기술 면접 - 서버 가상화(Server Virtualization) (1)

2024-10-21(MON)

 

 

1. VMware vCenter Solution

1-1. 정의

VMware 공식 레퍼런스 자료 : vCenter

(1) VMware vCenter는 VMware의 가상화 환경에서 구성된 호스트 및 VM들을 중앙 집중 형식으로 관리하기 위한 플랫폼을 의미한다.

 

(2) vCenter를 통해 여러 ESXi 호스트, 호스트와 연결된 VM을 단일 인터페이스 환경에서 관리할 수 있고 자원 분배, 모니터링, 프로비저닝 등의 작업을 수행할 수 있다. 

 

 

 

 

1-2. vCenter의 특징

(1) 중앙 집중형 관리

- 여러 ESXi 호스트를 하나의 플랫폼에서 관리할 수 있어 관리적 측면에서 일관성이 있다.

 

(2) 자동화

- HA, DRS, FT 등의 서비스의 고가용성을 위한 기능들을 지원하고 있어서 장애 대응, 자원 관리 등의 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

 

(3) 모니터링

- 실시간 성능 모니터링 및 리포팅 기능을 제공한다.

 

(4) 다중 사용자 지원

- 다양한 사용자 권한 설정이 가능하고 팀원 간 협업을 가능하게 한다.

- 다중 사용자 환경은 VMware vCenter에서 여러 사용자가 동시적으로 시스템에 접근할 수 있는 환경을 말한다.

 

(5) 플러그인 지원

- 다양한 서드파티 솔루션과 통합할 수 있는 플러그인 아키텍처 등을 제공한다.

* 서드파티 솔루션 : 특정 제품이나 서비스의 제조사나 개발사가 아닌 제 3자(서드파티)가 개발한 소프트웨어나 하드웨어를 의미

 

 

 

 

1-3. 장점

(1) 중앙 집중형 관리 방식으로 인한 관리 및 운영 효율성 증가

 

(2) 서비스의 고가용성 보장 및 자원 최적화 기능 제공

 

(3) 강력한 모니터링 및 리포트 기능

 

(4) 다양한 자동화 솔루션과 통합 가능한 형태

 

 

 

 

1-4. 단점

(1) vCenter를 초기 구성하기 위한 과정이 다소 복잡하다.

 

(2) 별도로 라이센스 비용이 발생하며 비용이 높은 편

 

(3) Single Point of Failure(SPOF)로 작용할 수 있어서 vCenter 자체적인 가용성 확보 필요

 

 

 

 

1-5. vCenter 기술 도입 배경은?

(1) VMware vCenter는 가상화 기술의 발전과 함께 관리의 복잡성이 증가함에 따라, 여러 호스트와 가상 머신을 효율적으로 관리할 필요성이 대두되었다. 가상화 환경에서의 자원 최적화, 장애 대응, 운영 자동화를 통해 관리 엔지니어의 업무 부담을 줄이고 사용자에게 제공되는 서비스들의 고가용성 확보를 위해 설계되었다.

 

 

 

 

1-6. 구현 방법

(1) VMware vCenter Server는 두 가지 주요 형태로 제공되어 설치할 수 있는데  Windows 기반의 설치 버전과 vCenter Server Appliance (VCSA)라는 Linux 기반의 가상 머신 형태로 구성될 수 있다.

 

 

 

 

2. Hypervisor

2-1. 정의

(1) 물리 서버의 자원을 활용해서 논리적인 서버를 생성하고 각 서버들을 관리할 수 있는 기능을 제공하는 가상화의 핵심이 되는 소프트웨어를 의미한다.

 

(2)  VMware 솔루션에서 제공하는 가상화 하이퍼바이저는 대표적으로 Type 1 형태인 VMware ESXi이며 이를 통해 가상화 환경을 구성할 수 있다.

 

 

 

 

2-2. 하이퍼바이저의 종류 / 특징 / 장단점

https://velog.io/@woodstock1993/Hypervisor

(1) Type I(Bare-Metal) Hypervisor

- 타입 1의 경우 물리적 서버의 하드웨어 위에서 직접 실행되며 별도의 운영체제를 필요로 하지 않는다.

 

- 하드웨어 자원에 대해 직접 접근이 가능하므로 성능이 뛰어나며 물리 리소스를 직접 관리하고 할당해서 VM을 최적화한다.

 

- 장점 : 높은 성능 & 효율성 제공

- 단점 : 초기 설치 및 구성 과정이 복잡할 수 있으며 특정 하드웨어와의 호환성 문제가 발생할 수 있음

- 종류 : VMware ESXi, Microsoft Hyper-V., Xen 등

 

 

(2) Type II(Hosted) Hypervisor

- 타입 2의 경우 운영체제 위에서 실행되는 하이퍼바이저를 의미한다.

