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Back to Basics: SnapMirror

이 기사는 많이 사용되고 있는 NetApp 기술의 기본 원리를 다루는 연속 기사 'Back to Basics'의 제4편입니다.

NetApp® SnapMirror® 소프트웨어는 다른 DR 솔루션과 비교하여 입증된 효율성, 단순성 및 경제적인 비용 덕분에 수년간 다양한 NetApp 스토리지 환경에서 복제 및 재해 복구 분야에 가장 많이 채택되는 기술이었습니다. 수년 동안 NetApp은 보다 다양한 요구 사항에 충족시키고 네트워크 대역폭을 더욱 효율적으로 사용할 수 있도록 새로운 기능을 통해 꾸준히 SnapMirror를 강화해 왔습니다.

NetApp SnapMirror

그림 1) NetApp SnapMirror

SnapMirror 기술을 사용하면 다음과 같은 커다란 이점을 누릴 수 있습니다.

  • 효율성. 블록 레벨 업데이트를 사용하여 필요한 네트워크 대역폭 및 소요 시간을 줄입니다. Data ONTAP® 7.3.2 버전부터 Volume SnapMirror는 기본적인 네트워크 압축 기능을 제공해 대역폭 비용을 더욱 절감합니다.
  • 유연성. 서로 다른 NetApp 스토리지 시스템 간의 데이터 복제가 가능합니다. 비동기 모드로 일대일, 일대다, 다대일 또는 다대다 복제 토폴로지를 지원합니다.
  • 생산성 향상. SnapMirror를 NetApp FlexClone®과 함께 사용하면 개발/테스트나 데이터 마이닝 또는 기타 목적으로 DR 환경에 저장되어 있는 데이터를 사용할 수 있습니다.
  • 일관성. NetApp SnapManager® 제품군과의 통합을 통해 신속한 복구를 위한 완벽한 일관성을 보장하면서 애플리케이션 데이터를 복제할 수 있습니다.
  • 안전성. 프로덕션 및 지속적인 복제에 영향을 미치지 않으면서 DR 계획을 테스트할 수 있기 때문에 실제 재해 상황이 발생했을 때 큰 혼란이 일어나지 않게 보다 자주 테스트할 수 있습니다. 애플리케이션 데이터 손상을 막기 위해 DR 사이트에서 여러 개의 Snapshot® 복사본을 유지하고 데이터 손상이 발생하기 전에 손쉽게 특정 시점 복원을 수행할 수 있습니다.

SnapMirror에는 Volume과 Qtree라는 2개의 운영 모드가 있습니다. 일반적으로 많이 사용되는 모드는 Volume SnapMirror 모드입니다. 상대적인 인기로 인해 SnapManager 제품군과의 통합을 비롯한 NetApp의 개발 노력이 주로 Volume SnapMirror에 집중되고 있습니다. 그 결과, Volume SnapMirror가 보다 뛰어난 유연성 및 효율성을 제공합니다. 이번 Back to Basics 기사에서는 Volume SnapMirror 기술의 구현 방법과 가장 일반적인 사용 사례 및 SnapMirror 구현을 위한 모범 사례 등에 대해 살펴보겠습니다.

Data ONTAP에서 Volume SnapMirror를 구현하는 방법

Volume SnapMirror는 물리적 블록 레벨에서 작동합니다. Volume SnapMirror는 모든 Snapshot 복사본을 비롯한 전체 볼륨 콘텐츠와 모든 볼륨 속성을 소스(기본) 볼륨에서 타깃(보조) 볼륨으로 복제합니다. 따라서 타깃 스토리지 시스템에서는 소스와 같거나 그 이상 버전인 주요 Data ONTAP 버전이 실행되고 있어야 합니다. 중복제거 또는 NetApp 데이터 압축(Data ONTAP 8.0.1에 추가됨)이 기본 시스템에서 실행되고 있는 경우 타깃 볼륨은 이러한 절감 효과를 그대로 상속합니다. 볼륨이 동일하고 WAN에서도 같은 절감 효과를 볼 수 있기 때문입니다.

