사례 | 하이퍼바이저 기반 데이터 복제로 IO 문제 해결

가상 머신에서의 데이터 복제는 곧 스토리지 시스템에 대해 얽매이지 않아도 된다는 점을 의미한다.

오스틴 방사선 협회(ARA ; Austin Radiological Association)은 현재까지 1/4 정도의 서버 및 데스크톱 인프라 가상화를 진행했다. 그리나 이러한 이동으로 인해 네트워크 스토리지에 부담이 가해지고 애플리케이션 처리 속도가 느려졌다.    

텍사스 중부에 있는 외래환자 병동 15곳을 통해 진료 영상 서비스를 제공하고 있는 ARA는 이에 따라 제르토(Zerto)라는 신생기업에서 만든 신제품을 시범적으로 이용하고 있다. 지난해 창업한 제르토는 데이터 보호에 색다른 접근법을 도입한 기업이다. 스토리지 어레이 외부에서 데이터를 복제하는 대신 소프트웨어를 이용해서 가상 머신 내부에서 데이터를 복제함으로써 데이터를 보호한다는 접근법이다.
 
ARA의 IT 부서에는 거의 800TB에 달하는 데이터를 관리하는 40여명의 직원들이 있다. ARA에는 800명의 직원들이 사용하는 1,000여대의 데스크톱이 있으며 300대의 서버가 존재한다. 그 중 약 25% 정도가 현재 VM웨어와 시트릭스의 젠서버를 이용해 가상화된 상태다.

방사선 영상 제공 기업들로 이루어진 컨소시엄의 일부인 ARA는, 당초 사설 클라우드로 옮겨가 데이터 센터를 분할하고 지역 가맹점들에게 서비스를 판매하면서 스스로가 “중심”이 되는 계획을 구상했었다. 그러나 순식간에 일이 복잡해졌다.

ARA의 CIO인 토드 토마스는 “클라우드 마케팅 광고들에서 벗어나 앞으로 질주해나가기 전에 기어가는 법부터 배우기로 결심했다. 우리의 프로세스들은 IT조직으로서 그만큼 충분히 성숙된 형태가 아니었다. 따라서 서버 자동 프로비저닝이나 차지백을 하지 않기로 했다”고 설명했다.
 
따라서 ARA는 데이터 센터를 가상화하는 쪽으로 계획을 변경했다. 대신 시스코의 UCS(Unifed Computing System) 블레이드 센터와 EMC와 넷앱(NetApp) 제품들을 각각 서버팜과 스토리지로 선택했다. 그러면서도 토마스는 특정 업체의 데이터 복제 소프트웨어에 묶이고 싶지는 않았다.

토마스는 “내가 코로케이션(colocation) 업체들을 바꾸고 싶어진다면, 가상 머신을 옮기고 그 아래 스토리지 플랫폼에서는 무슨 일이 일어나는지 신경 쓰지 않는 편이 더 쉬울 것”이라고 말했다.

대부분의 기업들과 마찬가지로 비즈니스 연속성과 재해 복구를 위한 ARA의 데이터 복제 전략은 네트워크 스토리지에 기반하고 있다. 이 스토리지는 EMC 시메트릭스(Symmetrix) DMX-4950과 넷앱 3140 어레이들을 포함하고 있다. 이 배열들에서는 블록이나 파일 수준에서 복제가 수행되며 의미 있는 데이터는 오스틴에 있는 1차 데이터센터에서 남쪽으로 20마일 정도 떨어져 있는 외부 복구 시설에 미러링되거나 혹은 복사된다. ARA는 데이터 복제에 EMC의 SRDF/A(Symmetrix Remote Data Facility/Asynchronous)와 넷앱의 미러뷰(MirrorView) 소프트웨어를 동시에 사용한다.

그러나 ARA가 서버와 데스크톱 환경을 가상화하기 시작하면서 추가적인 가상 머신들이 스토리지 어레이들의 입출력 대역폭에 엄청난 부담을 주기 시작했다.

ARA 프로젝트는 우선 젠앱(XenApp)을 설치로 시작됐었다. 이를 통해 애플리케이션들이 데스크톱 터미널로 흘러갈 계획이었다. 토마스는 “그러한 롤아웃에서 우리는 엄청난 장애물들을 만났고 이에 따라 우리의 전략은 단순히 애플리케이션 스트리밍 경로보다는 VDI 경로를 따라가게 되었다”고 전했다.

그러나 예측하지 못한 폭발적인 가상 데스크톱의 증가는 입출력 성능 문제들을 일으켰다. 결국 프로젝트의 70% 정도를 진행한 상태에서 보류시키게 됐다. ARA는 가상 데스크톱 80%와 스트리밍 앱 20%를 도입하는 대신 스트리밍 어플리케이션 80%와 VDI 20%를 달성하는 쪽으로 마무리지었다.
 
