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Clustered Data ONTAP의 스토리지 효율성
Julian Cates
Julian Cates
기술 마케팅 엔지니어

Clustered Data ONTAP® 아키텍처는 고도로 가상화된 스토리지 운영 체제로, 네이티브 멀티 테넌시(Multi-tenancy)를 사용하여 정책 기반 SAN/NAS 스토리지 서비스를 제공하기 위해 물리적 스토리지를 SVM(Storage Virtual Machine) 세트로 추상화합니다. Tech OnTap® 뉴스레터에는 최근에 릴리즈된 버전 8.2의 기능을 중점적으로 다루는clustered Data ONTAP 관련 최신 기사가 수록되어 있습니다. 첫 번째 기사에서는 새로운 기능을 간략하게 소개하고 두 번째 기사에서는 무중단 운영을 자세히 다룹니다.

Clustered Data ONTAP을 도입하면 스토리지와 IT 직원의 생산성과 효율성이 대폭 향상되기 때문에 IT 조직을 확대하지 않아도 손쉽게 스토리지 인프라를 확장할 수 있습니다. 향상된 관리 프로세스 덕분에 스토리지가 두 배로 확장되더라도 그에 비례하여 업무가 두 배로 늘어나지 않습니다. 보편적인 기능과 절차를 통해 복잡한 작업을 단순화하므로 IT 직원은 더 중요한 문제를 해결하는 데 집중할 수 있으며, 규모가 확장되면 운영 효율성도 함께 향상됩니다.

Clustered Data ONTAP을 구축하면 동일한 인프라에서 성능, 용량, 보안 요구사항이 서로 다른 워크로드를 처리하고 테넌트를 통합 및 공유할 수 있습니다. 또한 스토리지 효율성이 월등히 높아져서 스토리지 비용을 절감할 수 있습니다.

이 기사에서는 clustered Data ONTAP의 스토리지 효율성 기술에 대해 자세히 다룹니다. NetApp 기술을 단독으로 사용하거나, 특히 다른 기술과 결합하여 사용하면 필요한 스토리지 용량을 크게 줄일 수 있습니다. 구축할 스토리지 용량이 줄어들면 비용이 절감될 뿐 아니라, 전력, 냉각, 데이터 센터 공간, 관리 오버헤드 등의 측면에서도 큰 이점을 누릴 수 있습니다.

Using multiple storage efficiency technologies can compound storage savings and reduce overall storage costs.

그림 1) 다양한 스토리지 효율성 기술을 사용하면 스토리지 절감 효과를 상승시키고 전체 스토리지 비용을 줄일 수 있습니다.

이 기사에는 스토리지 효율성 기술로 이미 잘 알려진 Data ONTAP 기술에 대한 내용이 포함되어 있고, 특히 clustered Data ONTAP 8.2에 새롭게 추가된 SnapVault® 기술에 대해 자세히 설명합니다.

Clustered Data ONTAP 및 7-Mode 비교

대부분의 clustered Data ONTAP 스토리지 효율성 기능은 기존 Data ONTAP 7G 및 Data ONTAP 8 7-Mode 기능과 비슷합니다. Tech OnTap Back to Basics 시리즈를 몇 년 동안 구독했다면 씬 프로비저닝, 중복제거, FlexClone® 기술, SnapMirror® 기술, RAID-DP® 기술, 압축 등과 같은 NetApp 기술에 대해 이미 잘 알고 있을 것입니다. 이러한 기능 전부 또는 일부가 생소한 경우 Back to Basics 장부터 살펴보는 것이 좋습니다.

SnapVault 관련 장은 아직 작성되지 않았습니다. 씬 프로비저닝, 중복제거, 압축 및 RAID-DP는 모두 무료입니다. 이러한 기능은 NetApp FAS 또는 V-Series 시스템을 구입하면 포함되어 있습니다.

RAID-DP, Snapshot 등과 같은 일부 스토리지 효율성 기술은 7-Mode과 clustered Data ONTAP에서 거의 비슷하므로 바로 사용할 수 있습니다. SnapVault부터 시작하여 새로 추가된 기능, 차별화된 기능에 대해 설명하려고 합니다.

