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Back to Basics: V-Series 개방형 스토리지 컨트롤러
Steven Lusnia
Steven Lusnia
V-Series 에반젤리스트 겸 설계자, NetApp

이 기사는 많이 사용되고 있는 NetApp® 기술의 기본 원리를 다루는 연속 기사 'Back to Basics'의 제8편입니다.

데이터 관리를 단순화하고 비용 절감을 실현하는 혁신적인 기능 때문에 IT 팀은 NetApp을 선택합니다. 2003년, NetApp은 전체 NetApp 기능을 타사 스토리지로 구현하기 위한 방법으로 V-Series 개방형 스토리지 컨트롤러를 발표했습니다. V-Series는 EMC, HP, HDS, IBM, Fujitsu의 스토리지 어레이를 위한 완전한 스토리지 가상화를 제공하므로 기존에 투자한 스토리지를 유지한 채 NetApp 스토리지 효율성, 통합 데이터 보호, 유니파이드 스토리지 및 기타 기능을 이용할 수 있습니다. 현재 2,000개 이상의 고객 사이트에서 10,000개 이상의 V-Series 컨트롤러가 사용되고 있습니다.

FAS2220 전면 및 후면 뷰

그림 1) V-Series 개요

V-Series는 아래와 같은 중요한 이점을 통해 성공을 거두고 있습니다.

  • V-Series를 사용하면 Primary 스토리지 중복제거, 씬 프로비저닝, 압축, 클로닝 등의 스토리지 효율성 기능을 통해 총 용량 요구사항을 최소 35%, 일반적으로 50% 이상 줄일 수 있습니다.
  • 통합 데이터 보호(IDP) 기능은 데이터 보호 작업을 단순화 및 가속화합니다. 예를 들면 NetApp Snapshot™ 복사본, SnapMirror® 복제, SnapVault® D2D(disk-to-disk) 백업, SnapManager® 제품군을 통한 가상화 인식 및 애플리케이션 인식 데이터 보호 등이 있습니다.
  • 기존 스토리지 어레이를 V-Series에 연결하면 NFS, CIFS, FC(파이버 채널), iSCSI, FCoE(Fibre Channel over Ethernet)를 비롯한 모든 일반적인 NAS 및 SAN 프로토콜을 지원할 수 있는 게이트웨이가 마련됩니다.
  • V-Series 컨트롤러는 clustered Data ONTAP® 8을 실행할 수 있으므로, 기존 스토리지 어레이를 NetApp 클러스터의 일부로 포함하여 훨씬 강력한 기능을 얻을 수 있습니다.
  • V-Series를 FlexPod® 구성의 일부로 포함하면 기존 스토리지를 FlexPod 프레임워크에 통합할 수 있습니다.

V-Series는 기존 스토리지 어레이에서 보다 큰 스토리지 효율성과 기능을 제공할 수 있도록 지원합니다. 이번 Back to Basics 기사에서는 NetApp V-Series의 작동 방식, 일반적인 사용 사례, 구현 모범 사례 등을 살펴보겠습니다.

V-Series 작동 방식

V-Series 구성은 논리적으로 프런트 엔드 및 백 엔드를 가지고 있는 것이라고 생각할 수 있습니다. 프런트 엔드에는 V-Series 컨트롤러 내부의 모든 것과 함께 호스트에 대한 연결, 테이프 장치에 대한 연결 또는 V-Series 및 FAS 컨트롤러 간 연결이 포함됩니다. 백 엔드 구성은 V-Series를 스토리지 어레이 자체에 연결하는 방법을 정의하여 스토리지 어레이와 호스트 간 가상화 계층을 제공합니다.

백 엔드를 구성하려면 스토리지 어레이에 LUN을 생성하고 V-Series에 제공합니다. 백 엔드 구성의 모범 사례는 이 기사 뒷부분의 "V-Series 시작하기"에서 설명합니다. V-Series에 표시된 LUN은 스토리지 어레이 RAID로 보호되며 일반적으로 RAID 1, RAID 5 또는 RAID 6이 옵션으로 사용됩니다.

V-Series 컨트롤러는 할당받은 LUN을 사용하여 Aggregate(스토리지 풀)를 생성합니다. RAID 0(스트라이핑)은 성능을 위해 전체 LUN으로 쓰기가 분산되도록 Aggregate의 전체 LUN에 데이터를 스트라이핑하는 데 사용됩니다.

