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백서

요약

이 백서에서는 공간 효율성이 뛰어난 쓰기 가능 인메모리

복제본을 실현하는 고유한 접근 방식으로서 XtremIO Virtual

Copy를 소개합니다. XtremIO의 가상 복제본 기술과 관련한

Best Practice와 주요 측면을 설명합니다.

2016년 3월

XtremIO Virtual Copy 소개

2 XtremIO Virtual Copy 소개

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Part Number H13035-01 (Rev. 02)


목차

요약 ........................................................................................................................ 4

기존의 스냅샷 .......................................................................................................... 6

기존의 볼륨 관리 ............................................................................................................ 6

Copy-On-Write 스냅샷 .................................................................................................. 6

Redirect-On-Write 스냅샷 ............................................................................................. 8

기타 복제 기술 ............................................................................................................. 11

기존의 스냅샷 - 효율성과 성능 ...................................................................................... 11

기존 스냅샷 활용 사례 .................................................................................................. 12

XtremIO Virtual Copy 소개 ................................................................................. 13

XtremIO Virtual Copy 생성 .......................................................................................... 13

기능 ............................................................................................................................ 14

비교 ...................................................................................................................... 15

아키텍처상의 이점 ................................................................................................. 16

여러 볼륨 간 정합성을 보장하는 복제본 ......................................................................... 20

정합성 보장 그룹 .......................................................................................................... 21

스냅샷 세트 ................................................................................................................. 21

존재 비트맵 ................................................................................................................. 22

가상 복제본 삭제 .......................................................................................................... 23

가비지 수집이 필요 없음 ............................................................................................... 23

볼륨 스냅샷 그룹 .......................................................................................................... 24

섀도우 쓰기 제거 .......................................................................................................... 25

업데이트 기능 .............................................................................................................. 26

업데이트 지침 .......................................................................................................... 28

태그 ............................................................................................................................ 28

활용 사례 .............................................................................................................. 29

백업 작업 오프로드 ...................................................................................................... 29

주요 이점 ................................................................................................................. 29

백업용 XVC 생성 - 작동 원리 .................................................................................... 30

테스트 및 개발 활용 사례 .............................................................................................. 32

주요 이점 ................................................................................................................. 35

논리적 데이터 보호 ...................................................................................................... 35

처리 오프로드 및 데이터 분석 ....................................................................................... 37

주요 이점 ................................................................................................................. 38

VMFS(Virtual Machine File System)에서 XVC를 사용하여 대량 VM 프로비저닝 .......... 39

결론 ...................................................................................................................... 41


요약

XtremIO 스토리지는 XtremIO Virtual Copy, 즉 XVC 기술을 활용합니다. XVC 기술은

백엔드 미디어에 영향을 미치지 않으면서 복제 작업을 고유한 인메모리 메타데이터

작업으로 분리합니다. XVC를 사용하면 모든 데이터 세트의 고성능 복제본을 거의 수량

제한 없이 즉각적으로 생성할 수 있습니다. 인라인 중복 제거와 압축 같은 데이터

서비스를 사용하여 공간 효율성이 뛰어나며, 운영 복제본 또는 다른 복제본에도 영향을

미치지 않습니다.

일반적으로 비즈니스에 매우 중요한 프로세스에는 개발, 분석, 운영, 데이터 보호 등

다양한 목적으로 사용할 각 데이터베이스 인스턴스와 애플리케이션 데이터의 복제본이

여러 개 필요합니다. 조직의 민첩성과 경쟁력을 높이려면 더 많은 복제본을 더욱 자주

제공하고 프로세스 주기 전반에서 더 많은 운영 셀프 서비스로 활용할 수 있도록 하는

것이 더욱 중요합니다. Gartner와 IDC에서 CDM이라고 표현하는 복제본 데이터

관리에는 몇 가지 방식이 있지만, 모든 방식은 근본적으로 무분별한 스토리지 증가,

복제 주기의 제한, 성능의 제한, 복잡한 운영 프로세스라는 한계를 가지고 있습니다.

빈틈없고 일관된 IOPS와 지연 시간, 필요 시 애플리케이션 다운타임 없이 성능을

확장하는 기능을 바탕으로, XtremIO는 운영 SLA에 영향을 미치지 않고 운영 및

비운영 애플리케이션의 성능을 획기적으로 높일 수 있는 길을 열어 줍니다.

XVC 기술은 볼륨 데이터의 복제본 이미지를 즉각적으로 생성할 수 있도록 지원하며,

복제본을 생성할 당시의 특정 시점에 표시되는 데이터를 그대로 캡처합니다. XVC를

통해 사용자가 볼륨 데이터 상태를 저장하고 소스 볼륨을 변경한 후에도 필요할 때 특정

볼륨 데이터를 액세스할 수 있습니다.

특히 XVC는 업계 최초로 뛰어난 공간 효율성을 유지하는 새로운 방식으로

메타데이터와 데이터 모두에 대해 쓰기 가능한 복제본과 읽기 전용 복제본을

구현합니다. XVC는 XtremIO만의 고유한 인메모리(In-Memory) 메타데이터

아키텍처를 사용하여 지연 시간이 짧은 고성능의 읽기/쓰기 가능 복제본을 대량으로

생성할 수 있습니다.

성능에 영향을 주지 않고 즉시 메타데이터 및 물리적 공간 면에서 효율성이 뛰어난

XVC를 생성할 수 있으며, 클러스터의 다른 볼륨과 동일한 데이터 서비스(예: 씬

프로비저닝, 인라인 데이터 감소)를 제공할 수 있습니다.

XVC는 XtremIO iCDM의 핵심 기반 기술로서 다음을 비롯하여 다양한 활용 사례를

지원합니다.


테스트 및 개발 환경 관리

데이터베이스 분석 및 처리 오프로드

데이터 보호

작업

VM의 대량 일괄 프로비저닝

XVC는 사용이 간편하며, 클러스터에서 표준 볼륨과 동일하게 표시되고 관리됩니다.


기존의 스냅샷

기존의 스냅샷은 기본적으로 공간 효율적인 방식으로 데이터를 보호할 목적으로

개발되었습니다. 볼륨 또는 볼륨의 그룹에 대한 스냅샷을 생성하면 원본 데이터 세트의

시점 복제본이 생성되어 필요 시 사용자가 롤백할 수 있습니다.

기존의 볼륨 관리

기존의 블록 스토리지 시스템에서 논리적 볼륨이란 해당 볼륨 내 논리적 주소의

범위입니다.

그림 1: 기존의 볼륨 관리

논리적 주소가 디스크의 물리적 데이터 블록으로 매핑되며, LVM(Logical Volume

Manager)이 실제 매핑 절차를 수행합니다. 이 절차는 씬 프로비저닝, 계층화, 중복

제거, 압축 및 기타 여러 요소에 따라 간소화되거나 복잡해질 수 있습니다.

Copy-On-Write 스냅샷

기존의 스냅샷은 "Copy-On-First-Write"라고 하는 기술을 기반으로 구현되었습니다. 이

스키마에서는 스냅샷 생성 시 원래 데이터의 저장 위치와 관련된 메타데이터가

복제되며, 스냅샷용 클러스터에 새 스토리지 풀이 정의되고 예약됩니다. 이 단계에서는

아직 물리적 복제가 수행되지 않습니다. 모든 새 쓰기는 운영 볼륨 및 예약된 스냅샷 풀

간 데이터의 이동 작업을 트리거합니다.

입출력 흐름은 다음과 같습니다.

1. 클러스터에 새 쓰기가 수신됩니다.

2. 시스템은 운영 볼륨에서 원래 데이터를 읽습니다.

3. 클러스터는 예약된 스냅샷 풀에 원래 데이터를 씁니다.


4. 클러스터는 새 데이터로 운영 볼륨을 덮어씁니다.

이 스키마에서는 스냅샷의 생성 시점에 원래 데이터의 저장 위치에 대한 메타데이터만

복제되며, 데이터의 물리적 복제는 수행되지 않습니다. 그런 다음 원래 볼륨에 대한

쓰기를 수행하는 동안 볼륨 관리자가 원래 볼륨의 블록 변경을 추적합니다. 쓰기가

발생한 데이터를 덮어쓰기 전에 원래 데이터를 스냅샷용으로 지정된 스토리지 풀로

복제합니다("Copy-On-Write"라는 이름이 여기서 유래됨).