 

- 장점 : 운영체제 위에서 설치되기 때문에 사용자 인터페이스가 직관적이고 설정이 용이하며 개발 및 테스트 환경을 빠르게 설정해 볼 수 있다.

- 단점 : 운영체제의 자원을 사용하기 때문에 성능이 타입 1보다 떨어지며 구조적으로 호스트 운영체제와 가상 머신 간 자원이 공유되어 자원 경쟁이 발생할 수 있다.

- 종류 : VMware Workstation, Oracle VirtualBox 등

 

 

 

 

 

 

3. Virtual Switch & Distributed Switch

- 두 스위치 모두 가상화 환경에서 네트워크 트래픽 관리, 가상 머신 간 통신을 담당하는 주요 구성요소다.

 

 

 

3-1. Virtual Switch(가상 스위치)

(1) 가상 스위치는 단일 ESXi 호스트 내부에서 VM 간의 네트워크 연결을 관리할 수 있도록 하이퍼바이저가 설계한 소프트웨어 기반의 가상 스위치를 말한다.

 

(2) 각 VM이 서로 통신할 수 있도록 가상 네트워크를 생성하며 호스트의 물리적 NIC에 연결된다.

 

(3) 가상 스위치 구성을 통해 VM 간 연결, 트래픽 관리, VLAN 설정으로 인한 트래픽 분리가 가능하다.

 

 

 

 

3-2. Distributed Switch(분산 스위치)

(1) 분산 스위치는 다수의 ESXi 호스트에 걸쳐 가상 스위치를 통합하여 관리하는 기술을 의미한다. vSphere Distributed Switch가 대표적인 분산 스위치다.

- 포트 그룹(Port Group) : 특정 네트워크 정책을 정의하고 적용하는 단위

 

 

 

 

3-3. 두 스위치의 차이점

(1) 적용 범위

- 가상 스위치는 단일 호스트 내부에서 가상 머신 간의 네트워크 연결을 관리하지만 분산 스위치는 다수의 호스트에 걸쳐 가상 머신들의 네트워크를 관리한다.

 

(2) 관리 방식

- 가상 스위치는 각 호스트 별로 개별 관리해야 하지만 분산 스위치는 중앙에서 관리 가능하며 일관된 정책 적용 등이 가능하다.

 

(3) 기능

- 가상 스위치는 네트워크 연결 및 트래픽 관리 기능을 수행할 수 있고 분산 스위치는 Advanced Function(Load Balancing, Fail-Over)을 지원하며 복잡한 네트워크 환경에 더 적합하다.

 

 

 

 

3-4. 가상 스위치 환경에서의 장점과 단점

(1) 장점 : 비용 효율성

- 물리적 스위치 대신 가상 환경에서의 스위치를 구성하므로 하드웨어 비용을 줄일 수 있다.

 

(2) 장점 : 유연성

- 가상 환경에서 쉽게 스위치를 구성하거나 이동할 수 있으므로 관리적 측면에서 용이하다.

 

(3) 장점 : 스냅샷 지원

- VM 상태를 스냅샷으로 저장해서 네트워크 구성을 이전 환경으로 쉽게 복원할 수 있다.

 

(4) 단점 : 성능 한계

- 물리적 스위치보다 성능이 다소 떨어질 수 있다. (대량 트래픽이 발생하는 상황)

 

(5) 단점 : 관리 복잡성

- 많은 VM을 관리해야 하는 상황에서는 네트워크 구성이 다소 복잡해져서 관리가 어려워질 수도 있다.

 

 

 

 

3-5. 분산 스위치 환경에서의 장점과 단점

(1) 장점 : 일관된 네트워크 정책 적용

- 모든 호스트에 적용되는 네트워크 정책을 적용할 수 있어서 정책 측면에서 일관성이 있다.

 

(2) 장점 : 확장성

- 대규모 환경에서도 쉽게 규모 확장이 가능하다.

 

(3) 장점 : 고급 기능 지원 

- QoS, 트래픽 모니터링, 로드 밸런싱 등 다양한 고급 기능을 지원한다.

 

(4) 장점 : VM들의 중앙 집중식 관리

- 여러 호스트에서 네트워크 구성을 중앙에서 관리할 수 있어서 용이하다.

 

(5) 단점 : 복잡성 

- 초기 구성 및 환경 설정이 다소 복잡할 수 있고, 관리자 입장에서 이를 구성하기 위해 많은 기술이나 지식을 숙지해야 할 필요성이 있다.