Volume SnapMirror는 기본 복사, 즉 볼륨의 모든 데이터를 소스에서 타깃으로 복제하는 것으로 시작합니다. 기본 복사가 완료되면 정기적으로 복제를 수행합니다. 필요한 경우 타깃을 쓰기 가능으로 만들 수 있습니다. 즉, 소스 또는 기본 시스템에 영향을 주는 장애가 발생하는 경우 작업을 페일오버하고 타깃에 쓰기 작업을 시작할 수 있습니다. 장애가 해결되면 페일백 재동기화를 수행하여 델타 변경 사항을 소스로 다시 복사하고 정상 운영 상태로 복원할 수 있습니다. 이 기능은 NetApp SnapVault®와 비교할 때 주요 차별화 요소로, 주로 D2D(disk-to-disk) 백업을 대상으로 합니다.

표 1) 비동기식 Volume SnapMirror 및 Qtree SnapMirror의 주요 차이점

비동기식 Volume SnapMirror 및 Qtree SnapMirror의 차이점
  • Volume SnapMirror는 소스 및 타깃에 동일한 수의 Snapshot 복사본을 유지합니다.
  • Volume SnapMirror는 NetApp SnapManager 제품군 및 SnapDrive®와 통합됩니다.
  • 타깃 볼륨은 소스 볼륨의 중복제거 절감 효과를 상속합니다. 소스의 중복제거는 네트워크 대역폭 요구 사항도 줄입니다.
  • Volume SnapMirror는 파일 및 디렉토리 수 등의 데이터셋 특성에 민감하지 않습니다.
  • Volume SnapMirror는 멀티홉 또는 계단식 구성을 지원합니다.
  • 네트워크 압축은 대개 Volume SnapMirror에서만 지원됩니다.

Volume SnapMirror는 비동기식, 반동기식 및 동기식 복제를 지원하는데, 비동기식 복제가 가장 일반적으로 사용됩니다.

비동기 모드에서는 소스에서 볼륨의 스냅샷 복사본이 정기적으로 생성됩니다. 마지막 복제 주기 이후에 변경되거나 새로 생성된 블록만 타깃으로 전송되므로 이 방법은 스토리지 시스템 오버헤드 및 네트워크 대역폭 면에서 매우 효율적입니다.

동기화 모드에서는 미리 결정된 일정에 따르는 것이 아니라 업데이트가 발생할 때 소스에서 타깃으로 업데이트를 보냅니다. 따라서 전체 소스 시스템에 장애가 발생하는 경우에도 소스 시스템에 기록된 데이터가 타깃에서 보호됩니다. 타깃을 완전히 최신 상태로 유지하기 위해 NVLOG 포워딩 및 CP(Consistency Point) 포워딩이 사용됩니다. NVLOG 포워딩을 사용하면 NetApp 스토리지의 NVRAM에 일반적으로 캐쉬된 쓰기 로그의 데이터를 타깃과 동기화할 수 있습니다. CP(Consistency Point) 포워딩은 온디스크 파일 시스템 이미지를 동기화된 상태로 유지합니다.

반동기 모드는 동기 모드와 2가지 면에서 다릅니다. 타깃의 승인 없이도 소스에 대한 쓰기 작업이 커밋 및 승인되며, NVLOG 포워딩이 사용되지 않습니다. 이러한 2가지 변경 사항 덕분에 달성 가능한 복구 시점 목표(RPO) 관점에서 매우 작은 적중률로도 애플리케이션 응답이 빨라집니다.

SnapMirror 네트워크 압축은 Data ONTAP 7.3.2부터 추가되었습니다. SnapMirror 네트워크 압축을 사용하면 네트워크를 통해 전송되는 동안에만 데이터가 압축됩니다. 소스 및 타깃 시스템의 데이터는 압축되지 않은 상태로 남아 있습니다. 압축 기능을 사용하면 2가지 단계가 추가됩니다.

  • 소스 시스템에서의 압축
  • 타깃 시스템에서의 압축 해제

소스 시스템에서 복제가 필요한 데이터 블록은 압축 엔진으로 보내진 다음 그곳에서 압축됩니다. 압축 엔진은 스토리지 시스템에 있는 CPU의 수에 따라 여러 개의 스레드를 생성합니다. 여러 개의 압축 스레드는 병렬로 데이터를 압축합니다. 그런 다음 압축된 블록이 네트워크를 통해 전송됩니다. 타깃 시스템에서 압축된 블록을 수신하여 유사한 멀티 스레드 방식을 사용해 압축 해제합니다. 그런 다음 압축 해제된 데이터는 적절한 볼륨에 기록됩니다.

