카카오, Anycast 기술로 글로벌 POP 비용 절감 및 고가용성 확보

카카오는 Anycast 기술을 DNS를 넘어 Contents Cache 등 다양한 애플리케이션 서비스에 확장 적용했습니다. 특히 Quagga 오픈소스를 이용해 자체 망의 글로벌 POP에서 비용 절감과 고가용성을 달성했습니다.

Anycast의 원리와 도입 배경

Anycast는 서로 다른 호스트가 동일한 IP 주소를 사용하는 개념으로, BGP 라우팅 프로토콜을 통해 가장 최적의 경로에 있는 서버로 트래픽을 라우팅합니다. 이 기술은 2002년 Root DNS DDoS 공격과 2003년 인터넷 대란 이후 DNS 서비스의 가용성을 확보하기 위해 널리 채택되었습니다. Google Public DNS처럼 전 세계적으로 분산된 서버들이 동일한 IP를 사용하며, 장애 발생 시 자동으로 우회되는 구조를 가집니다.

카카오의 실제 적용 사례

카카오는 Anycast를 다음과 같은 영역에 활용하고 있습니다.

• Anycast DNS: 지역별로 분산된 DNS 서버를 구성해 응답 속도를 높이고, 한쪽 장애 시 다른 지역 서버가 자동으로 대체합니다.
• Contents Cache: GSLB의 부정확한 타겟팅 문제를 보완하기 위해 Anycast와 병행 사용합니다. 특히 모바일 사용자가 Google Public DNS나 지정된 필터링 DNS를 사용하는 경우에도 정확한 위치 기반 라우팅을 가능하게 합니다.
• Virtual IP: 원래 목적과 달리 서버의 물리적 IP 변경 없이 설정만으로 IP를 조정할 수 있는 Virtual IP 용도로도 활용됩니다.

구현 방식과 장점

카카오는 Quagga의 bgpd 데몬만 사용하여 구성을 간소화했습니다. 서버에 Loopback 인터페이스로 Anycast IP를 설정하고, BGP로 라우터와 통신합니다. 이 방식의 주요 장점은 다음과 같습니다.

• 비용 절감: 고가의 L4/L7 로드밸런서 장비 없이 소프트웨어만으로 구현 가능합니다.
• 안정성: BGP 데몬을 정지하면 라우터에서 자동으로 제외되어 트래픽 손실 없이 서비스를 안전하게 중단할 수 있습니다.
• 유연성: 자체 모니터링 스크립트를 통해 애플리케이션 장애 감지 시 BGP 데몬을 제어하여 서비스 제외를 자동화합니다.

단, 네트워크 경로상 가장 가까운 서버를 선택하므로 물리적 위치와 논리적 경로가 일치하지 않을 수 있으며, 라우터 레벨의 헬스체크 부재를 보완하기 위해 별도의 모니터링 툴이 필요합니다.