VMFS Datastore, 다중경로알고리즘, NFS

출처 : https://www.ubackup.com/enterprise-backup/how-to-create-a-datastore-in-vmware.html

 

VMFS Datastore

• VM 파일의 저장소 역할
• 최대 크기는 64TB
• 일시 중단된 VM의 가상 디스크 및 메모리 이미지와 같은, 대용량 파일 저장 및 액세스에 최적화 되어 있다.
  
  
• Fiber Channel, iSCSI 및 로컬 저장장치 등 SCSI-기반 스토리지에 VMFS DataStore를 생성 가능.
  - 단 Host에서 검색이 가능해야함.
• vSphere Client 내 데이터 저장소 파일 브라우저를 통해, 데이터 저장소의 내용을 관리함.

 

 

Overcommitted 된 Datastore 관리

• 씬프로비저닝 된 디스크의 총 프로비저닝 공간이 데이터스토어 크기보다 크면, 데이터스토어가 오버커밋됨.
• 데이터스토어 용량을 능동적으로 모니터링 하기 위한 방법
  
  1. 아래의 알림을 보내도록 설정 
  - 데이터저장소 디스크 초과 할당
  - VM 디스크 사용
  
  2. 용량을 직접적으로 관리
  - 데이터 저장소 용량 늘리기
  - vSphere Storage vMotion을 사용하여 특정 데이터스토어 공간 사용문제 완화

 

 

 

VMFS Datastore 크기 확장

• VMFS의 크기를 확장 시키면 더 많은 공간 사용 및 성능을 확장 시킬 수 있다.
• 스토리지 확장(allocation)을 변경하기 전 아래의 내용을 수행해야함.
  1. 모든 Host가 최신 스토리지를 확인 할 수 있도록 재검색(rescan)을 한다.
  2. 확장하려는 volume의 고유 식별자(unique identifier) Record
  3. LUN(extent)를 추가
  4. LUN크기 내에서 데이터스토어 확장

 

 

Datastore 유지 관리 모드

• 데이터스토어 서비스 중단 전, 유지 관리 모드로 전환해야함.
• 유지 관리 모드 전, 모든 VM 및 템플릿을 다른 데이터스토어로 마이그레이션 필요.

 

 

VMFS Datastore 마운트 해제 및 삭제

• 마운트 해제시 데이터 스토어는 그대로 유지되지만 지정한 Host에선 볼 수 없다.
• 마운트 해제하지 않은 다른 Host에서는 볼 수 있다
• 데이터스토어 삭제시 액세스 권한이 있는 모든 Host에서 삭제됨
  --> 삭제된 데이터스토어 속 파일은 영구적으로 제거됨!

 

 

다중 경로 알고리즘(Multipathing Algorithms)

• 호스트와 호스트 스토리지 사이의 연결을 지속적으로 유지할 수 있도록 ESXi에서는 다중 경로를 지원함.
• 다중 경로 지정을 통해 둘 이상의 물리적 경로를 사용하여 호스트와 외부 스토리지 디바이스 간에 데이터 전송 가능!
• 어댑터, 스위치 또는 케이블과 같은 SAN 네트워크 요소에  장애가 발생할 경우 다른 사용 가능한 물리적 경로로 ESXi를 전환할 수 있다. 이렇게 장애가 발생한 구성 요소를 사용하지 않도록 경로를 전환하는 프로세스를 경로 페일오버라 함.
• 다중 경로는 경로 페일오버 이외에도 로드 밸런싱을 제공
• 로드 밸런싱은 I/O 로드를 여러 물리적 경로로 분산하는 프로세스. 
• 로드밸런싱을 통해 잠재적 병목 현상을 줄이거나 제거할 수 있다.

• Array는 active-active 및 active-passive storage process를 제공한다.
• 다중 경로 지정 알고리즘은 storage process와 상호 작용 됨.
• vSphere는 기본 경로 선택, 로드 밸런싱 및 failover 매커니즘을 사용 가능.