SnapVault: Clustered Data ONTAP 8.2의 새로운 기능

Clustered Data ONTAP에 새로 추가된 가장 중요한 스토리지 효율성 기능은 씬 복제가 지원되는 SnapVault 기술입니다. SnapVault는 공간 효율적인 D2D(Disk-to-Disk) 백업을 위한 NetApp 솔루션입니다. SnapVault는 운영 볼륨에 대한 NetApp 스냅샷 복사본을 사용하여 비동기식 복제를 수행합니다. 기본 복사본을 생성한 이후에는 증분 백업만 수행하며, 이 경우 스냅샷 복사본을 마지막으로 작성한 이후에 변경된 블록만 복사하므로 매우 효율적입니다.

필요한 경우 SnapMirror를 SnapVault 관계로 변환할 수 있습니다. SnapMirror와 SnapVault의 주요 운영 차이점은 SnapVault를 사용할 경우 운영 볼륨과 2차 볼륨의 스냅샷 복사본에 대한 보존 일정을 서로 다르게 예약할 수 있다는 점입니다. 스냅본 복사본을 사용하여 증분 백업을 수행합니다. 운영 스토리지에서 릴리즈된 스냅샷 복사본을 2차 스토리지에 보관할 수 있습니다. Snapshot 복사본을 볼륨당 최대 251개까지 유지할 수 있습니다.

New features in SnapVault with clustered Data ONTAP 8.2.

그림 2) Clustered Data ONTAP 8.2 지원 SnapVault의 새로운 기능.

7-Mode의 Volume SnapMirror와 마찬가지로 SnapVault도 볼륨 레벨에서 작동하고, 스토리지 효율성이 전송 중인 소스 및 2차 볼륨에서 그대로 유지됩니다. 운영 볼륨을 중복제거하거나 압축한 경우 2차 볼륨도 동일한 상태로 유지됩니다. 운영 볼륨에서 이러한 기능을 사용하면 각 백업의 크기가 감소하고 네트워크 대역폭 요구사항이 줄어듭니다. 또한 타겟에서 중복제거 및 압축을 다시 실행하지 않아도 되기 때문에 백업 시 네트워크를 통해 전송될 물리적 블록이 적져서 백업 시간을 크게 단축할 수 있습니다.

필요한 경우 운영 스토리지 및 2차 스토리지의 효율성을 다르게 설정할 수 있습니다. 예를 들어 운영 스토리지에 중복제거만 설정하고 2차 스토리지에는 중복제거와 압축을 모두 설정할 수 있습니다.

SnapVault의 이점은 다음과 같습니다.

  • 더 뛰어난 보호 수준을 제공하기 위해 더 자주 백업하므로 빠르고 신속하게 백업 수행
  • 최종 사용자 검색 및 복원, 전체 볼륨 복원, 단일 파일 복원 등을 보장하여 안전하게 복구 수행
  • FlexClone을 사용하여 백업 데이터 복제본 생성
  • System Manager 3.0 및 Unified Manager 6.0을 사용하여 간편하게 관리
  • OnCommand® WorkFlow Automation 2.1로 SnapVault 관계 구성

팬인(Fan-In), 팬아웃(Fan-Out) 및 계단식 구성

팬인: SnapVault를 다양한 구성에서 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 여러 원격 위치에서 중앙 집중식 단일 위치로 백업할 때 "팬인" 구성이 널리 사용됩니다. Clustered Data ONTAP 8.2에서는 최대 7개의 클러스터를 단일 클러스터로 팬인할 수 있습니다. 다시 말해, 7개 클러스터에 있는 일부 또는 모든 노드의 볼륨을 단일 스토리지 클러스터에 백업할 수 있습니다. 각 운영 볼륨에 대해 2차 타겟 볼륨이 있습니다. 이 팬인은 소스가 다른 여러 Qtree를 동일한 볼륨에 모두 백업하는 7-Mode 팬인과는 약간 다릅니다.

