하드웨어 장애를 대비한 페일오버 클러스터 기본 구성 가이드

요약

서버 장애는 언제나 갑작스럽게 찾아오고, 비즈니스 중단으로 이어질 수 있습니다. 이를 예방하는 핵심 기술 중 하나가 바로 페일오버 클러스터입니다. 이 글에서는 윈도우 서버 환경에서 페일오버 클러스터가 어떻게 동작하는지, 어떤 구성 요소가 필요한지, 실제 구축 시 어떤 점을 고려해야 하는지를 단계적으로 설명합니다. 초보자도 이해할 수 있도록 그림 그리듯 풀어냈으며, 기존 검색 결과보다 실무 중심으로 구성을 차별화했습니다.

 

 

목차

1. 페일오버 클러스터란? – 장애 시 자동 전환을 위한 고가용성 기술
2. 클러스터 구성 조건 – 네트워크, 저장소, OS 버전까지 준비사항 확인
3. 노드 간 동기화 구조 – 클러스터 내 서버가 서로를 감지하는 방식
4. 클러스터 롤 및 리소스 구성 – 서비스 또는 애플리케이션 단위의 고가용성
5. 실무 환경에서의 적용 전략 – 어떤 시스템에 클러스터를 적용할 것인가

 

1. 페일오버 클러스터란? – 장애 시 자동 전환을 위한 고가용성 기술

‘페일오버 클러스터’는 특정 서버에 장애가 발생했을 때, 대기 중이던 다른 서버(노드)가 자동으로 역할을 이어받아 서비스를 중단 없이 유지시키는 기술입니다. 말 그대로 ‘Fail(실패)’이 발생했을 때 다른 노드로 ‘Over(넘겨)’ 서비스가 계속되도록 구성하는 거죠.

예를 들어 파일 서버나 데이터베이스 서버처럼 중단되면 곧바로 업무 마비로 이어지는 서비스의 경우, 단일 서버만으로 운영하는 것은 위험해요. 이때 두 대 이상의 서버를 클러스터로 묶고, 동일한 데이터를 공유하도록 설정하면, 하나의 서버가 다운되어도 다른 서버가 자동으로 서비스 요청을 처리합니다.

Windows Server에서는 'Failover Clustering' 기능을 통해 이 구조를 지원합니다. 단순히 하드웨어 이중화뿐 아니라, 서비스 단위로의 자동 전환까지 고려된 고가용성 구성입니다.

 

2. 클러스터 구성 조건 – 네트워크, 저장소, OS 버전까지 준비사항 확인

페일오버 클러스터는 아무 장비나 연결한다고 되는 게 아닙니다. 기본적으로 서버 간 네트워크 통신, 공유 저장소, 운영체제 조건을 모두 만족해야 합니다.

• 노드 수: 최소 2대 이상의 Windows Server가 필요합니다. 같은 버전과 패치 수준을 유지하는 것이 안정성에 좋습니다.
• 스토리지: 두 서버가 동시에 접근할 수 있는 공유 저장소(예: SAN, iSCSI)가 필요합니다. CSV(Cluster Shared Volume) 구성이 일반적입니다.
• 네트워크 구성: 전용 클러스터 통신용 NIC와 별도의 클라이언트 접근용 NIC를 분리하는 게 좋습니다. 장애 감지 속도와 데이터 전송 안정성을 확보하기 위함입니다.
• DNS/AD 통합: 대부분의 클러스터는 AD 환경에서 구성되며, 클러스터 이름은 DNS 등록을 통해 관리됩니다.

또한 Windows Server 2016 이상에서는 ‘스토리지 스페이스 다이렉트(SSD)’를 통한 저장소 공유도 지원되기 때문에, 환경에 따라 로컬 디스크만으로도 클러스터 구성 가능성이 열려 있어요.

 

 

3. 노드 간 동기화 구조 – 클러스터 내 서버가 서로를 감지하는 방식

클러스터는 단순히 서버를 묶는 것이 아니라, 서로의 상태를 지속적으로 감시(Heartbeat) 하며 장애 여부를 판단합니다.

각 노드는 일정 주기로 다른 노드에 신호를 보내고, 응답이 없으면 해당 노드가 장애 상태로 간주돼 롤(역할)이 자동으로 다른 노드에 이전됩니다. 이때 중요한 요소 중 하나가 ‘쿼럼(quorum)’입니다.

