
• 전산학 장애 훈련(게임데이, 카오스 테스트)이 있는가. 설계가 종이 위에서만 맞는 경우가 많다.

전산학적으로 결론은 단순하다. 장애를 “안 나게” 만들기보다 “나도 버티게” 만드는 것이 현실적인 목표가 된다.

 

전산학 HA는 멈춤을 줄이고, 전산학 장애 허용은 고장 중에도 기능을 유지한다

전산학 고가용성(HA)은 장애가 나도 서비스가 멈추지 않도록 전산학 페일오버와 이중화로 “중단 시간을 최소화”하는 설계다. 전산학 장애 허용(Fault Tolerance)은 일부 구성요소가 고장 나도 기능이 계속 수행되도록 전산학 중복 실행, 격리, 재시도, 우아한 저하 같은 전략으로 “고장을 전제로 정상 동작”을 목표로 한다. 전산학적으로 두 개념은 함께 쓰이지만 동일하지 않으며, 전산학 RTO/RPO 같은 복구 목표를 먼저 정해야 올바른 전산학 구조가 나온다.