 

 

→정리해 보자면, 가상 스위치 환경을 사용할 경우 효율적이고 보다 유연한 환경 구성이 가능하지만 성능과 보안 이슈에서는 자유롭지 못하다. 분산 스위치의 경우 일관성과 확장성을 제공하지만 이를 구성하기 위한 초기 비용과 복잡성이 크다.

 

 

 

 

 

4. 가상 스위치, 물리 스위치의 차이

(1) 차이점 : 구성 및 구현 방식

- 물리 스위치 : 실제 하드웨어 장비이므로 네트워크 포트가 장착되어 있다. 트래픽을 하드웨어 기반으로 처리하며 LAN 데이터 전송을 담당한다.

 

- 가상 스위치 : 소프트웨어 기반으로 정의된 논리적 스위치로써 가상화 환경에서 VM들의 네트워크 및 트래픽 관리를 수행한다. 하이퍼바이저 위에서 실행되고 물리적 네트워크 장비 없이도 네트워크 환경 구성이 가능하다.

 

 

(2) 차이점 : 트래픽 처리 방식

- 물리 스위치 : 실제 하드웨어 칩셋을 기반으로 트래픽을 처리하므로 빠른 처리 속도, 낮은 지연 시간을 제공한다.

 

- 가상 스위치 : 반면 가상 스위치는 소프트웨어로 구현되었으므로 트래픽 처리 속도에 있어 논리적인 Overhead가 발생할 수 있고 이로 인한 성능 이슈가 생길 수 있다.

 

 

(3) 차이점 : 유연성 및 확장성

- 물리 스위치 : 실제 하드웨어이므로 제한된 특정 수의 포트 인터페이스를 지원하고 추가 장비가 요구되는 경우 새로운 장비를 구입해야 한다.

 

- 가상 스위치 : VM 수에 따라 논리적으로 확장 가능하며 필요에 따라 재구성, 이동 등이 용이하다.

 

 

(4) 차이점 :  관리 및 설정

- 물리 스위치 : CLI 환경에서 일반적으로 작업하지만 필요에 따라 웹 환경에서 작업하기도 한다. 장비 제어를 위한 기술적 지식이 요구된다.

 

- 가상 스위치 : 하드웨어에 대한 이해가 가상 스위치에서도 필요하지만 가상화 관리 도구(VMware vSphere 등)를 통해 관리됨으로써 보다 직관적인 환경에서 작업이 가능하다.

 

 

(5) 차이점 : 비용 측면

- 물리 스위치 :  초기 구성 비용이 높고 유지 관리 측면에서 추가 비용이 발생할 수 있다.

 

- 가상 스위치 : 물리적 장비가 필요없지만 논리적인 환경으로 구성하기 때문에 소프트웨어 라이센스 비용이 발생할 수 있다.

 

 

(6) 차이점 : 보안 

- 물리 스위치 : VLAN 등 여러 가지 기능을 통해 트래픽을 분리하고 보호할 수 있다.

 

- 가상 스위치 : 가상 환경에서 VM 간 보안 설정이 별도로 필요하고, 관리자의 잘못된 구성으로 인한 보안 취약점이 발생할 수 있다.

 

 

- 정리하자면 물리 스위치는 하드웨어 기반으로 보다 빠른 처리 속도를 지원하지만 물리적인 장비 특성상 확장 시 별도 비용 발생, 공간적 제약 등 단점이 존재할 수 있다. 가상 스위치 환경은 논리적으로 구성된 환경이므로 유연성과 확장성이 비교적 뛰어나지만 보안 이슈나 성능 오버헤드 등이 발생할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

5. VMFS(Virtual Machine File System) & iSCSI(Internet Small Computer System Interface)

5-1. VMFS & 데이터스토어 & 파일 시스템 & 스토리지 환경? 

https://www.nakivo.com/blog/all-you-need-to-know-about-vmware-vmfs/

(1) VMFS란 VMware에서 자체적으로 개발한 클러스터 파일 시스템으로 VM과 관련된 파일을 저장하고 관리하기 위해 설계되었다.

 

* 데이터스토어 : 물리적 스토리지를 기반으로 하여 가상화 도구를 통해 생성된 논리적인 저장소 환경으로, VM과 관련된 데이터(가상 하드 드라이브, 스냅샷 등)를 저장하기 위해 구성한 저장소를 의미한다. 대표적인 유형으로는 VMFS, vSAN 등이 존재한다.

 

* 스토리지 : 데이터를 체계적으로 저장하고 관리할 수 있는 물리적 또는 가상의 저장 장치 체계를 의미한다.

