컴퓨터 네트워크 heartbeat란?

Heartbeat란?

컴퓨터 네트워크에서 Heartbeat는 한 시스템이 다른 시스템에게 "나는 살아있다"는 것을 알리는 신호입니다. heartbeat 본래 뜻인 심장박동처럼 컴퓨터에서도 심장이 뛰는 것과 비슷한 방식으로 동작하기 때문에 이런 명칭이 붙었습니다.

 

heartbeat 신호는 몇 초에 한 번처럼 주기적으로 보내집니다. 이를 수신하는 시스템은 해당 시스템이 작동 중이며 정상적으로 통신할 수 있는 상태임을 확인합니다. 만약 주기적으로 와야 하는 heartbeat가 오지 않는다면 시스템은 곧장 네트워크 문제 또는 시스템 장애가 발생했다고 인지할 수 있습니다.

 

출처=techcommunity.microsoft.com

 

Heartbeat 사용 이유

Heartbeat는 시스템이 온라인 상태이고 메시지를 받을 수 있는지 확인하는 데 사용됩니다. 만약 Heartbeat 메시지가 도달하지 않는다면, 해당 시스템이 다운되었거나 네트워크에 문제가 발생했을 가능성이 있다고 눈치챌 수 있습니다.

 

일부 분산 시스템에서는 Heartbeat 메시지를 사용하여 시스템의 부하를 모니터링하고, 장애가 발생한 시스템의 작업을 다른 시스템으로 옮기는데 사용합니다. 또한 Heartbeat 메시지는 시스템 간에 일정한 간격으로 동기화를 유지하는 데도 사용될 수 있습니다.

 

이런 이유로 여러 애플리케이션이 heartbeat를 설정할 수 있는 옵션을 제공합니다. heartbeat 메시지를 수신한 후에 이에 응답하기 위해 사용하는 heartbeat-ack 메시지를 설정할 수 있는 기능을 제공하기도 합니다. heartbeat-ack 메시지는 heartbeat를 수신하는 시스템이 메시지를 제대로 받았다는 의미로 회신하는 메시지입니다.

 

Heartbeat 사용 예시

1. 웹 서비스 모니터링 도구

웹 서비스 모니터링 도구들이 서비스가 제대로 동작하고 있는지 확인하기 위해 heartbeat 메커니즘을 사용합니다. 웹 서버는 일정 간격으로 heartbeat 메시지를 모니터링 도구로 보내며, 만약 이 메시지가 도달하지 않는다면 모니터링 도구는 서비스에 문제가 있을 수 있음을 알리는 경고를 발생시킵니다.

 

2. 데이터베이스 복제

분산 데이터베이스 시스템에서는 종종 마스터 노드가 여러 개의 슬레이브 노드와 통신하며, 이들 간의 동기화를 유지합니다. 마스터 노드는 주기적으로 heartbeat 메시지를 슬레이브 노드에 보내, 각 노드가 정상적으로 동작하고 있는지 확인합니다. 만약 슬레이브 노드가 heartbeat에 응답하지 않는다면, 마스터 노드는 해당 노드에 문제가 있을 수 있음을 감지하고, 필요한 조치를 취하게 됩니다.

 

heartbeat는 정해진 주기에 전달되는데, 주기가 너무 짧으면 네트워크 트래픽을 불필요하게 증가시킬 수 있고 너무 길면 문제를 신속하게 감지하는 데 시간이 걸릴 수 있기 때문에 적절한 주기를 설정하는 것도 중요합니다.