대학 Moodle 기반 교육 환경 서버 구축 및 테스트

초록

본 논문은 대학의 정보·교육 환경(IEE)을 Moodle LMS 위에 구현하기 위해 Apache, PHP, MySQL, JVM, Red5 등 핵심 서버 구성 요소를 설치·연동하고, 웹세미나·비디오컨퍼런스 기능을 검증한 과정을 제시한다. 시스템 설계, 설치 절차, 성능 테스트 결과를 통해 IEE 구축 시 고려해야 할 기술적 요건과 운영상의 시사점을 도출한다.

상세 요약

이 연구는 대학 차원의 통합 교육 플랫폼을 구현하기 위해 오픈소스 기반 LMS인 Moodle을 핵심으로 삼고, 주변 인프라스트럭처를 어떻게 조합해야 하는지를 상세히 탐구한다. 먼저 Apache HTTP Server를 프론트엔드 웹 서버로 선택한 이유는 모듈화된 구조와 .htaccess를 통한 세밀한 접근 제어가 가능하기 때문이다. PHP 모듈은 Moodle 코어가 PHP 7.x 이상을 요구하므로, 최신 버전의 PHP‑FPM을 연동해 비동기 처리와 자원 효율성을 높였다. 데이터베이스는 MySQL 8.0을 사용했으며, InnoDB 스토리지 엔진과 복제 설정을 통해 고가용성과 데이터 무결성을 확보하였다.

JVM은 Red5 서버와 연동하기 위한 필수 요소로, 실시간 스트리밍 및 WebRTC 기반 비디오 회의 기능을 제공한다. Red5는 RTMP와 RTMFP 프로토콜을 지원해 강의 녹화, 실시간 방송, 화면 공유 등을 구현했으며, 이를 Moodle 플러그인과 연동함으로써 학습자와 교강사가 LMS 내부에서 바로 세션을 시작할 수 있게 했다. 서버 간 네트워크 토폴로지는 Apache → PHP‑FPM → Moodle 애플리케이션 → MySQL 및 Red5로 흐르는 3계층 구조이며, 방화벽 규칙과 SELinux 정책을 통해 포트와 서비스 접근을 최소화했다.

성능 테스트에서는 JMeter와 Locust를 활용해 동시 접속자 200명, 평균 응답 시간 350 ms 이하, CPU 사용률 45 %를 달성하였다. 특히 Red5 스트리밍 부하 시 CPU 사용률이 급증하는 현상을 발견하고, 하드웨어 가속(AMD EPYC 기반)과 FFmpeg 인코딩 파라미터 최적화를 통해 30 % 이상의 부하 감소를 확인했다. 보안 측면에서는 SSL/TLS 전역 적용, HTTP Strict Transport Security(HSTS), 그리고 Moodle 자체의 2단계 인증(2FA) 모듈을 도입해 데이터 전송과 로그인 보안을 강화하였다.

운영 관리 측면에서는 Ansible 플레이북을 이용한 자동화 배포와 Docker 컨테이너 기반 테스트 환경을 구축해, 버전 업그레이드와 패치 적용 시 다운타임을 최소화했다. 로그 수집은 ELK(Stack)로 통합해 실시간 모니터링과 이상 탐지를 가능하게 했으며, 백업 전략은 MySQL의 물리적 복제와 Moodle 파일 시스템의 증분 스냅샷을 조합해 24 시간 이내 복구 목표(RTO)를 만족시켰다.

전체적으로 이 논문은 Moodle 기반 IEE 구축에 필요한 서버 스택을 체계적으로 설계·구현하고, 실사용 환경에서의 성능·보안·운영 효율성을 검증함으로써, 대학이 자체 LMS를 구축·운영할 때 참고할 수 있는 실용적인 로드맵을 제공한다.