2011년 11월 1일, NetApp은 Data ONTAP^® 8 Cluster-Mode를 사용한 NetApp^® FAS6200 시리즈 시스템을 이용하여 SPECsfs2008 NFS 벤치마크 테스트에서 새로운 기록을 경신했습니다. NetApp은 절반 이하의 인프라를 이용하면서 이전 기록보다 35% 더 높은 성능으로 150만ops/s(SPECsfs2008 NFS)를 넘는 수치를 달성했습니다.

이 기사는 어떻게 Data ONTAP이 NetApp으로 부터 기대하는 뛰어난 기능들과 함께 HPC 수준의 성능을 제공해 주는지 설명하고 있습니다. Cluster-Mode에 대한 약간의 배경 설명부터 시작해서, 최고 수준의 성능 뿐 아니라 클러스터가 늘어남에 따라 뛰어난 확장성을 입증한 벤치마크 작업에 대해 설명하겠습니다.

Cluster-Mode 기본 사항

이미 알고 있는 바와 같이 Data ONTAP 8은 기존에 서로 다른 코드로 구분되어 있던 Data ONTAP 7G와 Data ONTAP GX의 기능을 두개의 운영모드(7G-Mode 와 Cluster-Mode)를 가진 하나의 코드 베이스로 병합한 것입니다. 이 두 개의 모드는 Data ONTAP 7.3.x 릴리스에 상응하는 기능을 제공하는 7-Mode와 글로벌 네임스페이스와 클러스터형 파일 시스템으로 다중 컨트롤러 구성을 지원하는 Cluster-Mode입니다. 결과적으로 Data ONTAP 8은 여러분의 비즈니스에 가장 적합하도록 스토리지 용량 및 성능을 Scale-Up 또는 Scale-Out이 가능하도록 해 줍니다.

Cluster-Mode를 이용할 경우 기본 구성 단위는 이미 익숙한 표준 FAS 또는 V-Series HA 페어입니다(두대의 컨트롤러를 통한 이중화 구성을 의미하며 정상 작동 하에서 각 컨트롤러가 절반의 디스크를 담당하고 장애 발생 시 다른 컨트롤러의 워크로드를 인계 받는 액티브-액티브 구성). HA 페어의 각 컨트롤러를 클러스터 “노드"라 하며, 여러 HA 페어는 전용 10 기가비트 이더넷(10GbE) 클러스터 인터커넥트를 이용하여 하나의 클러스터로 결합됩니다. 이 인터커넥트는 안정성을 위해 이중화되어 있으며 클러스터 통신 및 데이터 이동에 모두 사용됩니다.

Cluster-Mode에서 사용하는 구성 단위는 동일할 필요가 없으며 이미 보유하고 있는 FAS HA 페어를 이용하여 하나의 클러스터를 구축할 수 있습니다. 성능을 증가시킬 때는 새로운 FAS 시스템을 클러스터에 추가하고 필요할 때 클러스터로부터 기존 시스템을 무중단 방식으로 "제거"할 수 있습니다.

Data ONTAP 8 Cluster-Mode에 대한 자세한 내용은 이 최신 NetApp 기술 보고서를 확인하십시오.

그림 1) Cluster-Mode 시스템은 동종 또는 이종(표시된 바와 같이) FAS 및/또는 V-Series 스토리지 시스템으로 구성되며, 모든 스토리지 액세스 프로토콜을 동시에 지원할 수 있습니다.

최고의 SPECsfs 결과

지금까지 Cluster-Mode의 기본 사항을 이해했으므로, 이제 SPECsfs 벤치마크 성과를 달성한 구성을 설명하겠습니다. 벤치마크 내용을 잠시 살펴보면, 많은 기록이 테스트 랩 밖에서는 실현 불가능한 시스템을 이용하여 만들어진 것을 알 수 있습니다. 이러한 이유로 본 테스트에서는 실제 데이터 센터에서 쉽게 구성하고 운영할 수 있는 구성을 사용하고자 했습니다.