LUN을 구성하여 V-Series에 연결하면 프로비저닝 및 데이터 보호와 같은 작업이 NetApp 인터페이스 및 기능을 사용해 V-Series에서 수행되므로 스토리지 관리 작업을 위한 단일 인터페이스가 제공됩니다. 관리 관점에서 V-Series의 외양과 관리 방법은 다른 NetApp 시스템과 유사합니다. NetApp 디스크에서처럼 유연한 볼륨(FlexVol® 볼륨), NFS 및 CIFS 공유, iSCSI, FCP, FCoE LUN을 생성할 수 있습니다. 씬 프로비저닝, 중복제거, 압축, 클로닝 등의 스토리지 효율성 기능과 Snapshot, SnapMirror, SnapVault 등의 통합 데이터 보호 기능도 사용할 수 있습니다. V-Series 시스템 간에 또는 V-Series와 FAS 시스템 간에 복제할 수 있습니다. 기본적으로 NetApp FAS 시스템에서 할 수 있는 모든 작업을 V-Series 시스템에서도 그대로 할 수 있습니다.

그림 2는 타사 스토리지에서 생성된 V-Series Aggregate와 NetApp 디스크에서 생성된 Aggregate의 차이점을 보여줍니다. RAID-DP® 기술을 제외한 모든 NetApp 효율성 기능이 Aggregate 레벨 또는 그 이상에 존재하므로 V-Series Aggregate는 물론 그 위에 구축된 NetApp 볼륨 및 LUN에도 적용됩니다.

V-Series 논리적 보기

그림 2) V-Series 논리적 보기

다음은 간과하기 쉬운 V-Series 아키텍처의 세부사항입니다.

  • NetApp 디스크가 지원됩니다. Data ONTAP 7.3이 발표된 이후 NetApp 디스크 쉘프를 V-Series 시스템에 추가할 수 있게 되었습니다. 따라서 V-Series 구성에 용량을 추가해야 할 경우 보다 유연하게 처리할 수 있습니다.
  • 기존 어레이의 일부를 가상화할 수 있습니다. 기존 어레이의 모든 스토리지를 V-Series에 연결할 필요는 없습니다. 일부 어레이 LUN은 V-Series에 할당하고 나머지 어레이 LUN은 다른 호스트에 할당할 수 있습니다.
  • 다양한 벤더의 여러 어레이를 V-Series 뒤에 배치할 수 있습니다. 여러 벤더의 스토리지를 관리하는 일은 복잡할 수 있습니다. V-Series를 이기종 어레이셋 앞에 두면 단일 관리 지점과 일관된 기능셋이 제공되므로 관리 작업이 단순화됩니다.
  • 여러 V-Series 시스템을 단일 어레이의 프런트 엔드로 사용할 수 있습니다. 필요에 따라 단일 백 엔드 어레이 앞에 몇 개의 V-Series 컨트롤러를 둘 수 있습니다. 예를 들면 대형 어레이 앞에 여러 소형 V-Series 컨트롤러를 둘 수 있습니다.
  • NetApp Virtual Storage Tier로 V-Series 성능을 최적화할 수 있습니다. NetApp Virtual Storage Tier 를 사용하면 V-Series 컨트롤러 레벨(Flash Cache), Aggregate 레벨(NetApp 디스크 위의 Flash Pool) 및 서버 레벨(Flash Accel™ 기술)에서 플래시를 구현함으로써 성능을 더욱 최적화하고 비용을 최소화할 수 있습니다.
  • V-Series는 clustered Data ONTAP 8과 작동합니다. clustered Data ONTAP 8을 사용하면 최대 24개의 NetApp 컨트롤러를 단일 클러스터에 결합할 수 있습니다. clustered Data ONTAP 8은 IT 인프라의 민첩성을 높이는 광범위한 기능 을 제공합니다. 그 클러스터에 V-Series 컨트롤러를 추가하면 향상된 클러스터에 기존 어레이를 포함할 수 있습니다. 무중단 데이터 마이그레이션을 통해 계획된 다운타임 필요 없이 모든 필수 유지보수 및 관리를 수행함으로써 데이터 인프라의 민첩성을 향상할 수 있습니다.
  • FlexPod 구성은 V-Series를 통합할 수 있습니다. FlexPod와 같은 통합 인프라 솔루션을 사용하면 새로운 IT 인프라 구현 프로세스가 간소화됩니다. FlexPod 구성에 V-Series 컨트롤러를 포함하면 기존 스토리지 용량을 활용할 수 있습니다.