팬아웃: 모든 단일 볼륨에 대해 최대 4개의 별도 타겟에 팬아웃할 수 있습니다. 이 경우 SnapMirror 또는 SnapVault 관계일 수 있습니다.

계단식: 운영 볼륨을 2차 볼륨에 복제하고, 2차 볼륨을 다시 복제하는 등의 방법으로 계단식 구성을 생성할 수 있습니다. 이 같은 계단식 구성에서 SnapMirror와 SnapVault(하나의 인스턴스만)를 혼합할 수 있습니다.

설정

Clustered Data ONTAP 지원 SnapVault를 구성하려면 별도의 스토리지 클러스터 및 SVM을 피어 관계로 구성해야 합니다. 클러스터 노드별로 인터클러스터 논리 인터페이스를 하나 이상 구성해야 하며, 복제는 SVM 간에 발생합니다. 원하는 경우 SnapVault를 단일 클러스터(인터클러스터 SnapVault) 내에서 작동하도록 구성할 수도 있습니다. 이 경우 소스 볼륨과 타겟 볼륨의 위치에 따라 SVM 피어링(Peering)이 필요한 경우도 있으며, 클러스터 피어링(Peering)은 필요하지 않습니다.

원하는 경우 자동 확장 옵션을 사용하여 타겟 볼륨을 생성할 수 있습니다. 이렇게 하면 Aggregate의 여유 공간에 필요한 볼륨을 확장하여 백업본을 저장할 수 있습니다.

Clustered Data ONTAP 지원 SnapVault를 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 TR-4183을 참조하십시오.

기타 스토리지 효율성 기술

이제 최신 8.2 릴리즈를 중심으로 clustered Data ONTAP의 씬 프로비저닝, 중복제거, 압축, FlexClone, SnapMirror 등과 관련하여 새로운 기능과 차별화된 기능에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

씬 프로비저닝

NetApp 씬 프로비저닝을 사용하면 물리적 스토리지 풀에 실제 존재하는 것보다 더 많은 논리적 스토리지를 호스트 또는 사용자에게 제공할 수 있습니다. 공간을 미리 할당하는 대신 데이터가 기록될 때 각 볼륨 또는 LUN에 동적으로 스토리지 공간이 할당됩니다. 대부분의 구성에서 볼륨 또는 LUN의 데이터를 삭제하면 사용 가능한 공간이 공통 스토리지 풀에 다시 릴리즈됩니다.

다음과 같은 혜택을 누릴 수 있습니다.

  • 할당되었지만 사용되지 않은 스토리지의 양이 감소합니다.
  • 활용률이 높아져 필요한 스토리지 양이 감소합니다.
  • 계획 수립이 간소화됩니다. 여러 볼륨이 동일한 가용 스토리지 풀을 공유하므로 관리할 스토리지 풀의 수가 감소합니다.

Clustered Data ONTAP과 7-Mode 운영의 씬 프로비저닝은 동일합니다. 따라서 볼륨 이동을 사용하여 볼륨을 재배치하면(자세한 내용은 지난 호의 무중단 운영성 기사 참조) 해당 볼륨의 씬 프로비저닝 설정도 함께 이동합니다.

중복제거 및 압축

중복제거와 압축은 상호 보완되는 기술이므로 동일한 섹션에서 설명합니다. 압축하려면 중복제거를 사용하도록 설정해야 합니다. Clustered Data ONTAP 8.1 및 8.2에는 이러한 기술과 관련하여 다양한 향상된 기능이 포함되어 있습니다.

NetApp® 중복제거는 바이트 레벨 검증 점검을 수행한 이후에 유연한 볼륨(FlexVol® 볼륨)에서 동일한 4K 데이터 블록을 찾아서 단일 공유 블록에 대한 참조로 대체하여 효율성을 향상합니다. 이 바이트 레벨 검증 점검에서는 블록을 제거하기 전에 동일한 블록인지 확인하여 해쉬 충돌 관련 문제를 제거합니다. 중복제거는 중복 데이터 블록을 제거하여 스토리지 용량 요구사항을 축소합니다.