테스트 스토리지 시스템은 다음과 같이 구성되었습니다.

• 24 FAS6240 스토리지 컨트롤러(12 HA 페어)
• 각각 512GB 플래시 캐쉬 모듈 보유
• RAID-DP^® RAID 그룹에 구성된 총 1,728개의 디스크 드라이브(컨트롤러 당 72개의 디스크)

FAS6200 엔터프라이즈 스토리지 시리즈의 중간 플랫폼인 FAS6240이 가장 일반적으로 선택되기 때문에 이 플랫폼을 선정했습니다. 최고의 제품인 FAS6280이 동일한 테스트 조건에서 더 높은 성능을 제공할 것으로 기대했습니다.

하나의 FAS6240 컨트롤러가 최대 3TB의 플래시 캐쉬를 지원할 수 있으므로, 각 클러스터 노드는 일반적인 데이터 센터 구성에 적용할 수 있는 구성에 비해 적은 512GB 카드 한 개로 제한합니다. 또한 일부 최신 SPECsfs 테스트 구성에 적용된 다수의 SSD(Solid-State Disk) 드라이브에 비해서도 중간 정도의 구성입니다.

마찬가지로, 하나의 FAS6240 컨트롤러가 최대 1,440개의 드라이브를 지원하기 때문에 컨트롤러 당 72개의 드라이브만 사용한 것은 지나치게 적은 규모입니다. 사용된 디스크는 450GB 15K SAS 드라이브였습니다. NetApp의 이중 패리티 RAID 6 구현인 RAID-DP가 있었으며 모든 테스트에 사용되었음을 참고하십시오. 이러한 구성은 표준 고객 사례(RAID-DP가 NetApp 기본 구성)와 일치하지만, 다른 기관이 실시하는 대부분의 SPECsfs 테스트(RAID 오버헤드를 피하기 위해 미러링을 사용)와 상당히 다릅니다.

SPECsfs2008 결과 그래프는 그림 2에 나타나 있습니다. 끝점에서 최대 처리량은 1,512,784 SPECsfs2008_nfs.v3 ops/초였으며, 전체 응답 시간(ORT) 또는 평균 지연 시간은 1.53 밀리초(점선)였습니다. SPEC 웹 사이트에서 전체 NetApp SPECsfs2008 결과를 볼 수 있습니다. SPECsfs에 익숙하다면, 클러스터가 독립형 스토리지 시스템에서 확인할 수 있는 것과 매우 유사한 프로파일을 보여준다는 사실을 알 수 있습니다. 낮은 처리량에서 클러스터는 더 빠른 응답 시간(요청을 만족하기 위해 필요한 시간)을 보이며 응답 시간은 로드가 증가함에 따라 점진적으로 증가합니다.

빠른 응답 시간은 수년 동안 NetApp의 상징이었으며, 이 결과는 당사가 데이터 액세스를 최적화하기 위한 시도를 하지 않았음에도 불구하고 계속 유지되고 있습니다. 사실상 이 점에 있어서 NetApp의 테스트 환경은 아마도 최적화와는 거리가 멀었을 것입니다. 테스트 클라이언트는 실제 데이터가 어디에 있든 상관 없이 모든 클러스터 노드로부터 데이터를 요청했습니다. 이는 단일 노드가 수신한 24개의 요청 중 평균 23개가 노드 밖의 데이터에 대한 것이라는 의미입니다. 실제 환경에서 이것이 의미하는 바는 Microsoft^® Exchange, 데이터베이스 애플리케이션, 가상 시스템과 같이 지연에 민감한 워크로드는 NetApp 클러스터에서 효과적으로 운영되어야 한다는 것입니다.

그림 2) 클라이언트 응답 시간 대비 SPECsfs ops/초의 처리량을 보여주는 Data ONTAP 8.1 Cluster-Mode SPECsfs 결과. 최대 처리량은 1,512,784 ops/초였습니다. 데시선은 1.53밀리초의 전체 응답 시간(ORT)을 보여줍니다.