SnapMirror 네트워크 압축

그림 2) SnapMirror 네트워크 압축

압축 및 압축 해제 엔진은 사용자의 요구에 따라 네트워크 대역폭을 절감하거나 최대한 짧은 시간 안에 전송을 완료하도록 구성할 수 있습니다.

SnapMirror 네트워크 압축은 V-Series 가상 시스템 및 IBM N-Series를 포함한 모든 NetApp 스토리지 플랫폼에서 비동기식 운영 모드로만 지원됩니다. 현재는 네트워크 압축을 사용한 상태에서 SnapMirror의 반동기식 및 동기식 운영 모드를 사용하도록 지원되지 않습니다.

Volume SnapMirror의 모든 기능에 대한 자세한 내용은 TR-3446: SnapMirror 비동기식 개요 및 모범 사례 안내TR-3326: SnapMirror 동기식, SnapMirror 반동기식 개요 및 설계 고려 사항을 참조하십시오. 네트워크 압축에 대한 보다 자세한 내용은 이전 Tech OnTap® 기사를 참조하시기 바랍니다.

사용 사례

SnapMirror에는 2가지 주요 사용 사례가 있습니다.

  • 재해 복구
  • 원격 데이터 액세스/데이터 배포

또한 FlexClone 볼륨 활용 기능과 볼륨 복제 기능이 중요한 사용 사례로 부상하고 있습니다.

재해 복구. Volume SnapMirror를 사용하면 데이터를 DR 장비나 보조 데이터 센터에 있는 다른 NetApp 스토리지 시스템에 미러링할 수 있습니다. 만약 DR 버전을 운영해야 한다면 애플리케이션이 DR 사이트에 있는 서버로 전환될 수 있고, 애플리케이션 트래픽은 필요한 시간만큼 이들 서버로 리디렉션할 수 있습니다. 프로덕션 사이트가 다시 온라인 상태가 되면, SnapMirror는 데이터를 다시 프로덕션 스토리지 시스템으로 효율적으로 전송할 수 있고, SnapMirror 전송을 재개할 수 있습니다.

Volume SnapMirror는 멀티홉 또는 계단식 구성을 지원합니다. 예를 들어, 샌프란시스코에 있는 시스템의 볼륨을 뉴욕에 있는 시스템으로, 그리고 다시 뉴욕에서 싱가포르로 복제할 수 있습니다.

원격 데이터 액세스/데이터 배포. 또한 SnapMirror는 대규모 데이터를 지리적으로 멀리 떨어져 있는 장소에 배포하여 데이터를 로컬 읽기 전용으로 사용할 수 있도록 지원합니다. FlexClone 기술은 로컬에서 쓰기 가능한 복제본이 필요할 때 사용할 수 있습니다. 일대다 및 다대일 구성은 비동기식 SnapMirror에서 지원됩니다.

원격 데이터 액세스가 가능하면 로컬 클라이언트에 대한 보다 빠른 데이터 액세스가 가능할 뿐 아니라 고가의 네트워크 및 서버 리소스를 보다 효율적으로, 그리고 예측 가능하게 사용할 수 있습니다. 또한 원하는 시간에 소스 데이터를 복제할 수 있어 전체 네트워크 부하를 최소화할 수 있습니다. 데이터 복제 시기를 제어할 수 있는 기능은 데이터셋을 일관된 상태로 유지해야 하는 경우에도 매우 유용합니다.

원격 데이터 액세스를 위한 Volume SnapMirror 활용

그림 3) 원격 데이터 액세스를 위한 Volume SnapMirror 활용

FlexClone을 활용하는 사용 사례. SnapMirror는 FlexClone 기술과 함께 사용하여 애플리케이션 개발/테스트 환경을 지원할 때나 DR 테스트용으로 사용할 때 특별한 이점을 제공합니다. DR 스토리지에서 애플리케이션 개발/테스트 작업을 수행하면 상당 시간 유휴 상태였을 수도 있는 리소스를 보다 많이 활용할 수 있습니다. 이에 관한 자세한 사항은 FlexClone 장에 잘 나와 있습니다.

