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VMware/vSAN

VMware vSAN 기초

by 문방사우 2023. 9. 22.

안녕하세요. 문방사우 입니다.

 

오늘은 VMware에서 이야기하는 HCI(Hyper Converged Infrastructure) 환경을 구성하기 위한 솔루션인 vSAN입니다.

 

vSAN은 간단하게 정리하면 스토리지 가상화 라고 볼수있지 않을까 싶습니다.

클러스터로 묶인 ESXi간 vSAN 스토리지를 통해 다양한 서비스와 기능을 제공할 수 있습니다.

 

예시로는 vSphere HA(High Availability) 기능, vMotion등의 기능이 있을거같습니다.

vSAN이 없다 하더라도 지원하는 기능들이지만, vSAN을 도입한 경우 운영 시 편리하게 사용이 가능합니다.

특히 HA기능은 하나의 Host에 장애가 발생할 경우 해당 Host가 VM데이터를 어떤 데이터스토어에 저장했는지에 따라 지원이 불가능할 수 있습니다.

 

VMware 솔루션의 기능들 중에는 vSAN이 동작하는 환경일 때 사용할 수 있는 조건이 있는 경우도 있기에 현재 고객의 환경이나 도입하려는 솔루션에 따라 고려해야하는 부분중 하나라 생각합니다.

 

그럼 큼직큼직하게 vSAN의 구조에 대해 정리해보겠습니다.


vSAN 구성

vSAN은 클러스터로 구성할 수 있습니다. vSphere의 HA기능이 클러스터 환경에서 동작하는것처럼말이죠.

클러스터로 구성할 때 크게 3가지 배포 옵션이있습니다.

  • 표준 vSAN 클러스터
    • 말 그대로 표준, 최소 3node로 구성됨
    • 기존에 표준으로 사용하는 vSphere 클러스터 구조와 동일
  • 2Node 클러스터
    • 인프라 환경이 크지않아 2개의 node로 구성
    • 2개의 Data Node와 1개의 Witness Node로 최소 3개의 Node가  필요함
  • Stretched(확장된) 클러스터
    • 표준 vSAN 클러스터와 큰 틀은 동일함
    • 사이트 기준으로 구성되기에 전체 사이트 장애에 대한 복구를 지원

※ 사이트 : 물리적인 데이터센터 개념

 

 


vSAN은 8버전 기준으로 2가지 구조로 배포할 수 있습니다.

  • ESA(Express Storage Architecture)
  • OSA(Original Storage Architecture)

ESA

ESA는 vSAN 8버전부터 지원하는 구조입니다.

NVMe 디스크만을 사용해야하고, 서버에서 지원해야하는 최소 리소스 양이 매우 크고, 네트워크 속도 요구 최소치 25GB, 권장 100GB입니다.

하지만 그만큼의 퍼포먼스가 나올 수 있다는게 장점입니다. 

기존 OSA에서 사용하던 디스크 그룹 구조가 아닌, 스토리지 풀이라는 구조를 사용하여 호스트의 디스크 하나가 죽더라도 디스크 교체만으로 장애처리가 가능합니다.

하지만 구축을 위한 비용이 크다는게 단점일 수 있을거같습니다.

엔터프라이즈 급의 회사가 많이 도입하지않을까 싶습니다.

 

OSA

OSA는 각 호스트의 디스크를 디스크 그룹으로 묶어서 가상화 하는 구조입니다.

디스크 그룹은 Cache(캐시), Capacity(용량) 두가지로 구분됩니다.

  1. Cache 
    • SSD 필수
    • Capacity 총 용량의 10%가 용량 권장값
    • 디스크 그룹당 1개(2개 이상 안됨)
  2. Capacity
    • SSD, HDD 사용 가능
    • 디스크 그룹 당 1~7개

Capacity의 디스크 형식에 따라 디스크 그룹을 All-Flash, Hybrid로 나누게 됩니다.

 

OSA구조의 네트워크 속도 요구치는 최소 1GB, 권장 10GB 입니다.

 

All-Flash 구성은 구축 비용이 크지만, 해당 구성으로만 동작하는 vSAN 기능들이 있습니다.(압축 및 중복성 제거 등) 

부가적인 기능들은 다음시간에 다뤄보도록하겠습니다.

 


vSAN의 장점중 하나로는 VM마다 RAID 구성을 스토리지 정책으로 할당할 수 있다는 점입니다.

기존 구성의 단점으로는 RAID구성을 하게되면 해당 RAID구성으로만 배포할 수 있어 RAID구성을 변경하기 위해선 기존 구성을 무너뜨리고 재구성했어야했습니다.

 

vSAN에서 지원하는 RAID 구성은 RAID 1, RAID 5, RAID 6 이 있습니다.

 

RAID의 구성에 따라, 장애 발생 시 데이터를 보존하기 위한 FTT(Failures to Tolerant) 수에 따라 필요한 Node의 수가 바뀌게 됩니다.

 

구성 FTT(허용되는 호스트 장애) 필요한 최소 호스트 수
RAID-1 (Mirroring) 1 3
RAID-5 (Erasure coding) 1 4
RAID-1 (미러링) 2 5
RAID-6 (이레이저 코딩) 2 6
RAID-1 3 7

위의 표 처럼 FTT의 숫자에 따라, RAID 구성에 따라 필요한 호스트의 수가 늘어나게됩니다.

또한 최소 호스트(Node)이기때문에 장애가 발생했을 경우 vSAN은 데이터는 보호할 수 있지만, 정상적으로 동작하지 않습니다.

여유분의 Node가 없기에 데이터를 쓰지 못하고, 읽기만 가능합니다.

관련 VMware Docs 링크입니다.

https://docs.vmware.com/kr/VMware-vSphere/8.0/vsan-planning/GUID-57575456-0AD9-4655-9D6B-58509C1DF33C.html

 

vSAN 클러스터에 대한 설계 고려 사항

소비 증가에 대한 최상의 가용성 및 허용성을 위한 호스트 및 관리 노드의 구성을 설계합니다.

docs.vmware.com

 


이번엔 간단하게 vSAN이 무엇인지, 간단한 구조와 배포 시 사용할 수 있는 레이드 구성 등에 대해 정리해보았습니다.

 

추후에 이해하기 쉽도록 시간날 때 이미지도 만들어보겠습니다...

 

감사합니다.