 

* 파일 시스템 : 저장 장치 내부에서 파일이나 데이터를 관리하는 구조나 형식 자체를 의미하는 용어

 

 

 

 

5-2. VMFS의 특징

(1) 다중 호스트 접근 환경

- 여러 ESXi 호스트가 동시에 VMFS 데이터스토어에 접근할 수 있어서 VM의 이동과 마이그레이션이 보다 용이하다.

 

(2) 고급 파일 관리

- VM과 연관된 파일(.vmdk, .vmx)을 저장하고 관리한다.

 

(3) 스냅샷 기능 지원

- 스냅샷, 백업 및 복제 기능을 지원한다. 스냅샷 기능을 통해 VM의 상태를 특정 시점으로 되돌리거나 저장할 수 있다.

 

 

 

 

5-3. iSCSI(Internet Small Computer System Interface)

(1) 정의 

- iSCSI는 TCP/IP 네트워킹 프로토콜을 통해 스토리지와 호스트 환경 간 데이터 전송을 가능하도록 하는 네트워크 프로토콜이며 주로 SAN(Storage Area Network) 환경에서 사용된다.

 

* SAN : 데이터의 저장 및 관리를 위해 설계된 네트워크 환경을 의미한다. SAN은 호스트와 스토리지 장치 간 전용 네트워크 회선을 통해 데이터를 전송하게 되는데 일반적으로 데이터 센터에서 사용된다.

 

* SCSI : 컴퓨터와 주변 장치 간의 데이터 전송을 위한 표준 인터페이스

 

* iSCSI Server : iSCSI 서버는 iSCSI 프로토콜을 통해 스토리지 장치에 접근을 제공하는 장치

(데이터 저장 및 요청 처리를 담당)

 

* iSCSI Client : iSCSI 클라이언트는 iSCSI 서버에 연결하여 스토리지에 접근하는 컴퓨터나 서버를 의미한다. (SCSI 명령을 전송하고 데이터를 수신)

 

* Initiator Portal : iSCSI Initiator가 iSCSI 서버에 연결하기 위한 엔드포인트를 의미

 

 

 

 

5-4. iSCSI 특징

(1) iSCSI는 기존 이더넷 네트워크를 사용하기 때문에 전용 Fibre Channel(SAN 기반 기술)보다 설치 및 유지보수 비용이 낮다.

* Fibre Channel : 고속 데이터 전송을 위한 네트워크 기술로, 주로 스토리지 네트워크 환경에서 사용된다. 서버와 스토리지 간 연결을 위한 전용 프로토콜이다.

 

(2) IP 기반이기 때문에 기존 네트워크 인프라를 그대로 활용할 수 있다.

 

(3) LAN / WAN 환경을 사용하므로 원거리 간 스토리지 접근이 가능하다.

 

 

 

 

5-5. iSCSI를 구성하는 기술

(1) iSCSI Initiator

- 서버에서 iSCSI 스토리지에 연결하기 위해 사용되는 소프트웨어나 하드웨어를 의미한다. SCSI 명령을 iSCSI 프로토콜로 변환하여 전송하는 역할을 수행한다.

 

(2) iSCSI Target

- 스토리지 리소스 자체를 의미하며 스토리지 장치에서 iSCSI 명령을 수신하고 처리하는 구성 요소를 의미한다. 

 

(3) TCP/IP 프로토콜

- iSCSI는 TCP/IP 기반 프로토콜을 사용해서 데이터를 전송하므로 데이터 패킷의 전달 및 오류를 TCP 프로토콜에서 직접 관여한다.

 

 

 

 

5-6. iSCSI 동작 방식

(1) 연결 설정

- iSCSI Initiator가  iSCSI Target에 연결 요청을 보낸다.

 

(2) 세션 생성

- 세션이 설정되면 SCSI 명령이 iSCSI 패킷으로 변환되어 전송된다.

 

(3) 데이터 전송

- SCSI 명령이 Target에서 처리되고 결과는 Initiator로 전송된다.

 

 

 

 

5-7. iSCSI의 장점과 단점

(1) 장점 : 비용 측면

- 이더넷 네트워크 스택인 TCP/IP 프로토콜을 사용하므로 비용이 적게 들고 기존 네트워크 인프라를 활용할 수 있다.

 

(2) 장점 : 쉬운 관리 

- 기존 네트워크 기술을 활용하기 때문에 관리 및 운영 측면에서 용이하다.

 

(3) 단점 : 성능 제한

- iSCSI는 TCP/IP 네트워크를 통해 데이터를 전송하므로 네트워크 대역폭이 제한된다면 성능 이슈가 발생할 수 있다.

 

(4) 단점 : 지연 시간 발생

- Fibre Channel보다 이더넷 환경에서의 지연 시간이 더 클 수 있다.