지속적인 복제 메커니즘에 지장을 주지 않으면서 DR 프로세스를 테스트하는 것은 문제가 있을 수 있습니다. FlexClone을 사용하면 DR 볼륨을 쉽게 복제하고, 지속적인 SnapMirror 복제 프로세스에 지장을 주지 않으면서도 DR 프로세스를 완벽하게 테스트할 수 있습니다.

일부 환경에서는 FlexClone 볼륨을 사용해 가상 데스크톱 인프라(VDI), 데이터 웨어하우징, 로컬 개발 및 테스트 작업에 공간 효율적인 복사본을 제공합니다. 데이터 보호를 위해 이러한 복제본을 만들어 두는 것이 바람직한 경우가 많습니다. Data ONTAP 8.0.1(7 모드) 이전에는 Volume SnapMirror를 사용하여 FlexClone 볼륨을 복제하면 공간 절감 효과가 손실되었습니다. 타깃의 FlexClone 볼륨에는 상위 볼륨의 크기와 같은 용량이 필요합니다. Data ONTAP 8.0.1부터는(7 모드로 운영 시) FlexClone 볼륨의 상위 볼륨을 복제하는 경우, 타깃 시스템에서 추가 용량을 사용하지 않고 Volume SnapMirror를 사용하여 FlexClone 볼륨을 복제할 수 있습니다.

Data ONTAP 8.0.1부터는 상위 볼륨이 복제된 경우 스토리지 효율성 저하 없이 SnapMirror로 FlexClone 볼륨을 복제할 수 있음

그림 4) Data ONTAP 8.0.1부터는 상위 볼륨이 복제된 경우 스토리지 효율성 저하 없이 SnapMirror로 FlexClone 볼륨을 복제할 수 있음

SnapMirror 기술 사용

Volume SnapMirror는 초/분 단위로 복구 시간 목표(RTO)를 달성할 수 있고, 몇 분 만에 복구 시점 목표(RPO)를 달성할 수도 있습니다. 만약 비동기식 SnapMirror보다 더 뛰어난 RPO가 필요하다면, MetroCluster™나 동기식/반동기식 SnapMirror를 선택해야 합니다. 하지만 동기식 솔루션은 통상 보다 큰 네트워크 대역폭과 전문 네트워크 장비가 있어야 구현할 수 있으므로 상당한 추가 비용이 요구됩니다.

MetroCluster는 지속적인 데이터 가용성과 자동 페일오버 및 복구를 제공하므로 거리가 최대 100km인 경우 더 적합한 솔루션입니다. 동기식 SnapMirror는 지원 범위가 2배에 달하는 200km입니다. 더 먼 거리에서 가장 낮은 RPO가 필요한 경우 지원 범위가 더 먼 SnapMirror 반동기식 모드를 사용할 수 있습니다. 동기식 및 반동기식 SnapMirror는 비동기식 SnapMirror와 같은 기능을 지원하지 않습니다. 예를 들어, 네트워크 압축과 SnapManager 통합의 경우 이 두 모드에서는 지원되지 않습니다. SnapMirror와 함께 MetroCluster를 사용하는 경우에 대한 자세한 정보는 최신 Tech OnTap 기사를 참조하십시오.

Volume SnapMirror를 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 중요한 사항이 있습니다.

  • 실행 중인 운영 모드에 대한 Data ONTAP 버전 요구 사항에 주목해야 합니다.
    • 비동기식 Volume SnapMirror: 타깃은 소스와 같거나 그 이상인 주 버전 또는 부 버전이어야 합니다.
    • 동기식 또는 반동기식 Volume SnapMirror: 소스 시스템과 타깃 시스템에서 실행하는 버전이 동일해야 합니다.