따라서 모든 쓰기에는 추가로 2번의 입출력 작업이 필요합니다. SSD와 같은 고성능

미디어를 사용하면 이 접근 방식에 따른 성능 문제를 다소 해소할 수 있을 것이라고

생각하기 쉽지만, 반드시 그런 것은 아닙니다. 여전히 데이터 이동 관리 면에서 상당한

오버헤드가 발생하기 때문입니다. 쓰기 및 읽기 작업 모두에서 지연 시간이 증가하며,

복합 스냅샷 토폴로지(예: 스냅샷의 스냅샷)의 유연성과 성능 및 SSD 미디어의

내구성도 저하될 수 있습니다.

그림 2: Copy-On-Write – 호스트 쓰기

단점:

스냅샷 생성 시 메타데이터가 복제되므로 시간과 용량이 소모되며, 메모리

내에서 관리할 수 없습니다.

예약된 스냅샷 풀을 사전에 할당해야 하므로 완전히 사용되지 않을 수

있으며, 공간이 부족해질 수 있습니다.

성능이 크게 저하되며, 특히 쓰기 작업에 많은 영향을 미칩니다.

복합 스냅샷 토폴로지의 경우 심각한 성능 저하가 발생합니다.


읽기 작업도 유사한 방식으로 수행됩니다. 운영 볼륨에 대한 읽기 입출력은 항상 운영

데이터 예약 풀에서 처리됩니다. 스냅샷에 대한 읽기는 변경되지 않은 블록의 경우 운영

풀에서, 변경된 블록의 경우 스냅샷 예약 풀에서 처리됩니다.

그림 3: Copy-On-Write – 호스트 읽기

Redirect-On-Write 스냅샷

이 스키마에서는 스냅샷의 생성 시점에 원래 데이터의 저장 위치에 대한 메타데이터만

복제되며, 데이터의 물리적 복제는 수행되지 않습니다. 원래 볼륨에 대한 쓰기를

수행하는 동안 볼륨 관리자가 원래 볼륨의 블록 변경을 추적합니다. 그러나 운영 볼륨에

새 데이터를 쓸 때 스토리지 풀에 바로 데이터가 작성되고, 볼륨 관리자가 새 물리적

데이터 위치로 운영 볼륨의 메타데이터를 업데이트(리디렉션)합니다("Redirect-On-

Write"라는 이름이 여기서 유래됨).

단점:

복합 스냅샷 토폴로지의 경우 심각한 성능 저하가 발생합니다.


그림 4: Redirect-On-Write - 호스트 쓰기

단점:

일반적으로 스냅샷 생성 시에 메타데이터가 복제되어 시간과 용량이 소모되는 문제가

있습니다.

경우에 따라 읽기 및 쓰기 가능한 스냅샷을 만들기 위해 추가 작업이 필요합니다.

일부 구축 환경에서는 읽기 전용 스냅샷 생성 시 메타데이터를 복제하지 않습니다. 그러나

읽기/쓰기 작업에서 스냅샷을 액세스하면 메타데이터가 복제되므로 시간과 메모리가

소모됩니다.


스냅샷 생성 시 볼륨 관리자 내 운영 볼륨의 메타데이터 및 스냅샷 볼륨의 메타데이터는

동일한 물리적 블록을 가리킵니다. 운영 볼륨에 새 쓰기가 발생하면(블록 B 및 D의

LBA를 덮어쓴다고 가정) 해당 메타데이터는 새 블록의 위치를 가리키도록

업데이트됩니다.

읽기를 수행할 때 볼륨 관리자의 메타데이터 포인터를 사용하여 물리적 블록의 위치를

파악합니다.

그림 5: Redirect-On-Write - 호스트 읽기

Redirect-On-Write 스냅샷은 스냅샷 생성 과정에서 원래 볼륨에 대한 전체 메타데이터

세트를 복제하므로 데이터 효율성은 우수하지만, 메타데이터 측면에서는 효율성이

떨어집니다.

단점:

모든 스냅샷이 메모리 내에서 대량의 메타데이터를 소모하지만

스토리지의 메모리 양은 제한되어 있으므로 메타데이터를 SSD로

디스테이징해야 하며, 그 결과 올 플래시 스토리지에서도 성능 저하가

발생합니다.


기타 복제 기술

기타 볼륨 복제 기술을 사용할 수도 있습니다. 클론은 일반적으로 정적 스냅샷에서

만들어지며, 전체 데이터를 복제합니다(주로 클론은 별도의 물리적 하드 드라이브 또는

SSD에 생성됨). 클론은 클러스터 내 운영 볼륨과 동일한 성능을 제공할 수 있지만

데이터를 클론으로 복제하므로 일반적으로 클론을 생성하는 데는 매우 오랜 시간이

소요됩니다. 운영 환경에서 클론 작업을 수행할 때에는 SLA에 영향을 미칠 수

있습니다. 또한 클론은 용량 및 메타데이터를 두 배로 소비하기 때문에 효율성이

낮습니다.

분할 미러를 사용하면 동적 소스로부터 더욱 효율적으로 클론을 생성할 수 있습니다.

운영 볼륨과 클론 간 미러링이 형성됩니다(클론이 운영 볼륨과 일치할 때까지 동기화

프로세스가 지속적으로 수행됨). 동기화 후 관리자는 독립적인 데이터의 복제본을

제공하기 위해 클론을 분할합니다.

클론 및 미러 분할 기술 모두 양호한 성능을 제공하지만 어느 기술을 사용하든 생성 및

새로 고침에 많은 시간이 소요되며, 메타데이터 및 데이터 용량 면에서 비효율적입니다.

기존의 스냅샷 - 효율성과 성능

스냅샷에 대한 쓰기로 인해 조각화가 발생하며, 이는 Redirect-On-Write와 Copy-On-

Write 모두 마찬가지입니다. 또한 여러 스냅샷을 생성할 경우 원래 데이터에 대한

액세스, 모든 스냅샷에 대한 메타데이터 변경 추적, 스냅샷 삭제 시 발생하는 조각화 및

조정으로 인해 성능이 크게 저하됩니다.

Redirect-On-Write 스냅샷을 삭제하면 스냅샷 메타데이터에 대한 스캐닝과 처리

작업이 수행되고 해당 스냅샷에만 속해 있는 모든 데이터 블록을 제거하므로 스냅샷

예약 풀에서 운영 볼륨 풀로 데이터를 이동해야 할 수 있습니다. 이 프로세스를

완료하는 데 소요되는 시간은 원래 볼륨의 데이터에서 변경된 블록(스냅샷 생성 이후)의

양이 아니라 원래 볼륨 크기에 따라 비례합니다.

Copy-On-Write 스냅샷은 원래 볼륨에 대한 쓰기 작업에서 비효율적입니다. Copy-On-

Write 및 Redirect-On-Write 스냅샷 모두 기간이 지남에 따라 데이터 조각화 및 상당한

양의 메타데이터 변경을 처리해야 합니다. 따라서 스냅샷 생성 후 원래 볼륨에 대한

입출력 성능이 저하되는 경우가 많습니다.

이와 같은 성능 문제는 기존의 이중 컨트롤러 아키텍처나 Active/Passive 아키텍처로도

해결할 수 없습니다. 가장 큰 이유는 각 볼륨이나 스냅샷의 관리에 대해 볼륨이나

스냅샷 당 하나의 컨트롤러(또는 최대 2개의 컨트롤러)만 사용할 수 있기 때문입니다.

확장성이 제공되지 않으며, 대량의 스냅샷 및 운영 볼륨은 컨트롤러에 상당한

오버헤드를 야기하므로 스냅샷, 운영 볼륨 또는 둘 다의 성능에 영향을 미칩니다.