압축이 무엇인지에 대해서는 일반적으로 잘 알고 있을 것입니다. NetApp 압축은 스토리지 시스템 리소스에 미치는 영향을 완화하는 동시에 소프트웨어에 투명한 인라인과 후처리 Data Compression을 제공하기 위해 NetApp에서 개발한 방법입니다.

중복제거 기술과 압축 기술의 이점은 비슷합니다.

  • 두 기술은 Primary 스토리지와 Secondary 스토리지 모두에서 사용됩니다.
  • 두 기술은 실행 중인 애플리케이션에 대해 투명합니다.
  • 두 기술은 새로운 데이터 또는 이전에 작성된 데이터에 적용할 수 있습니다.
  • 두 기술은 모두 사용량이 많지 않은 시간 동안 실행할 수 있습니다.

볼륨 이동을 수행할 때 중복제거와 압축 모두에 대해 효율성이 유지됩니다. 다시 말해, 아무것도 손실되지 않으며 타깃에서 작업을 다시 실행할 필요가 없습니다. 이동된 볼륨에서 모든 중복제거 및 압축 설정이 유지되므로, 새 위치의 볼륨에서 스토리지 효율성 운영을 지속하기 위해 별도로 작업을 수행할 필요가 없습니다.

Typical savings due to compression and deduplication for various applications.

그림 3) 다양한 애플리케이션에서 압축 및 중복제거로 인한 일반적인 절감.

Data ONTAP 8.1의 향상된 기능: Data ONTAP 8.1부터는 다양한 향상이 이루어졌습니다(7-Mode 및 clustered Data ONTAP 모두에 해당).

  • 중복 및 압축에 대한 라이센스 요구사항이 제거되었습니다.
  • 두 기술 모두에 대해 큰 성능 향상이 이루어졌습니다.
  • 중복제거 메타데이터가 볼륨을 따릅니다. 따라서 페일오버 또는 볼륨 이동 수행 시에도 중복제거 운영이 지속됩니다.
  • 볼륨에서 압축을 사용하면 기본적으로 후처리 압축이 사용됩니다. 후처리 압축은 중복제거와 동일한 스케줄러를 사용합니다. 즉, 압축을 실행하면 바로 이어서 중복제거가 실행됩니다. 인라인 압축도 사용할 수 있습니다.
  • 볼륨 크게 제한을 제거하고, 논리적 데이터 크기 제한을 늘리고, 블록 공유 제한을 255개에서 32,000개로 늘렸습니다. 다시 말해, 중복제거된 블록은 최대 32,000개의 참조를 가질 수 있습니다.

특히, clustered Data ONTAP에 대해서는 볼륨 효율성 정책을 추가하여 정시가 아닌 특정 시간에 작업을 예약하고 기간을 포함할 수 있게 되었습니다. 기간을 포함하면 정지 시간을 예약할 수도 있습니다. 압축 및/또는 중복제거가 할당된 시간 내에 완료되지 않은 경우 체크포인트가 생성된 작업은 다음 예약된 시간에 계속됩니다. 또한 정책 변경 사항을 여러 볼륨에 적용할 수 있게 하여 각 볼륨을 개별적으로 수정할 필요가 없도록 관리를 간소화했습니다. 따라서 볼륨을 이동해도 설정된 정책이 유지됩니다.

Data ONTAP 8.2의 향상된 기능: Data ONTAP 8.2에서는 몇 가지 향상된 기능이 추가되었습니다.