표 2) 비동기식 SnapMirror에 대한 Data ONTAP 소스 및 타깃 요구 사항

Volume SnapMirror 소스 Volume SnapMirror 타깃 지원 여부
Data ONTAP 7.2* Data ONTAP 7.2*, 7.3*, 8.0*
Data ONTAP 7.3* Data ONTAP 7.3*, 8.0*
Data ONTAP 7.3* Data ONTAP 7.2* 아니요
  • Volume SnapMirror는 32비트 Aggregate들이나 64비트 Aggregate들 등, 동일한 유형의 Aggregate들 간의 복제만 지원합니다.
  • SnapMirror는 이더넷과 파이버 채널 모두에서 작동합니다. 파이버 채널 요구 사항은 스위치 지원 매트릭스(NOW™ 액세스 필요)를 참조하십시오.
  • 동기식 및 반동기식 모드는 거리 및 왕복 시간(RTT)에 민감합니다. RTT는 동기식의 경우 2ms 미만, 반동기식의 경우 5ms 미만이어야 합니다.
  • 수행 가능한 동시 SnapMirror 전송 수에는 제한이 있습니다. 이러한 제한 조건은 보유하고 있는 NetApp 시스템 유형 및 실행 중인 Data ONTAP 릴리즈에 따라 달라집니다. 자세한 정보는 다음 링크를 참조하십시오(NOW 액세스 필요). 자세한 내용은 해당 기술 보고서를 참조하십시오.
  • SnapMirror 비동기식 개요 및 모범 사례 안내
  • SnapMirror 동기식, SnapMirror 반동기식 개요 및 설계 고려 사항

SnapMirror 및 기타 NetApp 기술

많은 NetApp 구현 작업에서 SnapMirror는 매우 중요한 항목이기 때문에, NetApp은 SnapMirror가 대다수의 NetApp 소프트웨어 솔루션과 상호 운영되도록 하는 데 상당한 주의를 기울여 왔습니다. 다음은 사용자가 관심을 가질 만한 몇 가지 항목입니다.

  • SnapManager 제품군. SnapManager 제품군은 Microsoft® Exchange, SQL Server® 및 SharePoint®, Oracle® 그리고 SAP®를 비롯한 주요 애플리케이션에 데이터 보호 및 DR 서비스를 제공하도록 설계되었습니다. VMware® 및 Microsoft Hyper-V™ 하이퍼바이저도 여기에 포함됩니다. 적절한 SnapManager 제품(또는 VMware용 Virtual Storage Console)을 사용하면 원격 사이트에서도 운영을 재개할 수 있도록 애플리케이션 및/또는 하이퍼바이저 데이터를 일관성있게 복제할 수 있습니다.
  • FlexClone. SnapMirror 및 FlexClone 사용에 관한 정보는 사용 사례의 초반부를 참조하십시오. 또한 Back to Basics의 FlexClone 장도 살펴 보시기 바랍니다.

일부 경우에는 공간 효율적인 볼륨 복제본에 복제가 꼭 필요한 중요한 데이터가 포함됩니다.

  • 중복제거. 중복제거된 볼륨을 Volume SnapMirror로 복제하면 타깃 볼륨이 공간 절약 효과를 상속합니다.

결론

NetApp SnapMirror 기술은 NetApp SnapManager 제품군과 같은 기타 솔루션과 함께 사용하거나 혹은 독립적으로 사용할 수 있는 중요한 재해 복구 및 일반용 복제 툴입니다. NetApp SnapMirror에 관한 자세한 내용은 TR-3446: SnapMirror 비동기식 개요 및 모범 사례TR-3326: SnapMirror 동기식, SnapMirror 반동기식 개요 및 설계 고려 사항을 참조하십시오.

 SnapMirror에 대한 의견이 있으십니까?

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Srinath Alapati

Srinath Alapati
기술 마케팅 엔지니어
NetApp


Srinath는 2004년에 NetApp에 입사한 이래 4년간 데이터 보호 그룹에서 근무했으며 IT, 서버 및 스토리지 인프라 관리 분야에서 10년 이상의 경험을 쌓았습니다. Srinath는 SnapMirror, MetroCluster, VMware 및 Exchange에 대한 다수의 기술 보고서를 단독으로 또는 공동으로 작성했으며 다양한 기술 회의에 발표자로 참여합니다. 또한 NetApp IT 팀에서 재해 복구 구현 관련 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다.


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