 

 

 

 

 

 

6. 가상화 도입 전/후 차이

- 가상화 환경이 도입되기 전과 이후의 시점에서 보면 아래와 같은 많은 부분이 변화했고 도입 전/후로 구분해 볼 수 있다.

 

 

6-1. 자원 활용

(1) 도입 이전

- 물리 서버들이 각 독립적으로 운영되던 형태로 서비스를 위해 가동되는 애플리케이션만으로는 서버 자원을 효율적으로 사용하지 못하는 상태였다. (서버 자원을 모두 활용하지 못하는 상태)

 

(2) 도입 후

- 서버 내부의 논리적인 VM을 생성하여 하나의 물리적 서버에서 각 서비스들을 위한 VM이 실행되므로 이전보다 프로세서, 메모리, 스토리지를 최대한 활용하여 서비스를 운영할 수 있게 되었다.

 

 

 

 

6-2. 유연성 및 확장성

(1) 도입 이전

- 서버 추가 및 수정 시 물리적 하드웨어를 직접 구매해서 작업해야 하므로 시간과 비용이 모두 소모됐다.

 

(2) 도입 이후

- 필요에 따라 하나의 서버 내부에 논리적 VM을 다수 구성하고 기존 VM을 이동하거나 복제하는 작업으로 단일 서버 내부에서 추가 및 수정 작업을 모두 수행할 수 있게 되어 유연성 및 확장성이 향상되었다.

 

 

 

 

6-3. 관리 및 운영 & 비용적 측면

(1) 도입 전

- 각각의 물리 서버를 엔지니어가 개별적으로 관리(시스템 유지 관리 및 작업)해야 했으며 이를 위한 유지 비용(인력 비용,  전력, 냉각 시설 등의 인프라 유지 비용)이 항상 필요했다.

 

(2) 도입 이후

- 한 명의 엔지니어가 호스트 중앙 집중식 관리 솔루션을 통해 여러 호스트, VM을 모두 관리하게 됨에 따라 운영 효율성을 높였고 이로 인해 도입 이전 발생되던 비용 문제들이 크게 줄었다.

 

 

 

 

6-4. 재해 복구 및 백업 솔루션

(1) 도입 이전

- 물리적 서버들이 각각 운영될 경우 재해 상황 발생 시 이를 복구하기 위한 계획이나 과정 모두 시간이 오래 소요되는 작업이며 비용 소모도 심하다.

 

(2) 도입 이후

- VM Snapshot 또는 클론 기능을 통해 빠르게 VM 백업이 가능하며 복구 작업도 간소화되었다. HA, 및 클러스터링을 통해 시스템 다운 시간을 최소화시켰다.

 

 

 

 

6-5. 보안

(1) 도입 이전

- 각 서버가 독립적으로 운영되므로 보안 정책을 구성하는데 있어 다소 복잡할 수 있다.

 

(2) 도입 이후

- 가상화 플랫폼 내부에서 통합 보안 관리 기능을 통해 VM 간의 보안 정책을 중앙에서 직접 컨트롤할 수 있게 되었다

 

 

 

 

6-6. 도입 전후 차이 정리

(1) 가상화 기술을 도입하면 물리적 서버 자원 활용의 효율성이 높아지고, 유연성과 관리 효율성이 향상되며, 비용 절감과 재해 복구의 용이함이 개선됩니다. 가상화 기술의 도입은 기업 내 IT 인프라 운영 방식을 크게 변화시킨 부분 중 하나다.

 

 

 

 

 

7. 소프트웨어 정의 데이터 센터 : SDDC(Software Defined Data Center)

7-1. SDDC 정의 

(1) 소프트웨어 정의 데이터센터(SDDC)란 IT 인프라의 주요 구성 요소인 서버, 네트워크, 스토리지 등 물리적 장비를 직접적으로 운영하는 것이 아닌 가상화 기술을 도입하여 모든 요소들을 소프트웨어적으로 추상화(Abstraction)시켰고 결국  IT 인프라 요소들이 논리적인 환경으로 구성됨에 따라 이를 "소프트웨어로 정의된 데이터 센터", 즉 SDDC라고 정의하게 되었다.

 

 

 

 

7-2. SDDC의 주요 특징

(1) 소프트웨어 환경에서의 관리 및 운영

- 서버, 네트워크, 스토리지 등 인프라 요소들이 소프트웨어를 통해 관리되고 운영된다. 물리적 장비의 제약에서 크게 벗어나 유연한 환경 구성이 가능하다.