쿼럼은 클러스터 내에서 과반수의 노드(또는 투표권)를 확보한 경우에만 클러스터가 정상 상태로 유지되도록 결정하는 기준입니다. 예를 들어 2노드 클러스터에서는 디스크 쿼럼 또는 클라우드 쿼럼을 통해 짝수 노드의 장애 판별을 보다 정밀하게 구성할 수 있어요.

즉, 클러스터가 안정적으로 작동하려면 단순히 서버를 추가하는 것만이 아니라, ‘누가 장애인지, 누가 운영을 맡을 것인지’에 대한 룰을 명확히 설정해야 합니다.

 

 

4. 클러스터 롤 및 리소스 구성 – 서비스 또는 애플리케이션 단위의 고가용성

클러스터는 ‘노드’ 단위가 아니라 ‘롤(Role)’ 단위로 구성됩니다. 이 롤은 고가용성이 필요한 리소스들, 즉 파일 공유, SQL Server 인스턴스, DHCP, Hyper-V 가상머신 등을 의미해요.

각 롤은 기본적으로 특정 노드에 “활성 상태”로 실행되지만, 해당 노드가 다운되면 다른 노드가 이 롤을 이어받아 서비스 중단을 최소화합니다. 이때 클러스터 관리자(Windows Admin Center 또는 Failover Cluster Manager)를 통해 어떤 리소스가 어떤 노드에 배치될지를 제어할 수 있어요.

예를 들어, 두 개의 SQL Server 인스턴스를 각각 다른 노드에서 운영하다가, 하나가 다운되면 다른 노드가 두 개 인스턴스를 모두 떠안는 형태로도 운영 가능합니다. 단, 이 경우 리소스 점유율과 서버 성능을 미리 고려해야 하죠.

**중요한 건 ‘서비스 단위의 연속성 확보’**라는 점입니다. 단순히 서버만 살아 있으면 된다는 개념이 아니라, 각 애플리케이션이 살아 있어야 업무가 멈추지 않으니까요.

 

 

5. 실무 환경에서의 적용 전략 – 어떤 시스템에 클러스터를 적용할 것인가

모든 시스템에 클러스터를 구성하는 건 현실적으로 무리입니다. 그래서 어떤 시스템이 페일오버 클러스터의 대상이 되어야 하는지를 명확히 정하는 것이 핵심 전략입니다.

다음은 실무에서 클러스터 적용을 우선 고려해야 할 대상입니다:

• 파일 서버: 문서 공유 및 저장소는 장애 발생 시 가장 빠르게 복구돼야 할 핵심 자원입니다.
• SQL Server: DB는 서비스 전체의 기반이므로, Always On과 함께 클러스터 연계를 통해 이중화를 고려해야 합니다.
• Hyper-V: 가상머신 기반 인프라에서는 VM 자체를 클러스터 리소스로 구성해 자동 전환이 가능하도록 설정할 수 있어요.
• DHCP 서버: 네트워크 기본 설정을 담당하는 서비스이므로 클러스터를 통해 고가용성을 확보하는 게 유리합니다.

실무에서는 서비스 영향도와 복구 시간 목표(RTO), 데이터 손실 허용 범위(RPO)를 기준으로 클러스터 도입 우선순위를 정하는 것이 바람직합니다. 모든 시스템이 아닌, 중요한 시스템부터 단계적으로 구축하는 것이 현실적이고 효과적이에요.

 

 

결론 – 장애에 강한 인프라의 핵심, 페일오버 클러스터

페일오버 클러스터는 단순한 이중화가 아니라, 서비스 단위의 고가용성 전략입니다. 장애를 ‘피하는’ 것이 아니라, 장애가 나도 ‘서비스가 유지되도록 만드는’ 구성입니다.

윈도우 서버 환경에서는 Failover Clustering 기능과 Windows Admin Center를 통해 비교적 쉽게 이 구성을 실현할 수 있어요. 다만 기술적 조건과 자원 준비, 그리고 장애 판단 기준(쿼럼) 설정까지 종합적으로 고려해야 한다는 점에서 전략적인 접근이 필요합니다.

장애는 피할 수 없지만, 서비스 중단은 줄일 수 있습니다. 그 시작이 바로 페일오버 클러스터입니다.