선형 확장성

확실히 하자면, 150만 SPECsfs ops가 가능한 스토리지 클러스터를 당장 필요로 하는 사용자는 많지 않습니다. 그러나 단일 스토리지 시스템에서 얻을 수 있는 것보다 더 높은 성능이 필요할 수 있습니다. 대규모 가상화, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터에 대한 현재의 추세를 고려할 때 성능 요구는 계획했던 것보다 더 급속하게 증가하고 있을 것입니다. 이를 감안하여 NetApp 클러스터를 얼마나 효과적으로 확장할 수 있는지 테스트하고자 했습니다.

앞서 설명한 24 노드 SPECsfs2008 결과 이외에, FAS6240 시스템의 4 노드, 8 노드, 12 노드, 16 노드, 20 노드 클러스터를 이용한 5건의 중간 결과도 발표했습니다. 모든 경우에서 노드별 구성은 앞서 나온 24 노드 결과와 동일했습니다(컨트롤러 노드 당 512MB 플래시 캐쉬 및 컨트롤러 노드 당 72개의 디스크).

그림 3에서 보는 바와 같이 노드 추가에 따른 성능 확장은 상당히 선형으로 나타났으며 ORT는 모든 테스트 구성에 대해 일정한 상태를 유지했습니다.

그림 3) SPECsfs2008 처리량 대비 클러스터 크기 및 전체 응답 시간

이는 시간이 지남에 따라 클러스터를 구축함으로써 확장성 향상을 기대할 수 있으며, 예측 가능한 성능 개선을 이루고 지연에 민감한 애플리케이션에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 응답 시간 증가 등이 없다는 의미입니다.

결론

최근 NetApp SPECsfs2008 NFS 벤치마크 결과는 우수한 성능과 선형 확장성을 보여줍니다. Data ONTAP 8 Cluster-Mode를 사용하는 FAS6200 시스템은 주요 IT 부문에 HPC 레벨의 스토리지 성능을 제공합니다. Cluster-Mode는 높은 성능과 낮은 지연성 외에도, 극대화된 NetApp 스토리지 효율성과 데이터 보호 포트폴리오, 무중단 운영(NDO), 폭넓은 파트너 에코시스템 통합, 시큐어 멀티 테넌시(SMT) 및 클라우드 환경에 대한 완벽한 지원을 제공합니다.

FAS 시스템을 선택하든 V-Series를 선택하든 Data ONTAP 8 Cluster-Mode는 무중단 운영을 위한 “상시 운영” 신뢰성과 시장 변화에 선제적으로 대응할 수 있는 뛰어난 유연성 그리고 비즈니스 성장에 필요한 운영 효율성을 제공합니다.

	Chris Lemmons 선임 매니저 워크로드 엔지니어링
Data General에서 경력을 쌓기 시작한 Chris는 Ziff-Davis 및 Veritest로 이어진 28년의 업무 경력 대부분을 IT 업계에서 헌신하며 컴퓨터와 스토리지 성능의 거의 모든 측면을 파악했습니다. 7년전 NetApp에 입사한 이후로 거의 대부분의 시간을 Oracle®, Exchange, VMware®를 포함한 엔터프라이즈 애플리케이션 환경에 특히 집중하면서 스토리지 성능 향상에 매진했습니다.
	Bhavik Desai 성능 엔지니어 NetApp
Bhavik은 Clemson에서 전산학 석사 학위를 받은 후 NetApp에서 경험을 쌓기 시작했습니다. NetApp에서의 3년 동안 Bhavik은 NetApp 스토리지를 이용하여 Exchange, VMware 및 Hyper-V™를 포함한 다양한 기술의 성능 문제에 집중했습니다. 최근에는 SPECsfs2008, SPC-1과 같은 업계 표준 벤치마크에 집중했습니다.

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