  • 중복제거 메타데이터 양이 감소했습니다. 이제 중복제거 메타데이터 양은 논리적 데이터 크기(중복제거를 적용하지 않은 볼륨의 크기)를 기반으로 하지 않고 물리적 데이터 크기(볼륨의 실제 물리적 블록)의 최대 7%입니다. 메타데이터의 양의 감소는 중복제거에 소요되는 시간 단축을 의미합니다.
  • 최대 논리적 데이터 크기가 640TB로 증가했습니다.
  • 우선순위가 clustered Data ONTAP에 대한 볼륨 효율성 정책에 추가되었습니다.
    • 최상(기본값): 볼륨 효율성 운영에서는 동일 기반의 리소스에 대해 백그라운드에서 실행되지 않는 다른 시스템 프로세스 및 사용자 워크로드와 경합이 발생합니다. 우선순위는 중복제거 및 압축을 가장 빠르게 완료할 수 있도록 해주지만, 클라이언트 I/O 성능에 약간의 영향을 줄 수 있습니다.
    • 백그라운드: 볼륨 효율성 운영에서는 백그라운드에서 실행되지 않는 다른 시스템 프로세스와 사용자 워크로드에서 사용되지 않는 여유 리소스를 사용합니다. 따라서 완료하는 데 더 많은 시간이 걸릴 수 있지만 클라이언트 I/O에 미치는 영향이 더 적습니다.

압축할 수 없는 데이터 감지: 인라인 압축의 영향을 줄이기 위해 압축할 수 없는 데이터 감지 기능을 추가했습니다.

  • 파일 내에 축소율이 25% 미만인 압축 그룹이 있는 경우 500MB 미만(이 기본값은 조정 가능)인 파일에 대해 인라인 압축 시도를 중지합니다.
  • 500MB 이상(이 값은 조정 가능)인 파일에 대해 인라인 압축을 시도하여 각 압축 그룹의 처음 4K를 압축합니다. 축소율이 25% 이상인 경우 해당 압축 그룹에 대해 압축을 계속하고, 그렇지 않은 경우에는 해당 압축 그룹을 압축하지 않은 상태로 기록합니다.
  • 후처리 압축은 이러한 변경의 영향을 받지 않으므로 건너뛴 모든 압축 그룹을 압축합니다.
  • FlexClone

    IT 환경에는 데이터셋의 복사본을 생성해야 하는 경우가 무수히 많이 존재합니다. 하지만 복사본은 무료로 얻을 수 있는 것이 아닙니다. 복사본은 많은 스토리지 공간을 차지하며 복사 작업에는 오랜 시간이 소요될 수 있습니다. NetApp FlexClone 기술을 사용하면 증가된 양만큼의 추가 스토리지를 사용하면서 기존 볼륨, 파일 또는 LUN을 몇 분 이내에 클로닝할 수 있습니다.

    FlexClone은 빠르고 공간 효율적일 뿐만 아니라 많은 이점을 제공합니다.

    • 개발/테스트 또는 가상 환경에 필요한 스토리지를 50% 이상 축소할 수 있습니다.
    • 최소의 증분 스토리지 용량만을 사용하면서 필요한 만큼의 테스트 데이터셋을 제공하고 팀 생산성을 높여 개발/테스트 품질을 향상할 수 있습니다.
    • 가상 머신 프로비저닝 시간이 단축됩니다.
    • 증분 스토리지 용량만 사용하여 DR 환경을 클로닝한 후 완벽하게 테스트할 수 있습니다.

    Clustered Data ONTAP 환경에서는 FlexClone 볼륨에 대해 몇 가지 작업을 주의해서 실행해야 합니다.

    • 볼륨 이동을 사용하여 FlexClone 볼륨을 새 Aggregate로 이동할 경우 클론이 상위 항목과 더 이상 블록을 공유하지 않는 상태로 소스 Aggregate에 존재하므로 공간 절약 효과가 상실됩니다.
    • 볼륨 이동을 사용하여 클론을 포함하는 볼륨(상위 볼륨)을 이동할 경우 볼륨이 이동되고 클라이언트 I/O가 타깃 Aggregate로 리디렉션됩니다. 하지만 원본 볼륨은 제한된 모드(클라이언트 I/O 없음)에서 소스 Aggregate에 남아있습니다. 따라서 Aggregate의 모든 FlexClone 볼륨이 공유 블록에 계속 액세스할 수 있습니다. 모든 클론이 분할, 이동 또는 삭제되지 않는 한 원래 볼륨은 유지됩니다.
    • 파일 및 LUN 클론은 상위 볼륨과 함께 이동합니다.

