MongoDB Replica set 활용(v2.0+ 기준)

Mongo DB를 사용한 Replication은 그 조합과 목적에 따라 여러 가지 구조로 구현된다. Master-Slave 이중화 및 다중화, Master-Master 이중화, Master-Master Circular 구조의 다중화, Cluster 기술이 적용된 Replica Set 등, ... 결국은 데이터베이스의 고가용성을 갖추기 위한 목적은 같지만 말이다.

가장 대표적이고 단순한 것은 Master-Slave이다. 이를 통해서 Data redundancy는 구현되지만, Fail-over 문제, 자원의 비효율적 사용 때문에 Master-Master 구조를 선호하는 것이 일반적이다. 또한 그 구조도 비교적 단순하며 Fail-over 를 통한 Availability 뿐 아니라 Read/Write 부하의 분산의 측면에서 아직까지 중/소규모 데이터 처리시에 효과적으로 활용될 수 있다. 물론 Database의 앞 쪽에 Load Balancer가 있어, 양쪽으로 부하를 분산해 줄 수 있을 경우 또는 드라이버나 Application 에서 Fail-over에 대응하는 접속 설정이 가능할 경우에 해당된다.

이 방식에서의 치명적인 단점은 바로 운영의 부담이 크다는 것이다. 데이터를 양쪽 노드에 모두 쓰기가 가능함으로 해서, Fail-over의 혜택을 누렸지만, 이를 복구한 이후에 재 투입을 할 경우, 짧은 순간이지만, 각 노드가 Master 이면서 Slave 이기 때문에 살아 있던 Master의 replication 옵션을 바꾸어서 장애 복구한 노드를 재 투입하여 Replication을 하고, 정상적으로 Replication될 경우 다시 한번 양 쪽의 raplication 옵션을 Master-Master 바꾸어서 재실행하여야 한다.

10Gen 에서는 MongoDB 초창기(1.4?) 부터 Master/Slave Replication 의 단점을 보완하고자 지금은 없어진 Replica Pair, Replica Set 기능을 개발 해 왔고 1.6.* 이후 부터 본격적으로 안정된 Replica Set 기능을 제공하고 있다. 즉 2대 이상의 서버를 이용해 Master-Slave(1:n) 구조로Data를 복제하여 저장하되, 정상 상황에서 하나의 Primary만 존재하여 작동하되, Primary에 문제가 생길 경우 Slave 중의 하나를 Primary로 선정(vote)하여 Master 기능을 넘겨 받는 구조이다.


[주의] 
모든 경우에 Replica Set이 만능은 될 수 없다. mongos와 Config server를 사용하여 쓰기 부하를 분산하도록 해야 하며, Master-Slave 이중화 구성에서 Replica Set으로 이전하려면, Application 측의 driver 를 변경하여 Primary 노드를 찾아가도록 하는 추가적인 노력이 필요한 점에 유의하여야 하며, 기존의 이중화 구성에서 사용한 Load Balancer의 설정 방식에도 변화를 주어야 한다. 하지만 한 번 적용해 놓으면 트리 구조의 단순성과 추가 노드 투입(확장성)또는 장애 대처의 편리성(운영 편의), 거의 100%에 가까운 가용성 때문에 중 대규모 데이터를 처리하고자 하는 환경인 경우에 지극히 효과적인 장점을 보이는 것은 분명하다.