기존 스냅샷 활용 사례

원래 스냅샷은 단기간 사용할 목적으로 생성되며, 주로 백업을 위해 "라이브" 운영

데이터의 복제본을 만듭니다. 관리자는 운영 애플리케이션을 일시 중지한 후 스냅샷을

만든 다음 정상 운영을 재개할 수 있습니다. 이러한 작업은 운영 데이터의 정적

복제본을 생성하며, 일반적으로 읽기 전용 모드로 액세스하여 외부 백업 디바이스로

백업할 수 있습니다. 이전에는 성능 문제, 용량 활용도, 지원되는 스냅샷의 한정된 수

등의 이유로 스냅샷을 단기간만 사용할 수 있었습니다.

Redirect-On-Write 기술의 개발과 함께 주로 테스트 및 개발용으로 더 오랜 기간

스냅샷을 사용할 수 있게 되었습니다. 그러나 스냅샷 사용은 여전히 매우 제한적인데,

그 이유는 대개 성능에 미치는 영향 때문입니다. Copy-On-Write 스냅샷 구현은 운영

환경의 성능에 큰 문제가 되며, Redirect-On-Write 스냅샷은 읽기 지연 시간이

증가하는 문제를 발생시킵니다. 읽기 지연 시간이 증가하는 이유는 컨트롤러의 CPU 및

데이터 조각화에서 발생하는 오버헤드나 링크된 메타데이터가 스토리지에서 데이터를

스캐닝하는 문제 때문에 발생합니다.


XtremIO Virtual Copy 소개

XtremIO Virtual Copy는 쓰기 가능 복제본이거나 읽기 전용 복제본입니다. 읽기 전용

복제본을 사용하면 복제본의 불변성을 유지할 수 있습니다. 다른 운영 볼륨의

복제본이나 운영 볼륨에서 가상 복제본을 생성할 수 있습니다.

XVC는 다음의 예와 같은 다양한 활용 사례에 사용할 수 있습니다.

논리적 손상 방지: 초, 분, 시간 등 RPO 간격에 따라 시점 복제본을 자주 생성하여

논리적 데이터 손상으로부터 복구하는 데 사용할 수 있습니다. XVC는 필요한

기간만큼 제한 없이 시스템에 보존할 수 있습니다. 논리적 데이터 손상이 발생하면

논리적 데이터 손상이 발생하기 전 애플리케이션 상태의 시점 복제본을 사용하여

'정상' 작동하는 것으로 확인된 시점으로 애플리케이션을 복구할 수 있습니다. 또한

백업 복제본에서 운영 볼륨 전체를 복구할 수도 있습니다.

백업: 백업 서버/에이전트에 제공할 가상 복제본을 생성합니다. 이 복제본은 백업

프로세스를 운영 서버에서 다른 곳으로 오프로드하는 데 사용할 수 있습니다.

테스트 및 개발: 운영 데이터의 가상 복제본을 생성한 후 공간 효율성이 높고 성능이

우수한 운영 시스템 복제본을 여러 개 생성하여 테스트 및 개발용으로 제공합니다.

XtremIO Virtual Copy 기술은 무제한 복제본 계층 구조를 구현할 수 있으므로

다수의 테스트 및 개발 프로세스가 지원됩니다. 신규 또는 업데이트된 운영

데이터로 테스트 및 개발 환경을 업데이트할 수 있습니다. 업데이트 작업은

즉각적으로 간단히 실행됩니다. 테스트 및 개발 서버에 사용되는 SCSI 개체는

업데이트 시에도 보존되고 기본 데이터만 변경되므로 호스트 SCSI 버스 재검색이

발생하지 않습니다. 모든 환경은 CLI 또는 RESTful API를 통해 간편하게

스크립팅할 수 있습니다.

실시간에 가까운 데이터 분석: ETL과 같은 데이터 처리 작업을 운영 서버에서

오프로드하는 수단으로 XVC 기술을 사용합니다. 예를 들어 데이터에 대해 운영

서버의 성능에 영향을 미칠 수 있을 정도로 워크로드가 큰 프로세스를 실행해야

하는 경우 XVC를 사용하여 운영 데이터의 최신 복제본을 만들어 다른 서버에

마운트할 수 있습니다. 그런 다음 해당 서버에서 프로세스를 실행하면 운영 서버의

리소스를 소모하지 않습니다. 이 기능 덕분에 필요 시 실시간에 가까운 분석이

가능합니다.

XtremIO Virtual Copy 생성

볼륨, 볼륨의 세트 또는 정합성 보장 그룹에서 XVC를 생성하는 자세한 방법은

XtremIO 스토리지 사용자 가이드를 참조하십시오.


기능

XtremIO Virtual Copy는 다음과 같은 기능을 제공합니다.

즉각적인 복제본 생성을 통해 사용 가능하고 쓰기 가능한 운영 볼륨 복제본을

제공합니다.

복제본은 소스 볼륨의 읽기-쓰기 복제본이거나* 읽기 전용 복제본입니다.

복제본은 클러스터에서 일반 볼륨으로 처리됩니다.

복제본은 시스템의 일반 볼륨과 동일한 데이터 서비스를 제공하므로 인라인 글로벌

데이터 중복 제거 및 씬 프로비저닝 기능을 계속 사용할 수 있습니다.

복제본에는 메타데이터 및 데이터 측면에서 모두 우수한 효율성을 제공합니다.

복제본은 공간을 예약할 필요가 없습니다.

시스템의 여러 볼륨(정합성 보장 그룹)에서 정합성이 보장되는 복제본 이미지가

지원됩니다.

계층 레벨이나 범위와 관계없이 모든 복제본에서 복제본을 생성할 수 있습니다.

하위 복제본 또는 상위 XVC/볼륨에 영향을 주지 않고 특정 볼륨이나 그 XVC를

삭제할 수 있습니다.

시스템은 운영 볼륨 또는 복제본에 대해 일정하게 예측 가능한 성능을 제공합니다.

백업 복제본 이미지 중 하나를 사용하여 운영 볼륨을 쉽게 복구할 수 있습니다.

테스트 및 개발 환경을 간편하게 새 정보로 업데이트하거나 새로 고치면서 모든

SCSI 정보를 유지할 수 있습니다. 따라서 호스트에서 SCSI 버스를 재검색할

필요가 없습니다.

* 읽기 전용으로 생성된 XVC는 변경할 수 없습니다. 읽기 전용 복제본에 대한 쓰기 액세스를 실행하려면 읽기 전용 복제본을

소스로 사용하여 새 읽기/쓰기 복제본을 생성해야 합니다.


비교

표 1에서는 다양한 복제 기술과 XtremIO Virtual Copy 간의 몇 가지 주요 차이점을

비교합니다.

표 1: 기존 복제 기술과 XtremIO Virtual Copy 비교

Copy-On-Write Redirect-on-Write

전체 클론 XtremIO Virtual Copy

공간 효율적인

데이터

지원 지원 No 지원(인라인

데이터 감소 사용)

공간 효율적인

메타데이터

지원 안 함 지원 안 함 지원 안 함 지원

볼륨 및 스냅샷

메타데이터

메타데이터가

디스크 및

메모리에서 처리됨

메타데이터가

디스크 및


메타데이터가

디스크 및


메타데이터가 항상

100% 인메모리로

처리됨

생성 시간 즉시 즉시 장시간 즉시

운영 성능에

대한 영향

많은 영향을 미침 다소 영향을 미침 클론 생성 완료

후에는 영향 없음

영향 없음

스냅샷의 성능 성능 저하됨 성능 저하됨 운영 복제본으로

사용 가능

운영과 동일

빠른 삭제 지원 안 함 지원 안 함 지원 안 함 지원

삭제 관련 제약

사항

제한적 제한적 해당 없음 계층 트리의 모든

복제본을 상위

또는 하위 항목에

영향을 미치지

않고 삭제할 수

있음

토폴로지 관련

제약 사항

제한적 스냅샷의 스냅샷

지원 가능

스냅샷의 스냅샷

지원 안 함

모든 토폴로지

사전 공간 예약 지원 공간 예약이

필요할 수 있음

지원 지원 안 함

데이터 서비스

관련 제약 사항

있음 데이터 서비스가

제한될 수 있음

없음 없음(전체 데이터

서비스 사용 가능)

하위 계층

복제본 항목

간의 인스턴트

복원/업데이트

지원 안 함 매우 제한적 재동기화로 인해

운영 SLA에

영향을 미칠 수

있음

지원 토폴로지에

포함된 모든

복제본 간의

인스턴트

복원/업데이트


아키텍처상의 이점

XtremIO 가상 복제본 아키텍처 이점은 다음과 같습니다.

