네트워크 이중화(Redundancy)란 무엇인가?
네트워크 이중화는 네트워크 장비와 연결 회선을 여러 벌 마련해 두는 보안·가용성 제어 기술입니다. 기본 링크에 장애가 발생하더라도 백업 경로가 존재하기 때문에 고객 및 클라이언트와의 통신을 끊김 없이 유지할 수 있습니다. 쉽게 말해, 추가 또는 복제된 자원을 주 시스템을 지원하도록 상시 준비해 두었다가, 주 시스템에 장애가 생기면 예비 시스템이 그 역할을 대신 수행하는 것입니다.
다만 이중화를 구축했다고 해서 반드시 기대만큼의 보호 효과를 얻는 것은 아니므로, 설계와 검증 단계에서 신중한 접근이 필요합니다.
페일오버(Failover): 서버 이중화의 핵심 용어
컴퓨팅과 네트워킹 분야에서 '페일오버'는 널리 사용되는 용어입니다. 기존에 운영 중이던 애플리케이션, 서버, 시스템, 하드웨어 구성 요소 또는 네트워크에 장애가 발생했을 때, 이중화된 예비 자원으로 전환하는 절차를 의미합니다.
사이버 보안에서의 이중화와 다양성(Diversity)
우발적인 오류를 견디는 결함 허용(fault tolerance)에는 이중화와 다양성이라는 두 가지 원칙이 널리 활용됩니다. 하지만 보안 영역에서는 아직 일반적인 수용도와 활용도가 높지 않은 편이며, 문제를 확률적 관점에서 분석하고 그 타당성을 검토하는 연구가 진행되고 있습니다.
다양성과 이중화를 함께 적용하면 같은 기능을 서로 다른 방식으로 구현하게 되어, 두 시스템이 동시에 실패할 가능성을 크게 줄일 수 있습니다. 여기서 '다양한 이중화(diverse redundancy)'란 동일한 작업을 서로 다른 시스템이 수행하도록 하되, 각 시스템을 서로 다른 구성 요소, 알고리즘, 전자 부품, 방법론, 설계 규칙 등으로 만드는 것을 말합니다.
단, 이중화와 다양성은 시스템 복잡성을 높이기 때문에 오히려 새로운 오류를 유발할 수 있다는 점도 유의해야 합니다. 한편, 이중화된 사이버 시스템은 주요 자원에 장애가 발생해도 시스템 전체가 취약해지지 않도록 돕습니다. '완화(mitigation)'는 장애 발생 시 시스템이 어떻게 대응하는지, 또는 사람의 대응을 어떻게 지원하는지를 설명하는 개념입니다.
이중화 구성의 예: CSM-S 모듈
두 개의 CSM-S 모듈이 이중화로 구성되면 각 유닛은 활성(active)과 대기(standby) 역할을 모두 수행합니다. 두 모듈은 동일한 IP 주소, 가상 서버, 서버 풀, 실제 서버 정보를 공유하며, 네트워크 입장에서는 이 내결함성 구성 전체가 하나의 CSM-S처럼 인식됩니다.
네트워크 보안의 주요 유형
- 접근 통제(Access Control)
- 안티바이러스 및 안티멀웨어 소프트웨어
- 애플리케이션 보안 평가
- 행동 분석(Behavioral Analytics)
- 데이터 손실 방지(DLP)
- DDoS(분산 서비스 거부) 방어
- 이메일 보안
- 방화벽(Firewall)
네트워크 접근 통제의 두 가지 유형
접근 통제는 물리적 접근 통제와 논리적 접근 통제로 나뉩니다. 물리적 접근 통제는 건물 출입, IT 자산 접근 등 실제 공간에 대한 통제를 담당하고, 논리적 접근 통제는 데이터와 네트워크에 대한 접근을 관리합니다.
알아 두어야 할 주요 네트워크 보안 위협
통계에 따르면 14초마다 어딘가의 한 기업이 멀웨어 또는 랜섬웨어 공격을 받고 있습니다. 대표적인 위협은 다음과 같습니다.
- 봇넷(Botnet): 상호 연결된 컴퓨터들의 집합
- 컴퓨터 바이러스와 웜
- 피싱(Phishing) 공격
- DDoS: 분산 서비스 거부 공격
- 크립토재킹(Cryptojacking): 암호화폐 채굴 악용 공격
- APT(Advanced Persistent Threat): 지능형 지속 위협
- 트로이 목마(Trojan Horse)
보안 대응책(Countermeasure)의 세 가지 분류
보안 대응책은 크게 세 가지로 분류할 수 있습니다. 첫째, 암호화(Cryptography), 둘째, 인적 요소(Human Factors), 셋째, 침입 탐지(Intrusion Detection)입니다.
네트워크 이중화의 실제 예시
효과적인 이중화를 위해 많은 관리자는 네트워크의 전략적 지점에 동일한 시스템을 복제하여 배치하는 방식을 선호합니다. 예를 들어 두 대의 동일한 스위치로 코어 스위치를 구성하는 경우입니다. 이때 두 스위치는 가능한 한 동일한 소프트웨어를 실행하고, 하드웨어 사양과 연결 구성까지 같게 만드는 것이 좋습니다.
네트워크 이중화를 확보하는 방법
네트워크 이중화는 일반적으로 대체 경로(alternate route)를 통해 확보합니다. 대기 라우터와 대기 스위치를 배치해 두면, 기본 경로를 사용할 수 없을 때 즉시 대체 경로로 전환할 수 있어 네트워크 서비스를 최소한의 다운타임으로 계속 운영할 수 있습니다.
라우터 이중화 설정 방법
라우터에 이중화를 구성할 때는 먼저 이더넷 인터페이스에 IP 주소를 설정하고, 대기 시스템에 사용될 IP 주소를 지정합니다. 그리고 'standby preempt'를 구성하여 라우터 1이 가용한 동안 항상 기본(primary) 라우터 역할을 유지하도록 합니다.
Cisco 스위치의 이중화
Cisco 스위치 스택에서 이중화를 유지하려면 특정 스위치에 활성(active)과 대기(standby) 역할을 할당합니다. 재부팅된 활성 스위치는 대기 역할로 전환되고, 대기 중이던 스위치가 활성 역할을 맡아 스택의 멤버로 동작합니다.
이중화 서버 구축 방법
이중화 서버로 사용할 컴퓨터의 관리자 계정에 로그인한 뒤 설정을 진행합니다. 시작 메뉴의 검색 상자에 'admin'을 입력하여 관련 설정에 접근할 수 있습니다.
서버 이중화가 비즈니스에 중요한 이유
'이중화 서비스(redundant service)'란 여러 대의 서버를 로드밸런싱(load-balanced) 방식 또는 페일오버(fail-over) 방식으로 운영하여 더 높은 가용성을 보장하는 시스템을 의미합니다. 이중화된 서버는 운영 서버에 장애가 발생하거나 재난 상황이 닥쳤을 때에도 중요한 데이터에 접근할 수 있게 해줍니다. 운영 서버가 다운되면 백업 서버가 즉시 인수하여 비즈니스의 최대 가동 시간(uptime)을 확보해 줍니다.