사용 사례

IT 팀은 다른 기능보다도 효율성, 통합 데이터 보호, 유니파이드 스토리지 기능을 활용하기 위해 V-Series를 선택합니다. 가장 일반적인 사용 사례는 다음과 같습니다.

  • 가상화 환경의 효율성 향상
  • 다양한 벤더의 어레이 간 복제 지원
  • 개발 및 테스트 작업을 위한 보다 사용하기 편리한 데이터 복사본 생성
  • NAS 또는 SAN 게이트웨이 역할
  • 기존 스토리지의 성능 가속화

가상화 환경

대부분의 가상화 환경에는 동일한 운영 체제의 복사본이 수십 개에서 수백 개까지 있습니다. 이렇게 중복이 심하기 때문에 가상 서버 및 가상 데스크톱 인프라(VDI) 환경은 V-Series로 효율성을 개선할 수 있는 완벽한 대상이 됩니다.

중복제거가 지원되지 않는 스토리지 어레이에 가상 환경을 호스팅한 경우 NetApp V-Series 컨트롤러를 사용하면 상당한 양의 스토리지를 회수하고, 이를 다른 용도에 다시 사용함으로써 전체적인 스토리지 투자를 줄일 수 있습니다. 일반적으로 가상 시스템 운영 환경에 할당된 스토리지의 50%~80%를 확보하여 재사용할 수 있습니다.

가상 환경에서 V-Series 사용

그림 3) 가상 환경에서 V-Series 사용.

가상화 환경을 V-Series로 마이그레이션하면 계속해서 중복제거와 함께 기존 프로비저닝 방법을 사용할 수도 있고 NetApp FlexClone® 기술을 사용하여 가상 복사본을 프로비저닝함으로써 가상 환경의 공간 효율성을 유지관리할 수도 있습니다. NetApp Virtual Storage Console 은 VMware® 환경에 대해, NetApp OnCommand® Plug-in for Microsoft® 는 Hyper-V™에 대해 이 프로세스를 간소화합니다.

NetApp Virtual Storage Tier의 일부인 Flash Cache 는 가상화 환경에서 부팅 및 로그인 스톰 시에 성능 향상을 위해 사용될 수 있습니다.

이기종 스토리지 어레이 간 복제

재해 복구용 어레이 기반 복제 솔루션에는 일반적으로 동일한 소스 및 타깃 어레이 구성이 필요합니다. 동일한 벤더의 다른 어레이 모델이 지원되지 않을 수 있으므로 벤더 2곳의 어레이 간에 복제해야 하는 경우에는 더욱 어려운 상황이 됩니다.

그러나 V-Series를 기존 스토리지 어레이의 프런트 엔드로 사용하면 복제 목표를 달성함과 동시에 대역폭 요구사항도 줄일 수 있습니다. NetApp SnapMirror 소프트웨어 는 변경된 블록만 복제하므로 복제 효율성이 향상됩니다. SnapMirror 압축을 사용하면 네트워크 대역폭 사용이 더욱 줄어듭니다. Primary 데이터를 추가로 중복제거하면 복제할 데이터의 양이 줄어듭니다.

V-Series

그림 4) 이기종 스토리지 환경을 위한 V-Series 통합 데이터 보호. V-Series는 로컬 Snapshot 복사본, SnapMirror를 사용한 복제, SnapVault를 사용한 디스크 기반 백업을 제공할 수 있습니다.

개발 및 테스트

데이터베이스 환경에서 개발 및 테스트, 품질 보증, 데이터 웨어하우징 및 기타 작업을 수행하려면 일반적으로 프로덕션 데이터베이스의 많은 복사본이 필요합니다. 여기에는 상당한 스토리지 양이 필요하며 그밖에 전력, 냉각, 데이터센터 공간도 많이 사용됩니다. 또한 전체 데이터베이스 복사본을 생성하는 데 과도하게 많은 시간이 걸릴 수 있습니다. 개발자와 테스터가 너무 적은 수의 복사본 및 오래된 데이터셋으로 작업해야 하므로 이러한 제한사항은 작업 방법에 많은 영향을 미칩니다.