운영 볼륨과 해당 복제본의 쓰기 프로세스와 성능은 동일합니다.

공간 효율적인 메타데이터:

가상 복제본의 생성 과정에서 메타데이터를 소모하지 않습니다.

메타데이터는 새로 작성되고 전역적으로 고유한 데이터 블록에 대해서만

소모됩니다.

성능에 영향을 미치지 않음:

가상 복제본을 생성하더라도 성능에 영향을 미치지 않습니다.

모든 수준의 복제본 계층에서 동일한 읽기 성능을 제공합니다.

뛰어난 확장성:

많은 수의 복제본을 지원합니다.

많은 수의 정합성 보장 그룹을 지원합니다.

인라인 데이터 감소 기능이 향상된 "Redirect-On-Unique-Write" 방식:

새로 작성되고 전역적으로 고유한 데이터 블록에 대해서만 공간을 소모합니다.

새로운 쓰기에 대해 물리적 데이터 이동이 발생하지 않습니다.

튜닝 및 최적화가 필요 없으며 시스템 리소스가 일정하게 균등 분산됨:

개체 유형과 관계없이 지속적으로 클러스터의 스토리지 컨트롤러를 모두

사용하여 입출력 데이터 흐름과 메타데이터를 관리합니다.

여러 개의 컨트롤러를 사용하므로 단일 컨트롤러를 사용할 때보다 가용 CPU

성능과 메모리를 더 많이 확보할 수 있습니다.

사용 가능한 모든 리소스에 걸쳐 워크로드가 일관되고 균등하게 분산됩니다.

플래시 메모리에 최적화됨:

XtremIO Virtual Copy는 플래시의 내구성을 극대화하도록 최적화되어

있습니다.

복제본 생성 또는 쓰기 과정에서 데이터 이동이 발생하지 않습니다.

인라인 데이터 감소 기능으로 용량 효율성과 플래시 내구성이 더욱 향상됩니다.

플래시 미디어 사용으로 인해 성능상의 장점도 추가로 누릴 수 있습니다.

효율적인 메타데이터 및 용량 활용도를 제공합니다.


XtremIO의 가상 복제본 기술은 스토리지의 컨텐츠 주소 지정 기능과 함께 인메모리

메타데이터, SSD 미디어에 최적화된 시스템의 듀얼 스테이지 메타데이터(인라인

데이터 감소 제공), 그리고 데이터의 올바른 타임스탬프로 입출력을 매핑하는 고유한

메타데이터 트리 구조를 사용하여 구현됩니다. 따라서 미디어 내구성을 극대화하면서도

다중 복제본 생성 및 복제본에서 지원 가능한 입출력의 양이라는 두 가지 측면에서

고성능의 효율적인 복제본 기술이 구현됩니다.

그림 6: 주소-컨텐츠 매핑

그림 6에는 모든 쓰기 블록 주소가 지문으로 매핑되는 논리적 볼륨 다이어그램이 나와

있습니다. 이 매핑을 주소-컨텐츠 매핑이라고 합니다. 또한 메타데이터가 컨텐츠에서

SSD에 작성되는 실제 고유한 물리적 블록으로 매핑되는 작업이 별도로 수행됩니다(그

결과 듀얼 스테이지 메타데이터 구조를 형성).

모든 XtremIO 볼륨 또는 가상 복제본이 씬 프로비저닝되므로 데이터 쓰기가 발생하지

않은 주소는 비어 있는 상태로 유지되며 메타데이터(또는 데이터) 공간을 차지하지

않습니다. 따라서 XtremIO의 씬 프로비저닝은 완벽한 공간 효율성을 제공합니다.

가상 복제본을 생성할 때 시스템은 클러스터에서 실제 볼륨의 원본 메타데이터에 대한

포인터를 생성합니다. 따라서 복제본 생성 속도가 매우 빨라 클러스터에 영향을 미치지

않으며, 물리적 또는 논리적 용량도 소모하지 않습니다. 결과적으로 운영 SLA에도

영향이 없습니다. 가상 복제본 용량은 데이터가 변경되어 새 블록을 써야 할 경우에만

소비됩니다.

그림 7: XtremIO Virtual Copy


복제본 생성 시 볼륨의 기존 메타데이터는 "원본" 개체가 되어 운영 볼륨과 복제본 간에

공유됩니다. 이후 운영 볼륨과 가상 복제본 볼륨이 모두 변경될 경우 새 빈 컨테이너가

생성됩니다. 따라서 데이터 또는 메타데이터의 복제 없이 거의 즉시 복제본이

생성됩니다.

원본에 새 블록이 쓰여지면 시스템은 원본 볼륨의 메타데이터를 업데이트하여 새로운

쓰기 데이터를 반영하고 클러스터에 블록을 저장합니다. 이때 표준 쓰기 흐름

프로세스를 사용합니다. 복제본과 원본 볼륨 간에 이 블록이 공유되는 동안에는 쓰기

작업 후에 클러스터에서 해당 블록이 삭제되지 않습니다. 이러한 동작은 볼륨의 새

위치(사용되지 않은 LBA)에 쓸 경우와 이미 쓰여진 위치에 다시 쓸 경우 모두에

적용됩니다.

클러스터는 트리 구조를 통해 복제본의 메타데이터와 원본의 메타데이터를 모두

관리합니다.

그림 8에서는 이 구조의 복제본과 원본 볼륨을 나뭇잎으로 나타냅니다.

그림 8: 메타데이터 트리 구조

메타데이터는 복제본의 원본을 기준으로 변경되지 않은 모든 복제본 간에 공유됩니다.

복제본은 데이터 블록이 기존 데이터와 다른 LBA에 대해서만 고유한 메타데이터를

유지하므로 효율적인 메타데이터 관리가 가능합니다.

새 복제본이 생성될 때마다 클러스터는 소스 개체에서 2개의 나뭇잎(2개의 하위

개체)을 만듭니다. 그중 하나는 복제본을 나타내고 나머지 하나는 소스 개체가 됩니다.

소스 개체의 원래 메타데이터 컨테이너는 더 이상 직접 사용되지 않고, 메타데이터

관리용으로만 클러스터에 보존됩니다.


그림 9에는 16개 블록으로 구성된 XtremIO 시스템의 볼륨이 나와 있습니다.

A(t0)/S(t0)로 표시된 첫 번째 행은 첫 번째 가상 복제본이 생성된 시점(t0)의 볼륨을 보여

줍니다. t0에는 원본(A(t0))과 복제본(S(t0))의 데이터와 메타데이터가 일치합니다. S(t0)가

원본인 A(t0)와 동일한 데이터가 들어 있는 읽기 전용 복제본이기 때문입니다.

그림 9: 복제본 생성

참고: 전체 16개 블록 중 8개만 사용됩니다. 중복 제거된 블록 0과 4는 1개 블록에

해당하는 물리적 용량만 소모합니다. 점 무늬로 표시된 비어 있는 블록은 씬

프로비저닝된 블록을 나타내며 물리적 용량을 소모하지 않습니다.

그림 9와 같이 S(t1)에 가상 복제본을 생성하기 전에 P에 2개의 새 블록이 쓰여집니다.

H8이 LBA 3에서 H2를 덮어씁니다.

H2는 LBA D에 쓰여집니다. A(t0)의 LBA 3에 저장된 데이터(H2)와 지문이

일치하기 때문에 데이터의 물리적 용량이 추가적으로 소모되지 않습니다.


S(t1)는 읽기/쓰기 복제본입니다. 원본 개체와 다른 2개의 추가 블록(LBA 2와 LBA 3)을

포함합니다.

변경된 블록에 사용할 공간은 물론, 각 스냅샷에 대해 메타데이터의 전체 복제본을

예약해야 하는 기존의 스냅샷 구현과 달리 XtremIO에서는 가상 복제본에 대해 물리적

공간을 예약할 필요가 없고 메타데이터 "블로트(bloat)"가 발생하지 않습니다. 가상

복제본은 필요할 때만 이와 같은 리소스를 사용하며, 리소스는 클러스터의 글로벌

리소스 풀에서 소모됩니다. XtremIO에서 풀을 관리하지 않습니다.

