Azure Load Balancer

Azure 를 하면서 여러가지 차이점을 느끼지만, 그 중 Azure Load Balancer 만큼 차이를 보여주는 것도 없어보인다. AWS 에서는 Network Load Balancer 에 대응되지만 기능이 몇가지 더 있음으로 해서 아키텍쳐에도 차이를 보인다.

SNAT

Azure LoadBalancer 는 SNAT 기능을 지원한다. Source NAT 라고 하는 것으로 내부 사설IP 를 외부 공인IP 로 변경해 주는 기능이다. 이 기능은 내부 사설망에서 외부 공인 인터넷망으로 통신을 가능하게 해주는 중요한 기능이다.

VM 기반 리소스를 생성할때에 보안상 대부분 사설 서브넷(Private Subnet) 에 위치시킨다. 그리고 서비스를 위해서 VM 앞단에 Load Balancer 를 위치킨다. 문제는 VM 자체적으로 인터넷 통신을 하려고할 때다. 공인IP 가 있다고 하더라도 사설 서브넷에 위치된 VM 은 라우팅으로 인해서 외부로 나갈 수 없어 인터넷 통신을 할 수 없다. AWS 의 경우 이 문제를 해결 하기 위해서 NAT Gateway 서비스를 이용해야 한다.

Azure 에서는 Load Balancer 를 이용하면 이러한 문제를 해결 할 수 있다. 물론 Azure 에서도 NAT Gateway 서비스가 존재하지만 Azure 아케텍쳐상 베스트 프렉티스(Best Practice) 가 아닌 것으로 보인다.

Azure VM 기준 아케텍쳐인데(Azure 공인문서), Frontend 와 Backend 에 위치한 VM들은 모두 사설 서브넷이며 인터넷 통신을 위해서 Load Balancer 를 이용하고 있다. NAT Gateway 를 이용하면 더 좋아 보이는데, 베스트 프렉티스로 되어 있지 않은 모양이다.

Load Balancer 생성

Azure 에 Load Balancer 는 L4 Layer 다. AWS 에 Network Load Balancer 에 대응되지만 SNAT 기능을 제공함으로써 인터넷 통신을 가능하게 해준다.

Load Balancer 생성화면에서 많은 절차가 필요하다는 것을 알수 있는데, Outbound rules 이 SNAT 기능을 사용하는 것이다. 물론 이 기능을 사용하기 위해서는 Inbound rules 설정에서 SNAT 기능을 사용하겠다고 활성화를 해줘야만 한다.

Port allocation

SNAT 설정할때에 문제가 되는 항목이 바로 Port allocation 이다. SNAT 자체가 VM 에서 출발하는 IP 를 변환해주는 것인데, 어쨋거나 Load Balancer 가 대신 공인 인터넷으로 접속을 하게 해주는 것임으로 결국에는 Load Balancer 가 출발지로 되고 결국에는 Client Port 가 있어야 한다.

문제는 VM 에서 인터넷 접속을 이것저것 하게 되면 단 하나의 Client Port 가지고는 되지 않는다. 브라우져를 통해 웹사이트 접속을 하더라도 동시에 몇십게의 Client Port 가 생성된다. 따라서 Load Balancer 입장에서는 뒷단에 있는 VM 들에게 무제한 접속을 허용, 다시 말해서 Client Port 를 할당해 줄수가 없게 된다.

이를 위해서 Azure 는 Port allocation 설정을 하도록 하고 있다. Load Balancer 의 Frontend IP 당 뒷단 VM 수를 조합해 VM 하나에 할당가능한 Port 의 개수를 정하도록 해 놨다.

Port allocation 의 방식을 Manually 로 하지 않고, Azure 에 위임할 경우에 Scale out 시에 뒷단 VM 의 연결이 안될 수도 있다. 위와같이 수동으로 하고 뒷단 인스턴스 개수를 지정해주는 것을 권장하고 있다.

이 설정을 하게되면 SNAT 설정이 완료된다. 이제 VM 에서 인터넷이 되는지 확인해보면 된다.

DNAT

Azure Load Balancer 는 DNAT 기능을 제공한다. 이 기능일 이용하면 Load Balancer 뒷단 VM 에 접속을 할 수 있다. 하지만 이 기능은 잘 사용하지 않는 것으로 보인다. 베스트 프렉티스 아키텍쳐에서는 Bastion 서버를 구성해서 사용하는 것으로 보이는데, 어쨌든 DNAT 기능을 제공한다.

SNAT 기능은 Outbound rule 이라고 한다면 DNAT 는 Inbound NAT rule 이라고 한다.

테스트를 위해서 SSH(22 port) 를 활성해서 뒷단 VM 에 접속하도록 했다. 이렇게 되면 Load Balancer 의 공인IP 를 기반으로 VM 에 22 포트로 접속이 가능해 진다. Frontend Port 의 경우에는 잘 알려진 포트가 아닌 다른 포트를 이용하는 것이 좋다.

결론

Azure Load Balancer 는 L4 Layer 장비다. AWS 와 달리 SNAT, DNAT 기능을 모두 지원함으로써 뒷단 VM 에 특정한 기능을 제공한다.

Azure 기술 문서에는 사설 서브넷에 위치한 VM 의 인터넷 연결을 위해서 Load Balancer 를 이용하고 있다. VM 접속을 위해서는 Bastion 서비스를 이용하도록 구성하고 있어서 Inbound NAT Rule 은 임시적으로 긴급한 상황이 아니라면 크게 사용할 일은 없어보인다.