토마스는 “가상 데스크톱의 수적 우위는 스토리지 어레이들에 우리가 예상하지 못했던 큰 부담을 가했다. 이에 따라 자연히 애플리케이션 성능은 악화되기 시작했다”고 전했다. ARA의 데이터센터 운용매니저인 잭 유델(은 “고객들로부터 ‘일을 할 수가 없다’는 이메일들을 받았다”고 털어놓았다.

따라서 토마스와 유델은 서버 기반의 데이터 복제 쪽으로 옮겨가기로 마음 먹었다. 그게 바로 제르토가 나오게 된 이유이기도 하다. 제르토의 가상 복제 소프트웨어는 스토리지 수준이 아닌 VMDK(virtual machine disk) 수준에서 데이터의 비동기 복제를 수행한다.
 
제르토 가상 복제(Zerto Virtual Replication) 제품은 제르토 관리 서버(Zerto Management Server)와 제르토 가상 어플라이언스(Zero Virtual Appliance)라고 하는 두 가지 소프트웨어 컴포넌트들을 담고 있다.

제르토 관리 서버는 VM웨어 v센터 서버(vCenter Server)에서 v센터 클라이언트(vCenter Client)에 추가되는 플러그인 프로그램이다. 리눅스 기반의 제르토 가상 어플라이언스는 각 ESX 호스트에 설치되어 가상 머신을 복제한다. 가상 어플라이언스 각각은 관리 서버에서 수행되는 자동적인 프로세스에 의해 ESX 호스트에 설치된다.

제르토 가상 어플라이언스 소프트웨어는 VM웨어의 v스피어 클라우드 소프트웨어의 최상위 계층에 배포된다. 이 소프트웨어는 주어진 가상 머신(VMDK이든 VM웨어의 RDM이든 간에)과 관련된 입출력 스트림을 관찰하고 사용자가 선택한 가상 머신들에서 지속적으로 데이터를 복제하면서 그 데이터를 압축하여 WAN 망을 통해 원거리 전송을 한다. 각 가상 어플라이언스는 각각의 로드와 복제 프로세스를 관리하고 ESX 호스트들 사이에서는 어떠한 데이터 이동도 필요하지 않다.
 
제르토의 제품부 부총괄자인 길 레보나이는 “우리는 스토리지에 관해서는 아무것도 몰라도 된다는 입장이다. 사용자는 업체들에서 제공하는 어레이들을 조합할 수 있고 우리는 또 다른 제 삼의 어레이로 그것을 복제해줄 수 있다”라고 말했다.

시장 조사 업체 IDC의 애널리스트인 로라 두보아는 제르토의 복제 제품이 새로운 시장 영역을 열었다고 평가했다.

두보아는 “제르토는 어레이나 VM수준의 스냅샷이 아닌 CKPT(checkpoint process)를 통한 연속적인 복제를 활용하고 있다. 이렇게 하면 검사점들에서 특정 시점으로 복구할 수 있으며 이는 몇 초에 한번씩 수행된다. 따라서 기관들은 비즈니스 연속성과 재해복구뿐 아니라 논리적 오류와 손상에서 복구하는 데에도 제르토를 이용할 수 있다”라고 백서에 기술했다.
 
제르토는 지난 6월에 제품 판매를 시작하면서 자사가 하이퍼바이저 기반의 데이터 복제 제품을 출시한 최초의 업체라고 주장하고 있다. VM웨어는 지난 8월 V스피어 SRM 5.0 데이터 복제 기능을 뒤따라 내놓았다. 한편 제르토의 가상 복제 제품은 스토리지 LUN 수준이 아닌 VMDK 수준에서 비동기 복제를 수행한다.

제르토에 따르면 회사의 제품은 어레이 기반의 복제 제품에서와 거의 동일한 수준의 확장성, 성능 수준, RTO(recovery time objectives)와 RPO(recovery point objectives)를 제공한다. 또 이 제품은 WAN 복구가 진행되는 동안 변경된 블록들을 재동기할 수 있도록 WAN 최적화와 압축, 자동 시스템대체(automated failover), 서명 매핑(signature mapping) 기능 등을 포함하고 있다.

ARA는 올해 초 제르토 소프트웨어의 베타 버전을 이미 시험했으며 토마스와 유델은 그 결과에 감동받았다고 말했다. 토마스는 “그 회사 사람들이 말한 대로 모든 것들을 해결해주었다”고 말했다.
 
현재 그들은 제르토 제품의 설치를 포함하여 ARA의 가상화 프로젝트를 일년 안에 끝마칠 계획이다. 토마스는 “VM웨어는 하드웨어와 소프트웨어의 분리를 가능하게 해주었지만 제르토의 복제 기술은 우리의 복제 전략에서도 그러한 분리를 실현해주었다”라고 덧붙였다. ciokr@idg.co.kr