복제본 트리에서 액세스 가능한 모든 개체(각 볼륨 및 해당 볼륨에서 파생된 모든

복제본을 나타냄)는 VSG(Volume Snapshot Group)라고 하는 개체에 의해

관리됩니다.

XtremIO Virtual Copy는 복제본의 원본 개체에서 공유된 메타데이터를 활용하며

새로운 쓰기(비공유 블록)에 대해서만 메타데이터를 소모합니다. 따라서 개체의 변경된

데이터 양에 비례하여 매우 적은 동적인 스토리지 오버헤드만 발생시키면서

클러스터에서 많은 수의 복제본을 효율적으로 유지할 수 있습니다.

예를 들어 t2에는 LBA 0, 3, 4, 6, 8, A, B, D 및 F가 원본의 개체와 공유됩니다. LBA

5(H6)만 이 복제본의 고유한 블록입니다. 따라서 XtremIO는 메타데이터 단위를

하나만 소모합니다. 나머지 블록은 원본과 공유되며, 원본의 데이터 구조를 사용하여

올바른 볼륨 데이터와 구조를 컴파일합니다.

여러 볼륨 간 정합성을 보장하는 복제본

XtremIO는 여러 볼륨의 세트에 대한 가상 복제본을 생성하는 기능을 지원합니다. 한

세트의 볼륨에서 생성된 모든 복제본은 서로 정합성이 보장됩니다. 볼륨 세트에 대한

복제본은 복제 작업을 수행할 볼륨 세트를 선택하거나, 정합성 보장 그룹 컨테이너에

볼륨을 추가한 후, 정합성 보장 그룹의 복제본을 생성하는 방법으로 사용자가 직접

생성할 수 있습니다. 생성된 모든 복제본의 상관 관계를 나타내는 논리적 객체인 스냅샷

세트가 생성됩니다.

클러스터는 마이크로초 단위로 볼륨을 중지시키므로 새로 생성된 가상 복제본의 복제본

간 정합성이 보장됩니다. 단기간에 이 작업을 여러 번 반복해도 시스템 성능에는 영향을

주지 않습니다. 가상 복제본 생성 작업 과정에서 소스 볼륨만 중지됩니다.

정합성을 보장하기 위해 클러스터는 볼륨이 중지될 동안 소스 볼륨에 대한 모든 쓰기에

대해 호스트로 전송되는 확인 메시지를 일시적으로 보류하여 중지 기간 동안

이니시에이터에서 새로운 쓰기가 생성되지 않도록 합니다. 따라서 생성된 모든 복제본

간에 정합성이 보장됩니다.


정합성 보장 그룹

XtremIO에서는 데이터 보호와 기타 활용 사례를 지원하기 위해 여러 볼륨을 그룹화할

수 있습니다. 여러 볼륨을 정합성 보장 그룹으로 구성하면 해당 정합성 보장 그룹의

모든 구성원에 대해 서로 정합성이 보장되는 복제본을 생성할 수 있습니다.

여러 볼륨의 복제본을 생성해야 할 때마다 해당 볼륨을 한데 그룹화하는 것이 좋습니다.

정합성 보장 그룹에 대해 가상 복제본을 생성하면 해당 정합성 보장 그룹의 구성원마다

복제본이 생성됩니다.

생성된 모든 복제본의 상관 관계를 나타내는 논리적 객체인 스냅샷 세트가 생성됩니다.

정합성 보장 그룹에 볼륨을 추가하면 해당 볼륨이 특정 위치(오프셋)에 할당됩니다. 이

오프셋 위치는 복구 및/또는 업데이트 작업 시에 업데이트할 객체 간의 상관 관계를

나타내는 데 사용됩니다. 오프셋은 스냅샷 세트 객체 내에서 유지됩니다.

볼륨은 여러 정합성 보장 그룹의 구성원이 될 수 있습니다. 정합성 보장 그룹과 관련한

수치, 제한 사항 등에 대한 최신 정보는 최신 XtremIO 릴리즈 노트 문서를

참조하십시오.

스냅샷 세트

가상 복제본을 생성할 때마다 시스템에서는 시점 복제본을 나타내는 새 스냅샷 세트

객체가 생성됩니다. 이 객체는 소스 객체가 단일 볼륨인지, 아니면 볼륨의 세트(볼륨

목록 또는 정합성 보장 그룹)인지 여부와 관계없이 생성됩니다.

스냅샷 세트는 특정 시점을 논리적으로 나타내는 객체로, 해당 시점의 복제본으로서

새로 생성된 모든 볼륨이 스냅샷 세트에 유지됩니다. 스냅샷 세트를 사용하면 동일한

복제본 생성 작업에서 생성된 여러 볼륨 간의 상관 관계를 나타낼 수 있습니다.


존재 비트맵

XtremIO의 스토리지는 존재 비트맵이라고 하는 추가 데이터 구조를 사용합니다.

그림 10: XtremIO Virtual Copy 트리

XtremIO Virtual Copy 기술을 구현하면 복제본의 복제본을 무제한으로 생성할 수

있습니다. 이와 같이 다단계 복제본이 가능한 시스템에서는 데이터를 검색할 위치를

찾는 문제로 인해 읽기 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 복제본의 각 LBA에 대해 해당

복제본 볼륨 자체(복제본 생성 후 LBA가 쓰여진 경우) 또는 그 원본들 중 하나에서

데이터를 찾을 수 있습니다.

공간 효율적인 복제본에서 데이터를 읽을 때의 기본 알고리즘은 복제본 볼륨 자체에

데이터가 작성되었는지 여부를 확인하고 그렇지 않을 경우 그 상위 복제본을 확인하는

방식입니다. LBA가 쓰여지지 않는 등의 경우에는 원본을 찾아야 하므로 검색 시간이

오래 걸립니다. 이 알고리즘은 읽기 시 성능이 크게 저하되는 문제가 있습니다. 또한

체인의 길이에 따라 성능이 좌우되므로 성능을 예측할 수 없습니다. 게다가 루트 볼륨과

멀리 있는 복제본은 루트 볼륨과 가까이 있는 복제본보다 성능이 저하됩니다.

존재 비트맵의 데이터 구조와 알고리즘은 공간 효율적인 복제본의 읽기 작업을

최적화합니다. 존재 비트맵은 루트 볼륨과의 거리에 구애받지 않고 모든 복제본에 대해

예측 가능하며 일관된 성능을 제공합니다.


VSG(Volume Snapshot Group)당 하나의 구조가 형성되며 여기에는 원래 볼륨의 각

LBA별로 하나씩 비트맵이 포함되어 있습니다. 각 비트맵에서 비트의 수는 VSG당

볼륨의 최대 수와 같습니다. 원래 볼륨 또는 복제본인지와 관계없이 볼륨에 데이터가

작성될 때마다 LBA의 비트맵에서 해당 볼륨에 대응되는 비트가 설정됩니다.

그림 10(22페이지)의 비트맵은 복제본마다 LBA가 쓰여지는 위치를 LBA별로

매핑합니다. 비트맵에서 각 인덱스는 복제본을 나타냅니다. 예를 들어 A(t0)만 LBA 0에

쓰여집니다. 따라서 t1 이후에 생성된 복제본에 대해 모든 LBA 0 읽기는 A(t0)에 저장된

메타데이터 정보에 의해 처리됩니다.

특정 LBA에서 데이터를 읽을 때 클러스터는 먼저 해당 LBA와 관련된 비트맵을

읽습니다(비트맵은 한 줄의 캐시로 표현되므로 매우 효율적임). 그런 다음 비트맵

내에서 데이터를 읽기 위해 액세스해야 할 볼륨을 찾으면 클러스터는 바로 해당

볼륨으로 가서 데이터를 검색합니다. 비트맵 조작은 매우 간단하여 성능에 영향을 주지

않으므로 복제본 체인에서 복제본의 깊이에 따라 읽기 성능이나 쓰기 성능에 영향을

주지 않습니다.

가상 복제본 삭제

XVC 삭제 작업량은 개체 간에 변경된 블록의 양에만 비례합니다. 클러스터는 컨텐츠

인식 기능을 사용하여 복제본 삭제 작업을 처리합니다.