 

(2) 가상화 기술 활용

- 가상화를 통해 물리 자원을 논리적으로 추상화하고 이를 기반으로 하는 다수의 VM 및 가상 네트워킹 환경 구성이 가능하며 물리 서버의 자원 효율성을 높였다.

 

(3) Automation & Orchestration

- 자동화의 경우 개별 작업이나 프로세스를 자동으로 수행하는데 초점을 두고, 오케스트레이션의 경우 자동화된 태스크를 직접적으로 조정하고 통합해서 전체 워크플로우를 개선 및 관리하는데 초점을 두는데 SDDC를 통해 자동화 솔루션 및 오케스트레이션 도구를 활용해서 IT 인프라를 운영할 수 있다.

 

(4) 유연성 및 확장성 & 통합 관리 측면

- SDDC 도입을 통해 필요한 리소스를 쉽게 추가하거나 변경할 수 있는 유연함과 확장성 덕분에 매번 변화하는 비즈니스 요구사항에 빠르게 대처할 수 있으며 IT  인프라 요소를 통합적으로 관리할 수 있는 솔루션을 제공하기 때문에 통합 관리 측면에서 유용하다.

 

 

 

 

8. 가상화(Virtualization)

8-1. 가상화

https://velog.io/@tpdnrzz/Virtualization%EA%B0%80%EC%83%81%ED%99%94

(1) 가상화란, 단일 물리적 리소스를 다수의 논리적(소프트웨어적) 리소스로 추상화하여 가상의 IT 인프라 환경을 생성하는 기술을 의미한다. 가상화를 통해 물리적 리소스 풀을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

 

 

 

 

8-2. 서버 가상화 & 네트워크 가상화

(1) 서버 가상화는 단일 서버 내부에서 가상화 솔루션을 통해 논리적인 호스트 환경 또는 VM을 생성하고 운영할 수 있는 기술을 의미한다. (VMware ESXi ...)

 

(2) 네트워크 가상화는 물리적인 네트워크 리소스(스위치, 라우터, 방화벽)을 소프트웨어적으로 추상화하여 다수의 가상 네트워킹 환경을 생성하고 운영할 수 있는 기술이다. (VMware NSX ...)

 

 

 

9.  VMware vSphere vMotion

9-1. 정의

VMware vSphere vMotion

(1) vSphere 솔루션에서 제공하는 기능 중 하나인 vMotion은 실행 중인 VM을 다른 ESXi 호스트로 마이그레이션하는 기능이다.

 

 

 

 

9-2. 장점 

(1) 무중단 이동 : VM의 중단 없이 다른 호스트로 마이그레이션이 가능하고 사용자에게 별도 영향을 미치지 않는다.

 

(2) 부하 분산 : 호스트 간 리소스 불균형을 해소하고 성능 최적화를 담당한다.

 

(3) 가용성 보장 : 물리적 호스트에서 VM을 다운타임 없이 마이그레이션하여 서비스 가용성을 보장해 준다.

 

 

 

 

9-3. 단점

(1) 네트워크 대역폭에 따른 성능 이슈

- VM 마이그레이션 과정에서 데이터를 전송하게 되는데 네트워크를 통해 전송하므로 대역폭에 문제가 있을 경우 전체적인 성능 이슈가 발생할 수 있다.

 

(2) 호환성 이슈

- 특정 하드웨어 및 소프트웨어 환경에 따라 VM vMotion을 지원하지 않아서 가용성 유지가 어려울 수 있다.

 

 

 

 

9-4. vMotion을 위한 기술들

(1) Shared Storage

- vMotion을 사용하기 위해서는 VM에 대한 모든 파일과 정보들이 공유 스토리지 환경에 저장되어 있어야 한다. iSCSI, NFS 또는 Fibre Channel SAN을 이용해 공유 스토리지 환경을 구성할 수 있다.

 

(2) vMotion Network

- vMotion 전용 네트워크를 설정해서 VM 데이터를 전송하는데 필요한 통로를 열어두어야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

10. VMware vSphere Storage vMotion

10-1. 정의

(1) VMware vSphere Storage vMotion이란 실행 중인 VM의 스토리지 환경을 특정 스토리지에서 다른 스토리지로 마이그레이션하는 기술을 의미한다.

 

(2) VM 중단 없이 스토리지 리소스를 최적화할 수 있다.

 

 

 

 

10-2. 장점

(1) 무중단 운영

- VM이 가동 중인 상태에서도 스토리지 마이그레이션이 가능하므로 서비스 중단 없이 스토리지 관리가 가능하다.

 

(2) 스토리지 최적화

- VM 성능 튜닝을 위한 스토리지 리소스 동적 조정, 더 나은 성능의 스토리지로 마이그레이션이 가능하다.