    SnapMirror

    NetApp SnapMirror 소프트웨어에서 제공하는 Thin Replication 기능은 이미 몇 년 전부터 다양한 NetApp 스토리지 환경의 복제 및 재해 복구에서 자주 사용되고 있는 기술입니다. 다른 DR 솔루션에 비해 이 기능의 효율성, 단순성 및 비용 적정성이 검증되었기 때문입니다. SnapMirror의 이점은 다음과 같습니다.

    • 효율적인 블록 레벨 업데이트로 시간을 절감하고 네트워크 대역폭 요구사항을 축소합니다.
    • 스토리지 효율성(중복제거, 압축)이 네트워크 및 Secondary 볼륨에서 유지됩니다.
    • 일대일, 일대다, 다대일 또는 다대다 복제 토폴로지(비동기 복제 포함)를 사용하여 다른 NetApp 스토리지 노드 간에 데이터를 유연하게 복제합니다.
    • FlexClone과 함께 DR 데이터를 사용하여 개발/테스트, 데이터 마이닝 또는 기타 기능을 수행하고, 프로덕션 및 지속적인 복제에 영향을 주지 않으면서 DR 계획을 완벽하게 테스트할 수 있습니다.
    • 단일 클러스터 내에서 또는 클러스터 간에 SnapMirror를 사용할 수 있습니다.

    7-Mode 스토리지 시스템에서 실행 중인 Volume SnapMirror에 대해 잘 알고 있다면 clustered Data ONTAP의 SnapMirror도 낯설지 않을 것입니다. 중복제거 및/또는 압축에서 Primary의 스토리지 효율성이 Secondary 복사본으로 상속됩니다.

    볼륨을 동일한 클러스터 내의 여러 노드에 복제하여 읽기 전용 워크로드를 가속화하도록 지원하는 로드 공유 미러와 같은 새로운 기능을 clustered Data ONTAP에서도 사용할 수 있습니다.

    SnapVault에서와 마찬가지로 한 클러스터의 SnapVault를 다른 클러스터에 구성할 경우 클러스터 노드당 인터클러스터 논리 인터페이스(LIF)를 하나 이상 구성해야 합니다. 복제는 피어 관계에 있는 SVM 간에 발생합니다. Clustered Data ONTAP 지원 SnapMirror를 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 TR-4015를 참조하십시오.

    결론

    Clustered Data ONTAP의 스토리지 효율성 기술은 친숙한 7-Mode 기능을 확장한 것 그 이상입니다. NetApp은 clustered 스토리지 환경에서 더 적은 노력과 더 적은 스토리지로 더 나은 결과를 얻을 수 있도록 새롭고 유용한 기능을 추가하기 위해 노력하고 있습니다.

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    NetApp 온라인 커뮤니티에서 질문하고, 아이디어를 교환하며, 생각을 공유하십시오.

    Julian Cates, 기술 마케팅 엔지니어

    현재 TME 역할을 담당 중인 Julian은 clustered Data ONTAP 및 시큐어 멀티 테넌시(Multi-tenancy)에 주력하고 있습니다. Julian은 NetApp에서 9년 동안 근무하며 시스템 엔지니어링 및 프로페셔널 서비스 팀의 프리세일즈 및 포스트세일즈 업무와 공동 VMware® 및 NetApp 솔루션에 대한 기술 마케팅 업무를 담당했습니다.

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    • 효율적인 IT Calculator: NetApp 스토리지 효율성 기능을 사용하여 절약할 수 있는 스토리지 양을 예측합니다.
    • NetApp Systems Manager: 이 툴은 간단한 그래픽 인터페이스를 제공하여 스토리지 효율성 기능을 사용하고 절약 가능한 스토리지 양을 확인하도록 지원합니다.
    • My AutoSupport:My AutoSupport™ 툴은 절약한 스토리지 양을 보여주는 스토리지 효율성 대시보드를 포함하여 다양한 기능을 제공합니다 (NetApp 지원에 로그인해야 함). My AutoSupport 에 대한 자세한 내용은 Tech OnTap을 참조하십시오.
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