NetApp V-Series 컨트롤러가 지원하는 NetApp FlexClone 가상 복사본 기능을 사용하면 필요한 스토리지 양이 줄어들고 사용 가능한 데이터베이스 "복사본"을 몇 분 만에 생성할 수 있으므로 이러한 상황을 해결할 수 있습니다.

예를 들어, 100GB의 프로덕션 데이터베이스에 대한 개발/테스트 작업에서는 보통 전체 미러링으로 시작한 후 몇 개의 개발자용 복사본과 테스트 담당자용 복사본을 만들 수 있습니다. 보수적으로 가정하여 개발자에게 복사본 2개가 필요하고 테스트와 QA에 2개가 필요하다면 총 스토리지 요구사항(프로덕션 데이터베이스 포함)은 700GB입니다. 반면에, NetApp FlexClone을 사용하면 프로덕션 스토리지에 대한 영향을 방지하기 위해 전체 미러를 보유하고 개발/테스트 복사본의 총 스토리지 요구사항이 단 250GB로 감소하므로 필요 스토리지의 64%가 절감됩니다(개발/테스트의 평균 변경 비율을 약 10%로 가정하는 경우). 이러한 복사본을 생성하기 위한 총 시간도 몇 시간이 아니라 몇 분으로 줄어듭니다.

개발 환경에서 V-Series 사용

그림 5) 개발 환경에서 V-Series 사용

NAS 또는 SAN 게이트웨이

이미 도입한 블록 기반 스토리지 어레이(FC SAN 전용)에서 사용할 수 있는 용량이 있지만 NAS가 필요한 경우가 있습니다. 기존 파일 서버를 구성하는 방법이 있지만 이 경우 서버의 무규칙적 확대, 높은 대기 시간, 안정성 저하 등이 문제가 발생할 수 있습니다. 기존 어레이에서 지원하지 않는 iSCSI 또는 FCoE 등의 SAN 프로토콜을 사용해야 하거나 사용하고자 하는 경우도 있을 것입니다.

SAN 및 NAS 프로토콜을 동시에 지원하는 NetApp V-Series는 이상적인 게이트웨이입니다. 단일 V-Series 컨트롤러는 많은 수의 파일 서버를 대신할 수 있으므로 비용과 복잡성이 줄어들고 가용성은 증가합니다. 이와 동시에 FC, FCoE, iSCSI를 비롯한 인기 있는 SAN 프로토콜도 제공할 수 있습니다.

성능 가속기

기존 스토리지 어레이 앞에 V-Series를 배치하면 성능이 개선될 것이라는 것이 직관에 반하는 개념처럼 들릴 수도 있지만, 추가적인 컨트롤러 캐쉬 레벨과 WAFL®(Write Anywhere File Layout) 파일 시스템 및 가상 스토리지 계층화 등의 NetApp 기술 때문에 V-Series는 실제로 네이티브 어레이 자체보다 드라이브당 훨씬 더 많은 초당 입출력 작업량(IOPS)을 제공합니다.

Enterprise Strategy Group은 최근 연구 를 통해 타사 어레이 앞에 V-Series V3270을 배치함으로써 OLTP, Exchange, 파일 서버, 웹 서비스 등의 일반적인 워크로드에서 어레이 자체만 사용할 때보다 IOPS가 3~6배 증가했고 대기 시간도 훨씬 단축되었음을 보여주었습니다. 모든 경우 데이터셋이 중복제거되었고 성능이 향상된 것은 상당 부분 V-Series의 중복제거 인식 캐슁 덕분이었습니다. V-Series에 Flash Cache를 추가했더니 어레이만 사용할 때보다 성능이 5~8배 향상되었습니다.

Flash Cache가 설치된 V-Series는 부트 스톰과 로그인 스톰으로 인해 기존 스토리지 어레이의 성능이 크게 저하될 수 있는 VDI 환경에 특히 도움이 될 수 있습니다

V-Series 시작하기

V-Series를 구현하기로 결정한 경우 환경 구성 작업은 매우 간편한 프로세스로 수행됩니다. 몇 가지 간단한 지침을 따르면 성공적으로 구현할 수 있습니다.

