장애 허용(Fault Tolerance)이란 무엇인가?

EDB Team
2025년 8월 19일

상상해 보세요. 당신은 온라인 리테일 사업을 운영하고 있고, 오늘은 1년 중 가장 바쁜 쇼핑 날입니다. 그런데 갑자기 온사이트 서버가 다운되어 고객들이 웹사이트에 접속할 수 없게 됩니다. 고객들은 곧바로 다른 곳으로 눈을 돌리고, 이는 단순한 기술적 문제를 넘어 비즈니스의 큰 리스크로 이어집니다.

이런 상황을 막기 위해서는 강력한 장애 허용(Fault Tolerance) 설계가 필수적입니다. 장애 허용은 예기치 못한 장애 상황에서도 기업이 계속 운영될 수 있도록 보장합니다. 이 글에서는 장애 허용의 개념과 중요성, 그리고 오늘날 경쟁적인 비즈니스 환경에서 가용성을 극대화하는 방법을 살펴보겠습니다.

장애 허용 정의

**장애 허용(Fault Tolerance)**이란 시스템 일부에 장애가 발생해도 전체가 멈추지 않고 정상적으로 작동하는 능력을 의미합니다. 장애 허용 시스템은 대체 경로, 예비 장비, 백업을 활용해 전체 서비스 중단을 방지합니다. 예를 들어 서버 한 대가 다운되더라도 트래픽은 다른 경로로 자동 전환됩니다. 제대로 구축된다면, 사용자는 장애가 있었다는 사실조차 인식하지 못합니다.

데이터 센터, 클라우드 플랫폼, 엔터프라이즈 네트워크는 장애 허용을 기반으로 장애 조치(Failover) 메커니즘을 구현하여 워크플로우를 중단 없이 이어갑니다. 특히 클라우드 환경에서는 별도의 데이터 센터에 고가용성(HA) 시스템을 구축해, 주 시스템에 문제가 생기면 즉시 예비 시스템이 작동하도록 설계합니다.

장애 허용 시스템의 주요 구성 요소

이중화 하드웨어(Redundant hardware): 서버, 디스크, 전원 공급 장치 등 핵심 하드웨어를 이중·삼중화하여 일부가 고장 나더라도 시스템이 계속 작동 가능
소프트웨어 모니터링 도구: 시스템 상태와 성능 지표를 지속적으로 추적하고 자동 오류 감지 및 로깅을 통해 장애 발생 전 선제적 조치
장애 조치(Failover) 메커니즘: 주 시스템 장애 시 즉시 예비 시스템이 자동으로 서비스 인계
로드 밸런서(Load balancer): 트래픽을 여러 서버에 분산시켜 특정 서버 과부하나 장애 발생 시 다른 서버로 트래픽을 재분배
복제 시스템(Replication systems): 데이터를 여러 노드에 동기화·복제하여 단일 노드 장애 시에도 항상 최신 데이터 접근 보장

장애 허용의 작동 원리

장애 허용은 일종의 안전망 역할을 합니다. 각 구성 요소가 서로를 보완하며 잠재적 장애를 흡수합니다.

로드 밸런싱은 트래픽을 분산해 특정 서버 과부하를 방지
이중화는 예비 자원을 마련해 주요 장비 장애 시 자동 대체
복제는 데이터 무결성과 가용성을 보장
**장애 조치(Failover)**는 자동 모니터링을 통해 문제 감지 시 예비 시스템을 가동

예를 들어, 스마트폰은 **Wi-Fi(주 시스템)**와 **셀룰러 네트워크(예비 시스템)**를 동시에 활용합니다. Wi-Fi가 끊기면 자동으로 셀룰러 데이터로 전환되며, 사용자는 연결이 끊긴 사실조차 모릅니다.

장애 허용 시스템의 이점

의료, 금융, 항공우주, 클라우드 서비스 등 산업 전반에서 장애 허용은 비즈니스 연속성을 위한 핵심 요건입니다.

다운타임 최소화: 장애 발생 시 자동 백업 자원 전환 → 생산성 유지
사용자 경험 개선: 서버 장애에도 서비스 연속성 보장 → e커머스의 블랙프라이데이 트래픽 대응 가능
데이터 보호 강화: 복제 시스템을 통한 데이터 손실 방지 → 의료·금융 규제 준수
비즈니스 연속성 확보: 단일 장애 지점(SPoF) 제거 → 항공기 통신·내비게이션 안정성 확보
유지보수 리스크 완화: 예비 자원을 활용해 무중단 업데이트 및 예측적 유지보수 가능

장애 허용 고려 요소

비용: 이중화, 모니터링, 백업 인프라 구축에는 상당한 초기 투자와 운영 비용 필요
복잡성: 분산 시스템 규모가 커질수록 장애 허용 설계 난이도 상승 (지리적 분산 시 네트워크 지연·동기화 문제 고려)
확장성: 소규모 환경에서 통했던 설계가 사용자가 증가하면 한계에 직면할 수 있음
RTO/RPO 목표:
- RTO(Recovery Time Objective): 얼마나 빨리 시스템을 복구해야 하는가?
- RPO(Recovery Point Objective): 백업 데이터는 얼마나 최신이어야 하는가?
규제 및 산업 표준: 금융, 통신, 헬스케어 등은 지속적 가용성과 데이터 무결성을 요구하며, 암호화·다중 인증 등 보안 조치 필수