기본적인 결함내성(Fault Tolerance) 소프트웨어 기술

기본적인 결함내성 소프트웨어 기술

Fault Tolerance(결함 내성)은 소프트웨어 시스템의 운영 중 장애나 오류가 발생했을 때에도 계속해서 작동할 수 있도록 하는 소프트웨어 시스템의 속성을 말한다.

 

다음은 소프트웨어 시스템의 내결함성을 향상시키는 데 사용되는 몇 가지 기본 기술이다.

 

1. 이중화

소프트웨어 시스템의 중요한 구성 요소를 복제하여 한 구성 요소가 실패 또는 오류가 발생하면 다른 구성 요소가 인계하여 시스템을 계속 실행할 수 있도록 하는 방법이다. 이는 서버 또는 스토리지 시스템과 같은 하드웨어를 이중화하여 사용하거나 중복 소프트웨어 구성 요소를 생성하는 방법들이 있다.

 

2. 체크포인트

소프트웨어 시스템의 상태를 주기적으로 저장하여 오류가 발생할 경우 시스템을 이전 상태로 복원할 수 있도록 하는 방법이다. 이 기능은 충돌 또는 장애가 발생할 경우 저장된 상태에서 시스템을 다시 시작할 수 있기 때문에 처리 시간이 많이 필요한 시스템에서 유용할 수 있다.

 

3. 오류 감지 및 수정

오류가 문제를 일으키기 전에 오류를 감지하고 수정하는 방법이다. 예를 들어, 오류 감지 및 수정 알고리즘을 사용하여 데이터 전송의 오류를 감지하고 수정할 수 있다.

 

4. 오류 예측

시스템이 오류을 예방하거나 완화하기 위해 적절한 조치를 취할 수 있도록 알고리즘 또는 경험적 접근법을 사용하여 고장이 발생할 가능성이 높은 시기를 예측하는 방법이다.

 

5. 로드 밸런싱

워크로드를 여러 구성 요소에 분산하여 단일 시스템에 과도한 부하가 걸리지 않도록 해야 한다. 이를 통해 장애를 방지하고 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다.

 

이러한 기술은 소프트웨어 시스템의 결함내성을 개선하는 데 사용되는 몇 가지 기본 기술에 불과하다.

실제로 많은 시스템에서 이러한 기술을 조합하여 최대한 높은 수준의 결함내성을 제공한다.

 

결함내성이란 하나 이상의 구성 요소에 장애가 발생해도 컴퓨터, 네트워크 등과 같은 시스템의 기능이 계속 작동하지만 시스템은 중단 없이 작동하는 것을 말한다.

 

결함내성 시스템을 구축하는 주요 목적은 단일 장애 지점(single point of failure)으로 인해 발생할 수 있는 중단을 방지하고 특히 비즈니스 연속성에 필수적인 미션 크리티컬 애플리케이션의 경우 애플리케이션의 고가용성을 보장하는 것이다. 결함내성 시스템은 또한 시스템 장애 시 자동으로 실행되는 백업 구성 요소를 사용하여 서비스 손실이 없도록 한다. 이러한 백업 시스템에는 전원, 하드웨어 시스템 및 소프트웨어 시스템 등 이 있다.

 

소프트웨어 시스템에서 내결함성 기술을 사용할 경우의 장점

1. 향상된 신뢰성

결함내성 기술은 소프트웨어 시스템이 장애나 오류 발생 시에도 계속 작동하도록 하여 시스템의 전반적인 신뢰성을 향상시킨다.

2. 가용성 향상

오류 및 다운타임을 방지함으로써 결함내성 기술은 시스템의 전반적인 가용성을 높이고 사용자 만족도와 채택률을 높이는 데 도움이 된다.

3. 다운타임 감소

오류를 방지하고 오류의 영향을 완화함으로써 결함내성 기술은 소프트웨어 시스템에 발생하는 다운타임의 양을 줄이고 생산성과 효율성을 높이는 데 도움이 된다.

4. 향상된 성능

결함내성 기법은 워크로드를 여러 구성 요소에 분산시키고 단일 구성 요소의 과중한 부담을 방지함으로써 소프트웨어 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다.

소프트웨어 시스템에서 내결함성 기술을 사용할 경우의 단점

1. 복잡성 증가

결함내성 기술을 구현하면 소프트웨어 시스템이 복잡해져 개발, 유지보수 및 테스트가 더욱 어려워질 수 있다.

2. 비용 증가

결함내성 기술을 구현하는 데는 비용이 많이 들 수 있으며, 전문 하드웨어, 소프트웨어 및 전문 지식이 필요하다.

3. 성능 저하

경우에 따라 시스템이 오류 감지, 수정 및 복구에 리소스를 할애해야 하므로 결함내성 기술을 구현하면 성능이 저하될 수 있다.

4. 오버헤드

장애를 감지하고 복구하는 프로세스는 소프트웨어 시스템에 오버헤드를 발생시켜 전체 성능을 저하시킬 수 있다.

5. 잘못된 경보

경우에 따라 결함내성 기술은 실제로 존재하지 않는 오류나 오류를 감지하여 잘못된 경보와 불필요한 다운타임을 초래할 수 있다.