 

(3) 재해 복구 및 마이그레이션

- 스토리지 장치를 변경함으로써 스토리지 가용성을 향상시키고 필요 시 데이터 센터에 대한 마이그레이션이 가능하다.

 

 

 

 

10-3. 단점

(1) vMotion 네트워크 대역폭 이상에 따른 성능 이슈

- VM vMotion과 동일하게 vMotion Network를 요구하므로 vMotion Network에 대역폭 문제가 있는 경우 전체적인 성능 이슈로 이어질 수 있다.

 

(2) 마이그레이션 호환성 문제

- 일부 스토리지에서 Storage vMotion을 지원하지 않을 수 있다.

 

 

 

 

10-4. 특징

(1) VMware vSphere Storage vMotion은 가상 머신의 스토리지를 실행 중인 상태에서 다른 스토리지로 이동할 수 있게 해주는 유용한 기능이지만 효과적으로 이를 구현하기 위해서는 적절한 스토리지 및 네트워크 구성이 필수적이다.

 

 

 

 

 

 

11. VMware vSphere HA(High Availability)

11-1. 정의 및 특징

(1) VMware vSphere HA(High Availability)는 VMware 가상화 환경에서 제공하는 기능으로 클러스터 내부의 호스트에 장애 발생 시, 실행 중이던 VM을 자동으로 다른 호스트에서 재시작하도록 하여 VMware vSphere 환경에서 가용성을 높이기 위한 기술이다.

 

(2) HA는 특정 클러스터 내에서 VM의 가용성을 높이기 위해 설계되었고, 하나의 호스트에 장애가 발생하면 해당 호스트에서 다른 호스트로 실행 중인 VM 재시작하여 서비스의 다운 타임을 최소화한다.

 

(3) HA(High Availability)와 vMotion 기능을 활용하려면 VM의 데이터가 공유 스토리지에 존재해야 한다. VM 마이그레이션의 경우 VM의 디스크 파일, 설정 파일이 공유 스토리지에 있어야 원활한 마이그레이션이 가능하고 HA는 호스트 장애 발생 시 다른 정상 호스트로 VM을 재구동하기 위해 VM 모든 데이터가 접근 가능한 공유 스토리지에 존재해야 하는 것.

 

 

 

11-2. 장점

(1) 자동 복구

- 호스트 장애 발생 시 VM을 자동으로 다른 호스트에서 재시작하도록 하여 높은 가용성을 보장한다.

 

(2) 간편한 설정

- 클러스터 내부에서 간단한 설정으로 HA를 활성화할 수 있다.

 

(3) 비용 효율성 없음

- 추가 하드웨어 구성없이 가용성을 높일 수 있다.

 

(4) 모니터링 및 알림 기능

- VM 및 호스트 상태를 지속적으로 모니터링하고 문제 발생 시 알림을 받을 수 있다.

 

 

 

 

11-3. 단점

(1) 보다 높은 스토리지 의존성

- HA를 사용하기 위해 대상 VM에 대한 메타 데이터들이 공유 스토리지에 존재해야 한다.

 

(2) 복구 시간

- VM 재시작은 구성 환경이나 사양에 따라 다소 차이가 있을 수 있고 일부 데이터 손실 가능성이 있다.

 

 

 

 

 

 

12. VMware vSphere DRS(Distributed Resource Scheduler)

https://www.nakivo.com/blog/what-is-vmware-drs-cluster/

 

 

12-1. 정의 

(1) VMware vSphere DRS(Distributed Resource Scheduler) 기능은 가상화 환경에서 클러스터 내부의 호스트 리소스를 모니터링하여 호스트 내부 리소스 사용률이 지나치게 높을 경우 해당 호스트에서 실행되고 있는 VM들을 상대적으로 자원 여유가 있는 호스트로 vMotion하여 클러스터 내부의 호스트 간 리소스들을 균형있게 유지할 수 있도록 하는 기능을 의미한다.

 

(2) DRS 클러스터는 가상 머신의 전원을 켤 때 어떤 ESXi 호스트가 가장 리소스 여유가 많은지 파악한 후 해당 가상 머신이 리소스 여유가 많은 호스트에서 전원이 켜질 수 있도록 한다. 또는 이미 실행 중인 가상 머신의 리소스 사용률이 급증하여 관련 호스트에 리소스 부하가 발생할 경우 여유가 있는 호스트로 마이그레이션하게 된다.

 

 

 

 

12-2. 여러 가지 특징

(1) 자동화 

- DRS 클러스터는 가상 머신의 리소스 부하를 감지하고 필요에 따라 자동으로 해당 가상 머신을 마이그레이션해서 리소스를 조정한다.