개별 데이터 블록마다 클러스터에서 해당 블록의 인스턴스 수를 나타내는 카운터가

있습니다. 블록이 삭제되면 이 카운터 값이 1 감소합니다. 카운터 값이 0인 모든 블록,

즉 클러스터의 모든 볼륨 또는 복제본에 걸쳐 이 블록을 참조하는 LBA가 없는 블록은

새로운 고유 데이터가 클러스터에 추가될 때 XDP(XtremIO Data Protection)에 의해

덮어쓰입니다.

트리 중간의 복제본을 삭제하면 삭제된 개체의 하위 개체와 상위 개체 간 메타데이터를

병합하는 작업이 트리거됩니다. 이런 방법으로 트리 구조가 조각화되지 않도록

방지합니다.

가비지 수집이 필요 없음

XtremIO에서는 삭제해야 할 모든 블록이 즉시 "사용 가능한" 블록으로 표시됩니다.

따라서 SSD에서 가비지 수집이 실행되지 않고, 클러스터에서 링크가 끊어진 블록을

찾아 삭제하는 검사 프로세스를 수행하지 않아도 됩니다.

XtremIO의 가상 복제본은 전적으로 메타데이터를 기반으로 구현되며, 스토리지의

인라인 데이터 감소 기능을 활용하기 때문에 스토리지 내에서 데이터가 복제되지

않습니다. 이런 이유로 많은 수의 복제본을 유지할 수 있습니다.


볼륨 스냅샷 그룹

VSG(Volume Snapshot Group)는 복제본 트리의 모든 외부 개체(매핑 가능한 개체)를

나타내는 개체입니다. 단일 원본에서 파생되는 모든 복제본은 동일한 VSG를 공유하며,

VSG는 클러스터에서 새 볼륨이 정의될 때마다 생성됩니다.

VSG 정보는 GUI의 볼륨 속성 창에서 확인할 수 있습니다.

그림 11: GUI의 볼륨 속성 창

또한 VSG 인덱스에서 다음 CLI 명령 중 하나를 사용하여 VSG 정보를 확인할 수도

있습니다.

show-volumes

show-volume

xmcli (tech)> show-volumes sg-id=8 Volume-Name Index Cluster-Name Index Vol-Size LB-Size VSG-Space-In-Use Offset Created-From-Volume VSG-Index Small-IO-Alerts Unaligned-IO-Alerts CRM1 8 xbrickdrm353 1 750G 512 733.518G 0 CRM1 8 disabled disabled CRM1 1451292016546 131 xbrickdrm353 1 750G 512 733.518G 0 CRM1 8 disabled disabled

CRM1 1451292325841 139 xbrickdrm353 1 750G 512 733.518G 0 CRM1 8 disabled disabled CRM1 1451292427812 147 xbrickdrm353 1 750G 512 733.518G 0 CRM1 8 disabled disabled xmcli (tech)

다음 CLI 명령을 사용하여 클러스터에서 기존의 모든 VSG에 대한 정보를 확인합니다.

show-volume-snapshot-groups


섀도우 쓰기 제거

볼륨 및 해당 복제본의 동일한 LBA에 대한 쓰기는 개체의 공유 원본에서 LBA

데이터를 재확보합니다. 따라서 메타데이터 및 물리적 용량의 소모 면에서 스토리지

활용도가 더욱 향상됩니다.

생성된 가상 복제본은 다음 3개의 개체로 구성되는 단순한 구조를 가집니다.

원본 개체

복제본(새 개체)

새 운영 개체

그림 12에는 중복 제거되지 않은 고유한 데이터로 가득 차 있으며 모든 LBA에

데이터가 포함된 볼륨의 예가 나와 있습니다.

이 예에서 LBA 4에 대한 복제본 생성 후 운영 볼륨의 LBA 4에 새로 데이터를 덮어쓸

경우 데이터와 메타데이터를 관리하는 데 따른 영향을 알아보겠습니다.

그림 12: 섀도우 쓰기 제거

처음 가상 복제본이 생성될 때에는 운영 볼륨과 복제본 둘 다 고유한 데이터가 포함되어

있지 않습니다. 원본 개체의 메타데이터 및 데이터를 사용하여 모든 읽기가 처리됩니다.


나중에 운영 볼륨 및 복제본 모두에 대해 LBA 4에 대한 쓰기가 수행될 경우 복제본 및

운영 볼륨의 LBA 4 업데이트로 인해 원본 LBA 4는 이제 섀도우 상태로 전환됩니다.

따라서 원본의 데이터는 더 이상 필요 없으며, 클러스터에서 제거할 수 있습니다.

클러스터는 LBA 4에 관련된 메타데이터를 재확보하고, LBA 4에 저장된 지문의 참조

수를 줄입니다. 이 지문이 클러스터에서 사용되지 않을 경우 클러스터에서 지문과 해당

컨텐츠가 삭제되어 물리적 및 논리적 용량을 다시 확보합니다. 섀도우 쓰기의 제거는

비동기적으로 수행되며 클러스터의 성능에 영향을 주지 않습니다.

업데이트 기능

XtremIO에는 SCSI 특성을 트리 내의 개체에 연결하는 기능이 있습니다. 새 복제본을

생성하는 명령에서 XtremIO 업데이트가 호출되면 새 복제본이 기존 SCSI 특성에

연결됩니다. 따라서 이 작업을 통해 매핑된 모든 볼륨을 인메모리 복제본 트리의 아무

복제본에나 매핑할 수 있습니다. XtremIO 업데이트 프로세스는 다음 절차를 수행하여

호출합니다.

1. 업데이트할 SCSI 특성을 선택합니다.

2. 업데이트하는 데 소스로 사용할 개체를 선택합니다.

3. 업데이트한 후 소스 개체를 삭제할지, 아니면 시스템에 보존할지 여부를 설정합니다.


다음 다이어그램은 가상 복제본 중 하나에서 볼륨을 업데이트하는 XtremIO 업데이트

프로세스를 보여 줍니다.

볼륨이 호스트에 연결되어 있고

가상 복제본은 다른 호스트에

연결되어 있다고 가정합니다.

1. 업데이트하는 데 소스로

사용할 복제본에서 새

복제본을 생성합니다. 원래

복제본은 시스템에

보존됩니다.

2. 운영 볼륨의 SCSI 특성이

XtremIO 메모리에 생성된 새

데이터 컨테이너로

이동합니다.

3. 업데이트 소스로 사용하는

개체에 따라 복제본의 SCSI

특성이 생성된 다른

메타데이터에 대한 포인터로

이동합니다.

4. 시스템에서 업데이트된

개체의 이전 데이터가

삭제되거나 보존됩니다.

위의 방법을 사용하면 가상 복제본 트리의 모든 개체를 제한 없이 원하는 개체로

업데이트할 수 있습니다. 최종적으로, SCSI 특성이 원하는 개체의 데이터로

업데이트됩니다. 매핑을 수행하거나 호스트 SCSI 버스를 설정하지 않아도 업데이트 후

데이터에 액세스할 수 있습니다. 따라서 관리 작업량이 많이 줄고 시간이 절약됩니다.


업데이트 지침

업데이트 지침은 다음과 같습니다.

개별 볼륨

개별 볼륨 또는 가상 복제본은 볼륨 스냅샷 그룹의 모든 볼륨이나 가상 복제본에서

제한 없이 업데이트할 수 있습니다.

정합성 보장 그룹

정합성 보장 그룹에서 생성된 복제본은 모든 조합으로 복구하거나 업데이트할 수

있습니다.

스냅샷 세트

복구 또는 업데이트 작업은 같은 정합성 보장 그룹에서 생성된 두 스냅샷 세트 간에

수행하거나 해당 정합성 보장 그룹에서 생성된 다른 스냅샷 세트를 소스로 사용할

경우에만 지원됩니다.

볼륨 목록

볼륨 목록에서 생성한 스냅샷 세트에 대해서는 복구 또는 업데이트 작업이 지원되지

않습니다.