  • V-Series에서 스토리지 어레이, 스위치, 마이크로코드 버전을 지원할 수 있도록 NetApp IMT(Interoperability Matrix Tool)(NOW® 액세스 필요)를 검토합니다.
  • 각 스토리지 어레이에서 V-Series와 함께 사용할 새로운 LUN을 구성합니다.
  • LUN을 V-Series 컨트롤러에 연결합니다. NetApp TR-3461: V-Series 모범 사례 가이드에서 자세히 설명한 모범 사례, 특히 케이블 연결, 조닝 및 어레이 LUN에 경로 제공 등에 대한 모범 사례를 따릅니다.
  • V-Series를 구성했으면 적절한 툴을 사용해 데이터를 마이그레이션할 수 있습니다. 예를 들어 Storage vMotion®을 사용하면 VMware® 가상 시스템을 편리하게 마이그레이션할 수 있습니다.

V-Series와 기타 NetApp 기술 사용

V-Series는 NetApp FAS 플랫폼과 동일한 NetApp 기술셋과 작동하는데 이것이 매우 중요한 부분입니다. 제한사항이 거의 없습니다. 이미 언급했듯이 RAID-DP는 NetApp 디스크 쉘프에서만 사용됩니다(스토리지 어레이의 LUN은 해당 어레이에서 보호됨).

그 이외에는 이미 보유한 스토리지에서 모든 친숙한 NetApp 기능을 완전히 활용할 수 있습니다

표 1) V-Series 지원 기술

스토리지 효율성 통합 데이터 보호 스토리지 프로토콜 기타
  • 중복제거
  • 압축
  • 씬 프로비저닝
  • FlexClone
  • RAID-DP(NetApp 디스크만)
  • Snapshot
  • SnapRestore®
  • SnapMirror
  • SnapVault
  • SnapManager 제품군
  • SnapProtect®
  • MetroCluster™
NAS
  • CIFS
  • NFS
SAN
  • FC
  • FCoE
  • iSCSI
  • OnCommand 제품군
  • MultiStore®
  • Virtual Storage Tier
    • Flash Cache
    • Flash Pool
    • Flash Accel
  • 가상 스토리지 콘솔

결론

NetApp V-Series 개방형 스토리지 컨트롤러는 NetApp 스토리지 효율성의 이점, 통합 데이터 보호, 유니파이드 스토리지 및 기타 기능을 EMC, HP, HDS, IBM, Fujitsu의 스토리지 어레이에 구현할 수 있도록 설계되었습니다. V-Series를 프런트 엔드로 구현하여 이러한 어레이를 가상화하면 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

가상화 환경에 필요한 총 스토리지 양을 대폭 줄이고 성능을 크게 향상할 수 있습니다. 중요한 데이터셋의 최신 복사본으로 개발/테스트 작업을 수행하여 시장 출시 기간을 앞당길 수 있습니다. 또한 V-Series를 사용하면 이기종 어레이 간 복제가 가능하며 기존 스토리지에서 지원하지 않는 NAS 또는 SAN 프로토콜을 활용할 수 있습니다.

NetApp V-Series에 대한 자세한 내용은 NetApp TR-3461: V-Series 모범 사례 가이드 및 최신 ESG Lab 검증 보고서를 참조하십시오. 이 보고서에서는 VMware 환경에서의 용량 절약, 타사 어레이만 사용할 경우와 비교한 성능 등 다양한 V-Series 기능 테스트에 대해 설명합니다. Data ONTAP 8.1.1용 V-Series 통합 가이드(NOW 액세스 필요)도 살펴볼 수 있습니다.

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Steven Lusnia, V-Series 에반젤리스트 겸 설계자, NetApp

Steve는 13년 이상 NetApp과 함께하고 있으며 2003년 중반에 기존 스토리지 어레이 및 SAN 환경에서 NetApp 기능을 활용하고자 하는 많은 NetApp 고객과 일하기 시작했습니다. 이러한 얼리 어답터들이 V-Series 제품군의 시작에 도움이 되었습니다. 2006년 Steve는 현장 경험을 살려 제품 팀에서 V-Series 제품을 더욱 발전시키기 위한 역할을 담당했습니다.

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