서비스 거부와 자원 소진

01무엇이고, 어떤 일을 하나

• 요청 유입량과 처리 시간의 관계를 찾는다.
• 네트워크·운영체제·애플리케이션 병목을 구분한다.
• 연결·요청·작업량 제한과 정상 서비스 복구 기준을 정한다.

02어떤 순서로 동작하나

1. 요청 도착

   연결 또는 요청이 들어오면 대기열·연결 슬롯·스레드 등의 자원이 할당된다. 각 자원에는 별도의 용량 한도가 있다.

2. 자원 점유

   처리·하위 서비스 호출·응답 전송 동안 자원이 유지된다. 요청이 느리게 끝나면 같은 도착률에서도 평균 동시 점유가 커질 수 있다.

3. 용량 초과

   점유량이 한도에 이르면 새 요청이 대기·거부·시간 초과를 겪는다. 공격 트래픽과 정상 급증은 원인이 달라도 비슷한 포화 증상을 만들 수 있다.

4. 제한과 회복

   시간·본문 크기·동시성·요청률 제한을 단계별로 적용해 장기 점유를 줄인다. 처리율이 유입률보다 작으면 큐 크기만 늘려도 적체 원인은 남는다.

5. 관측 평가

   안정된 관측 구간에서 평균 동시 점유 N≈평균 도착률 λ×평균 체류시간 W로 추정한다. 계속 발산하는 과부하 구간에 안정 상태 공식을 무조건 적용하지 않는다.

03먼저 알아둘 용어와 구성요소

동시 점유

일정 시점에 처리 중이거나 대기 중인 작업 수.

처리율

단위 시간에 완료할 수 있는 작업 수.

Backpressure

하위 처리 능력에 맞추어 유입을 늦추거나 제한하는 방식.

DDoS

여러 분산된 원천이 서비스 거부에 관여하는 형태.

04예제로 따라가기

• 조건 설정: 연결마다 슬롯 하나를 점유하고 초당 평균 100개가 도착하며 평균 체류시간이 5초라고 가정한다.
• 정상 점유: N≈100×5=500개다. 슬롯 한도가 1,000이라면 이 평균값만 보면 여유가 있지만 순간 피크는 별도다.
• 지연 변화: 하위 서비스 장애로 체류시간이 30초가 되면 같은 도착률에서 N≈3,000개가 필요하다. 도착률 증가 없이도 한도를 넘는다.
• 한도 도달: 1,000개 제한에 걸리면 대기·거부·timeout 중 정책에 따른 결과가 나타난다. 실제 포화 상태에서는 안정 상태 공식의 가정도 깨질 수 있다.
• 원인 판정: 접속 수·처리시간·대기열·하위 호출 오류를 같이 보면 부하 증가와 처리 지연의 기여를 구분할 수 있다. 이 수치만으로 공격 의도를 판정하지 않는다.

05혼동하기 쉬운 점과 확인 기준

• TCP Window=0은 수신 버퍼의 흐름 제어 표시다. 그것 하나만으로 공격이나 네트워크 손실을 확정하지 않는다.
• 단순 횟수 제한은 정상 버스트와 느린 고비용 요청을 같은 방식으로 처리하지 못하므로 작업 비용·주체·시간 범위를 함께 본다.

06상세 노트 · 실습 자료

헤더 구조, 설정 예시, 수치 계산과 수업 캡처는 아래 노트에서 이어집니다.