업데이트 작업을 시작하면 새 스냅샷 세트가 생성된 후 업데이트된 SCSI 개체에

연결됩니다. 새 스냅샷 세트는 시스템에 생성된 새 시점을 나타냅니다. 매일 업데이트를

수행하는 경우 등에서 고정 핸들러나 참조된 객체를 업데이트 작업에 사용하려고 하면

이로 인해 문제가 발생할 수 있습니다. 이 경우 태그를 고정 핸들러로 사용하여

업데이트 작업을 수행하면 됩니다. 스냅샷 세트에 대한 태그를 생성한 후 태그

"업데이트" 옵션을 사용합니다. SCSI 개체가 업데이트되면서 스냅샷 세트 이름이

변경됩니다. 그러나 태그가 새로 생성된 스냅샷 세트로 업데이트되므로 고정 핸들러를

사용할 수 있습니다.

태그

XtremIO에서는 태그를 사용할 수 있습니다. 태그는 정합성 보장 그룹, 스냅샷 세트,

볼륨, 이니시에이터 그룹, 스케줄러 등 거의 모든 유형의 객체에 할당할 수 있습니다.

객체 수가 많거나 XtremIO Virtual Copy를 사용하는 경우 스냅샷 세트에 대한 태그를

사용하는 것이 좋습니다.


활용 사례

백업 작업 오프로드

일반적으로 백업 작업에서는 애플리케이션 서버에서 백업 서버 또는 미디어 서버로

데이터를 전송할 때 환경의 리소스가 많이 소모됩니다. 이로 인해 네트워크 사용률이

높아지고 백업 윈도우가 길어지며 애플리케이션의 성능을 심각하게 저하시키는 등 백업

관리자와 스토리지 관리자에게 고질적인 문제가 발생하게 됩니다.

XtremIO Virtual Copy를 사용하여 운영 데이터의 백업 작업을 외부 백업 디바이스로

오프로드할 수 있습니다. 운영 복제본이 아닌 복제본에서 백업할 수 있으므로 데이터

이동 프로세스를 오프로드하여 외부 백업 서버에서 수행할 수 있습니다.

XVC를 사용할 때 가능한 다른 해결 방법으로 ProtectPoint를 활용하는 방법도

있습니다. 즉, 복제본과 RecoverPoint를 사용하여 XtremIO에서 DataDomain으로

직접 데이터를 백업함으로써 백업 작업의 효율성을 높이고 중복 제거 기능을 활용할 수

있습니다.

주요 이점

백업 작업에 XVC를 사용하는 데 따른 주요 이점은 다음과 같습니다.

다음을 사용하여 XVC를 즉각적으로 생성, 업데이트 및 매핑:

즉각적인 새로 고침 및/또는 업데이트 기능을 사용하여 신속한 백업 주기를

지원합니다.

HBA 재검색 시간을 단축합니다. HBA 재검색 시에는 수백 개의 디바이스가

마운트되는 경우가 많으므로 이 이점은 모든 백업 또는 미디어 서버에서

유용합니다.

공간 효율적인 복제본:

물리적 또는 논리적 용량을 예약하거나 사용하지 않습니다.

효율적으로 논리적 메모리를 소모합니다.

백업 주기 동안 리소스 절약:

애플리케이션 서버에서 직접 백업할 필요가 없으므로 운영 CPU 리소스를

사용하지 않습니다.


애플리케이션 서버에서 LAN을 통해 백업 세트가 전송되지 않으므로 네트워크

리소스를 더 적게 소모합니다.

그림 13: 백업 작업 오프로드 -00

매일 또는 매주 운영 볼륨에서 백업 복제본을 즉각적으로 업데이트하거나 새로 고칠 수

있습니다. 백업 서버나 마운트 서버에서 HBA 레벨의 재검색을 수행할 필요가 없습니다.

일반적으로 백업 서버에는 조직 내의 디바이스 수백 개가 마운트되므로 이와 같은

방식은 시간을 크게 단축해 줍니다.

백업용 XVC 생성 - 작동 원리

이 섹션에서는 XtremIO Virtual Copy를 사용하여 백업을 생성하는 방법과 해당 기능의

작동 원리를 예를 통해 설명합니다.

1. 그림 14(31페이지)와 같이 운영 호스트는 "Prod CG"의 볼륨에 매핑되어 있습니다.

백업 작업용 복제본을 생성하기 위한 복제본 생성 작업이 "Prod CG"에서

시작됩니다.

2. 새로 생성된 스냅샷 세트는 새로 생성된 복제본을 호스팅하며, 새로 생성된

복제본은 백업 호스트에 매핑되고 마운트됩니다.

3. 백업 스냅샷 세트에 대한 태그가 생성되고 "BackupCopyTag"라는 레이블이

지정됩니다. 이 태그는 업데이트 작업 시에 사용됩니다.



대부분의 고객 환경에서 백업 작업은 매일 수행됩니다. 따라서 모든 주기에서 백업

복제본을 업데이트해야 합니다. XtremIO Virtual Copy는 이와 같은 요구 사항을

기본적으로 지원합니다. 모든 주기에서 백업 복제본을 업데이트하는 명령은 수동으로

실행하거나 CLI를 통해 손쉽게 스트립팅하거나 RESTful API를 사용하여 실행할 수

있습니다.

이 예에서 백업에 사용할 XVC를 생성하는 CLI 명령은 다음과 같습니다.

create-snapshot-and-reassign from ProdCG to BackupCopyTag

그림 15는 내부적으로 미치는 영향을 보여 줍니다.



동일한 볼륨을 가리키는 새 스냅샷 세트가 생성됩니다. 따라서 호스트 레벨에서

재검색을 수행할 필요가 없습니다.

새로 생성된 "SnapshotSet02"는 "BackupCopyTag" 태그로 계속 표시되므로

스크립팅된 동일한 명령을 다음 주기에서도 실행할 수 있습니다.

인적 오류가 발생했을 때 신속하게 복구할 수 있도록 XtremIO는 업데이트된 볼륨의

"백업/실행 취소" 복제본을 자동으로 보존합니다. 이 "백업/실행 취소" 복제본은 이전

스냅샷 세트(이 예의 경우 "Snapshot Set01")에 있습니다. 이 스냅샷 세트는 수동으로

삭제하거나 "no-backup" 명령에 인수를 사용하여 삭제할 수 있습니다.

테스트 및 개발 활용 사례

XtremIO Virtual Copy를 활용하여 운영 데이터의 테스트 및 개발 복제본을 제공할 수

있습니다. 여러 마스터 복제본을 만들어 각 복제본을 처리(예: 익명화 처리 또는 완전

삭제)하여 테스트 및 개발을 위한 골드 이미지를 준비할 수 있습니다. 각 마스터

복제본에서 다시 여러 복제본을 만들어 각 개발 팀에 제공할 수도 있습니다. 즉각적으로

간편하게 추가 복제본을 프로비저닝할 수 있으며 프로비저닝된 복제본의 복제본도

추가로 생성할 수 있습니다.

XVC는 효율성이 뛰어나므로, 스토리지 용량이나 성능상의 제약을 그대로 따르면서

복제본을 만드는 것이 아니라, 비즈니스의 효율성을 극대화하기 위해 복제본을 만들 수

있습니다.

그림 16: 테스트 및 개발 활용 사례


XtremIO의 간편한 업데이트 프로세스를 통해 개발 환경을 즉각적으로 업데이트할 수

있습니다.

그림 17의 트리 레이아웃은 "DevTeam1"의 복제본(스냅샷) 환경이 생성되었음을 보여

줍니다. 운영 볼륨의 즉각적인 복제본이 생성되어 DevTeam1 서버에 매핑됩니다.

그 과정에서 DevTeam1 서버에 인식되는 볼륨의 복제본이 포함된 "SnapshotSet01"이

생성되며 이 작업은 운영 환경에 전혀 영향을 미치지 않습니다.

새로 생성된 개발 복제본을 가리키도록 "DevTeam1" 태그를 사용하여

SnapshotSet01에 태그를 지정하는 것이 좋습니다.

그림 17: DevTeam1에 대한 개발 환경 생성

테스트 및 개발 팀에게 있어서 업데이트 작업은 매우 유용합니다. 이제 마스터

복제본에서 개발 복제본을 업데이트하는 작업이 그 어느 때보다 간단해졌으며

즉각적으로 실행됩니다.