 

 

 

VMware의 기본 경로 선택 방법 3가지

1. Scalability (확장성)
   - Round Robin
2. Availability (유효성)
   - Most recently used (MRU)
   - Fixed

 

 

 

 

출처 : https://geek-university.com/nfs-components/

NFS

• Network File System
• 네트워크상에서 파일 시스템을 공유하도록 설계된 파일 시스템
• 다른 서버의 파티션을 마치 내 로컬영역처럼 이용하여 사용할 수 있다.
• 한 개의 서버에 NFS로 여러대의 웹서버로 연결할 수 있어 여러 클라이언트에서 한 서버의 정보 공유 가능!

• ESXi 호스트가 표준 TCP/IP 네트워크를 통해 NAS(Network Attached Storage) 장치와 통신하는 데 사용하는 파일 공유 프로토콜
• NFS 파일 시스템은 NAS 장치 위의 NFS 서버에 있다.
• NFS 디바이스에는 네트워크를 통해 ESXi 호스트와 공유되는 디렉토리가 포함됨.
• 공유 디렉토리에는 가상 머신, 템플릿, ISO 이미지 및 기타 데이터가 존재함.
• ESXi 호스트는 가상 스위치에 정의된 VMkernel 포트를 사용하여 NFS 디바이스에 액세스함.
  
  
• NFS 데이터스토어는 NFS 3 혹은 NFS 4.1로 생성 가능.

NFS 3	NFS 4.1
1. ESXi managed multipathing	1. Native Multipathing and session trunking
2. AUTH_SYS (root) authentication	2. Optional Kerberos authentication
3. VMware proprietary client-side file locking	3. Server-side file locking
4. Client-side error tracking	4. Server-side error tracking

 

 

 

NFS Datastore

• VMkernel 포트 생성 필요.
  - 더 나은 성능 및 보안을 위해 NFS 네트워크는 iSCSI 네트워크와 분리 되어야함.
• NFS datastore 생성 시 필요한 정보 제공
  - NFS 버전 : 3 혹은 4.1
  - Datastore 이름
  - NFS 서버 이름 혹은 IP 주소
  - NFS 서버 폴더   ex) /templates, /nfs_share
  - Datastore 마운트 시 필요한 Host
  - NFS 파일 시스템을 읽기 전용으로 진행할 지 여부
  - 인증 매개변수 (Authentication parameters)

 

 

 

 

ESXi Host 인증 및 NFS Kerberos 자격 증명 구성

• Kerberos 인증을 사용하기 위해선 ESXi 호스트를 AD 도메인에 추가해야 함
• 이후 NFS Kerberos 자격증명을 구성한다.

 

 

NFS datastore 구성시 Kerberos 인증 사용

• NFS datastore 생성 시, 보안 모드 중 Kerberos 인증을 이용하여 활성화

 

 

NFS Datastore 마운트 해제 

• NFS datastore를 마운트 해제 시, 해당 데이터 스토어 내 파일을 ESXi Host 에서 접근하지 못하게 됨.
• NFS datastore 마운트 해제 전 해당 저장소 내 모든 VM을 중지 해야함.

 

 

 

NFS Storage 와 다중 경로 (Multipathing)

• 고가용성 NAS architecture 는 single points failure 방지를 위해 NFS 다중 경로 구성을 한다.
• ex) 
  - VM kernel 포트 하나를 구성
  - NIC을 동일한 물리적 스위치에 연결하여 NIC teaming을 구성
  - 여러 IP 주소로 NFS 서버를 구성 (서브넷 동일해도 상관 없다)
  - IP hash load-balancing policy 를 이용하여 NIC teams 구성 시 Multiple links의 더 좋은 성능 기대.

 

 

 

NFS 4.1 다중 경로 활성화

• NFS 4.1은 기본 다중 경로 지정 및 session trinking을 지원
• 다중 경로는 datastore 구성에 여러 서버 IP 주소를 구성 시 구성됨.