 

(2) 부하 분산으로 인한 성능 저하 방지

- 클러스터 내부의 호스트와 가상 머신 간에 리소스를 균형 있게 분배하여 리소스 부하로 인한 성능 이슈를 방지하는 역할을 한다.

 

(3) 정책 기반 관리

- 관리자는 가상 머신에 대한 리소스 요구사항 및 우선 순위를 설정할 수 있다.

 

(4) 상태 모니터링

- DRS 클러스터는 호스트 및 가상 머신의 성능과 리소스 사용량을 지속적으로 모니터링하여 관리자에게 알려준다.

 

 

 

 

12-3. 장점 & 단점

(1) 위에서 기술한 것처럼 가상 머신 간의 리소스 분배를 최적화하여 성능 개선, 가용성 증가, 관리 효율성 측면에서 여러 장점을 가진다.

 

(2) 단점의 경우 초기 vSphere DRS를 구성하기 위한 초기 설정, 라이센스 비용 등으로 인한 초기 비용 문제, vMotion 네트워크 대역에 문제가 있을 경우 원활한 작동이 어려울 수 있다는 점이 대표적인 단점이다.

 

 

 

 

 

 

13. VMware vSphere FT(Fault Tolerance)

13-1. 정의와 특징

(1) VMware vSphere FT 기술은 VM의 Zero Down-time을 구현하기 위한 기술이다. 호스트의 단일 장애에 대처하기 위한 기술이고 vSphere HA보다 한 단계 업그레이드 되었다고 봐도 무방하다. 가상 머신의 실시간 복제본을 생성하여 장애가 발생할 경우 중단 없이 복제 VM으로 전환할 수 있도록 하는 기술이다.

 

(2) 모든 VM에 대해 FT를 적용할 수 없으며 FT 최대 적용 가능 VM 수는 ESXi Configuration Maximums 관련 레퍼런스를 참고해 보자.

 

(3) 만약 FT로 보호하지 못한 VM은 HA를 활용하면 된다. VM에 FT를 생성하면 다른 호스트에 보조 VM을 생성할 수 있으며 주 VM에서 업데이트되는 내용들이 보조 VM에 실시간 동기화가 이루어진다. (주 VM,  보조 VM이 동시에 실행되는 환경) 그리고 주 VM이 동작하고 있는 호스트에 장애가 발생하면 보조 VM이 주 VM으로 전환된다.

 

 

 

 

13-2 장점 & 단점

(1) 장점

- 앞서 설명한 것처럼 VM의 실시간 복제 환경, 호스트 단일 장애 시 보조 VM으로 자동 전환 등으로 서비스의 고가용성을 유지할 수 있으며 관리자는 간단한 FT 설정 하나만으로 고가용성 서비스를 구축할 수 있다. FT 설정 이후 별도의 조치를 취할 필요가 없어서 간단하다. (가용성 증가, 데이터 손실 방지 등의 장점)

 

 

(2) 단점

- 자원 소모 : FT는 두 개의 VM을 동시에 실행하므로 프로세서, 메모리 등의 서버 인프라 자원을 많이 점유하게 된다.

 

- 지원되는 VM 개수 제한 :  특정 조건을 만족하는 VM에 대해서만 FT를 설정할 수 있으며 모든 운영체제와 애플리케이션을 지원하지 않는다.

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14. 공유 스토리지를 필요로 하는 환경?

14-1. vMotion이 요구되는 환경

(1) vMotion 호스트 간 가상 시스템 마이그레이션은 클러스터와 관계 없이 공유 스토리지를 바라보는 호스트 내부에서 가능하다. 공유 스토리지를 액세스할 수 있는 호스트가 아니라면 계산 리소스 변경(마이그레이션 대상 호스트 선택 과정)에서 타겟 호스트는 인식되지 않는다.

 

 

 

 

14-2. 일반적으로 여러 호스트나 가상 머신이 동일한 스토리지 리소스에 접근해야 하는 경우

(1) vMotion이 아니더라도 다수의 호스트나 VM이 특정 작업을 수행해야 할 때 공유 스토리지 환경을 필요로 할 수 있다.

 

(2) 클러스터링 작업 : 여러 서버가 함께 작업하여 고가용성(HA) 및 부하 분산을 제공하는 클러스터 환경에서, 모든 서버( 호스트)가 동일한 스토리지에 접근할 수 있어야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

※ 해당 포스팅을 기준으로 내용 추가가 필요하다고 생각되면 기존 내용에 다른 내용이 추가될 수 있습니다.

개인적으로 공부하며 정리한 내용이기에 오타나 틀린 부분이 있을 수 있으며, 이에 대해 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다!