단일 RESTful API 호출 또는 단일 CLI 명령(또는 GUI 마법사)만으로 작업을 실행할 수

있습니다.

이 예에서 테스트 및 개발에 사용할 XVC를 생성하는 CLI 명령은 다음과 같습니다.

create-snapshot-and-reassign from ProdCG to DevTeam1


그림 18: DevTeam2에 대한 추가 개발 환경 생성

team1을 위한 개발 환경은 운영 복제본에서 즉각적으로 업데이트됩니다. 또한 이

작업에서는 호스트 레벨에서 HBA를 재검색할 필요가 없도록 LUN 정보가 보존됩니다.

보호와 관련해서는 인적 오류가 발생하거나 사용자가 롤백을 수행해야 할 경우에

대비해 "백업/실행 취소" 볼륨이 보존됩니다. 백업 복제본은 항상 이전 스냅샷 세트(위의

예에서는 "SnapshotSet01")에 보존됩니다. 더 이상 필요하지 않으면 언제든지 백업

복제본을 제거할 수 있습니다.

XtremIO에서는 운영 볼륨의 복제본을 약 512개까지 생성할 수 있으므로 아무리

까다로운 고객 요구 사항도 지원 가능합니다.

Devteam1 태그를 사용해 이 절차를 손쉽게 반복하거나 작업을 스크립팅하여 자동화할

수 있습니다.

개발 수명 주기에서 다른 복제본에도 QA, Pre-Prod, Test 등의 태그를 지정할 수

있습니다.

이러한 태그 간이나 태그에서 정합성 보장 그룹으로의 업데이트 작업을 손쉽게 수행할

수 있습니다.


주요 이점

테스트 및 개발 작업에 XVC를 사용하는 데 따른 주요 이점은 다음과 같습니다.

개발 수명 주기를 매우 민첩하게 지원할 수 있습니다.


새로운 쓰기에 대해서만 리소스가 소모됩니다.

물리적 또는 논리적 용량의 예약이 필요 없습니다.

수십 개의 테스트 및 개발 복제본을 만들 수 있으므로 모든 일반적인 엔지니어에게

시간이 많이 걸리는 작업 대신 고성능 샌드박스를 제공할 수 있습니다.

테스트 또는 개발 환경을 신속하게 업데이트할 수 있습니다.

중복 제거, 압축 및 씬 프로비저닝을 항상 사용할 수 있습니다.

복제본의 복제본이 지원됩니다.

논리적 데이터 보호

운영 볼륨의 복제본을 생성하여 논리적 데이터 손상으로부터 보호할 수 있습니다. 짧은

주기로 복제본을 여러 개 생성함으로써 정교한 RPO(Recover Point Objective)를

제공할 수 있습니다(탁월한 백업 RPO).

예를 들어 30분마다 48개의 복제본을 생성하고 마지막 복제본을 삭제할 수 있습니다.

이 방법으로 전일의 운영 변경 사항에 대한 30분 RPO를 제공할 수 있습니다.

그림 19: 논리적 데이터 보호를 위한 여러 개의 시점 복제본


XtremIO에서 기본 제공되는 스케줄러를 사용하여 명시적 간격에서 하루 또는 한 주

단위에 이르기까지 유연한 보존 정책을 손쉽게 구성할 수 있습니다. 기본 백업 복제본은

읽기 전용으로 생성됩니다(변경 불가).

이와 같은 기능을 통해 외부 스크립팅 작업을 수행할 필요 없이 백업을 자동화할 수

있습니다. 기본 제공 스케줄러를 사용하여 생성된 XVC는 모두 장애 발생 시 정합성이

보장되는 복제본입니다. 애플리케이션 인식 복제본이 필요한 경우 애플리케이션 인식을

지원하는 EMC AppSync의 스케줄링 기능을 사용하면 됩니다.

그림 20: 스케줄러 구성 창

복구 흐름에서는 스케줄러 방식을 지원하므로 "읽기 전용" 복제본에서만 복구 작업을

수행할 수 있습니다. 반면 업데이트 흐름에서는 모든 스냅샷 세트를 소스로 사용할 수

있습니다.


그림 21: 복구 흐름

처리 오프로드 및 데이터 분석

사용자가 다음 작업을 수행할 수 있도록 실시간 분석 기능을 제공하는 데에도 XtremIO

Virtual Copy를 사용할 수 있습니다.

외부 서버로의 처리 오프로드

데이터 웨어하우스로 데이터를 로드하는 ETL(Extract/Transform/Load) 프로세스

BI(Business intelligence) 보고서를 위한 거의 실시간 분석 구현

단일 플랫폼에 OLTP(Online Transaction Processing) 및 실시간 통합

그림 22: 처리 오프로드 및 데이터 분석


주요 이점

처리 오프로드와 데이터 분석에 XVC를 사용하는 데 따른 주요 이점은 다음과 같습니다.

SAN Copy를 강제 적용할 필요 없이 운영 복제본의 즉각적인 업데이트 가능

다양한 워크로드를 단일 올 플래시 스케일 아웃 플랫폼에 통합하여 일관되고 예측

가능한 성능 구현

가장 최근의 운영 데이터로 업데이트된 복제본을 바탕으로 정확한 실시간 BI 분석


복제본에서 물리적 또는 논리적 용량을 예약하거나 사용하지 않습니다.

중복 제거 및 씬 프로비저닝을 항상 사용할 수 있습니다.

복제본의 복제본에 항상 고유한 델타만 포함됩니다.

운영 서버의 처리를 오프로드하여 다음과 같은 리소스를 사용하지 않음:

SAN 대역폭/IOPS 리소스

CPU 리소스

네트워크 리소스

고성능 운영 복제


VMFS(Virtual Machine File System)에서 XVC를 사용하여 대량 VM

프로비저닝

여러 가상 머신이 포함된 VMFS 볼륨에서 VM의 클론을 생성하는 가장 빠른 방법은

XVC를 생성하는 것입니다. 이 방법은 VAAI XCOPY와 같은 다른 방법보다 훨씬 더

빠릅니다.

그림 23: VM의 기본 클론 생성

그림 23에는 XVC 기능을 사용하여 생성한 VM의 기본 클론을 보여 주는 예가 나와

있습니다. XVC를 사용하면 작업 시간이 몇 초 이내로 단축됩니다.

VMware 관리자가 작업을 손쉽게 수행할 수 있도록 EMC는 VMware Virtual

Center용 플러그인(VSI)을 무료로 제공합니다.

VSI 플러그인을 사용하면 VC에서 XtremIO를 통합 관리하는 동시에 다음과 같은

이점을 추가로 얻을 수 있습니다.

XtremIO의 통합 관리 및 모니터링

VM 레벨 및 데이터 저장소 레벨에서 복구/업데이트 작업 자동화

ESXi 인프라스트럭처에 XtremIO Best Practice 적용


Citrix 및 View 모두에 대해 VDI 구축 지원

대량의 VM에 대한 신속한 프로비저닝

공간 효율성이 뛰어난 VM의 클론 생성


결론

XtremIO Virtual Copy 기능은 지연 시간이 짧은 고성능의 읽기 전용 또는 쓰기 가능

복제본을 대량으로 생성할 수 있습니다.

성능에 영향을 주지 않고 즉시 메타데이터 및 물리적 공간 면에서 효율성이 뛰어난

XtremIO Virtual Copy를 생성할 수 있으며, 클러스터의 다른 볼륨과 동일한 데이터

서비스(예: 씬 프로비저닝, 인라인 데이터 감소)를 제공할 수 있습니다.

XVC는 사용 및 관리가 간편하며, 플래시 미디어에 대한 탁월한 지원을 제공하는

정교한 메타데이터 관리 엔진을 사용하여 고성능의 복제본을 생성할 수 있습니다.

XVC 기술은 통합 복제본 데이터 관리 기능을 위한 핵심 토대를 제공하므로 고객이

스케일 아웃 플랫폼에서 운영 및 비운영 Tier 1 워크로드를 통합하여 예측 가능하고

일관된 성능을 구현할 수 있습니다.

XVC는 테스트 및 개발, 백업, 작업, 데이터 보호, 실시간에 가까운 분석 등 다양한

용도로 사용할 수 있습니다.

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