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DevOps/#Infra

[Infra] 인사이드 VMware vSphere (1)

목차

1. VMware 가상화 소개

본 게시글에서는 VMware vSphere 4에 포함되어 있는 핵심적인 기능들과 제품군에 대해 다루고자 한다.

VMware ESX Server 4.0
ESX는 서버 운영체제로, 해당 서버를 x86 계열의 서버 시스템 위에 설치하면 단일 하드웨어 시스템 위에서 복수의 운영체제를 동시에 작동시킬 수 있다. 이때, 물리적 H/W 리소스는 공유하는데, 이를 위해 소프트웨어 기법으로 파티셔닝 하는 기능을 갖고 있다. 이는 호스트 기반의 가상화 운영체제와 달리, 하드웨어 바로 위에 설치되어 부트 로드와 커널을 가진 채 H/W리소스를 직접 조정하는 하이퍼바이저 기반의 가상화 운영체제이다.
  • VMkernel : 실제 가상화 엔진을 담당
  • Service Console : H/W 정보를 구성, VMkernel과의 사용자 인터페이스 역할을 담당

VMware vCenter Server 4.0

다수의 ESX 호스트를 통합관리할 수 있는 서비스이며, DB 시스템과 연계하여 각종 정보를 저장한다. 또한, 하나의 관리 화면에서 VM의 생성/관리/성능 모니터링/자원 분배/할당 등 작업을 할 수 있다는 점에서 관리 효율을 제공한다. 

 

VMware vSphere Client

vCenter와 더불어 ESX 서버를 관리할 수 있는 도구이며, vCenter처럼 다수의 ESX 서버를 통합 관리하거나, 개별 ESX 서버를 따로 관리할 때 모두 이 도구를 사용해야 한다. 


VMware Virtual SMP

VM에 2개 이상의 가상 CPU를 할당하는 기능으로, Symmetric Multi Processing의 약자이다. 한정된 리소스 안에서 물리적인 CPU를 공유하여 사용해야 하는 가상화 환경에서 과도하게 SMP로만 구성된 가상 머신들이 난무하면 오히려 전체적인 성능은 저하될 수 있다. 


VMware File System

VMFS라고 불리며, 가상머신에 특화된 파일 시스템이다. VM 별 가상 디스크를 생성/할당해 주며, VMFS 위에 VMDK라는 확장자를 가진 단일 파일이 생성되어, 이러한 클러스터 파일 시스템 구조는 블록 크기가 큰 파일을 매우 빠르고 효과적으로 접근/읽고 쓸 수 있도록 한다. 


VMware vStorage Thin Provisioning

스토리지 저장장치의 크기가 낭비되는 것을 막아주며, 실제 사용 영역만을 할당하여 스토리지 총 소유 비용을 극대화 할 수 있는 기술이다. 사용하는 만큼 가상 디스크 공간이 할당되는 온디맨드 방식의 프로비저닝 방식이라고 볼 수 있다.

Thick vs. Thin Provisioning

 

VMware VMotion

ESX 서버 위에서 작동 중인 가상 머신을 무중단 상태로 Power Off 하거나, Shutdown 하지 않은 채로 다른 ESX 서버로 이동시키는 기술이다. 이는 운영 중인 VM을 실시간으로 서비스 중단 없이 다른 ESX 호스트로 이동시키고 H/W 변경 작업을 완료한 다음, VMotion을 통해 이동시켰던 가상 머신들을 다시 원래의 위치로 옮겨 놓는 방식이다.


VMware Storage VMotion

VM의 Power Off, Shutdown 없이 기존 스토리지 장비에서 신규 스토리지 장비로 데이터를 이동시켜 주는 기술이다.


VMware DRS

Distributed Resource Sheduler의 약자로, 자동화된 VMotion 기능이라고 할 수 있다. 이를 작동시키기 위해서는 DRS 클러스터를 구성해야 하며, 해당 클러스터에 포함된 ESX 호스트는 vCenter에 의해 리소스 사용률이 모니터링 된다. 이때, 리소스 사용률이 불균형적일 경우, 과도하게 리소스 사용률이 집중된 호스트의 가상머신을 다른 호스트로 실시간 이동시켜 전체 DRS 클러스터의 리소스 사용률이 균형을 갖출 수 있게 한다.


VMware DPM

Distributed Power Management의 약자로, DRS 클러스터 내의 ESX 호스트들의 리소스 사용률과 전력 사용량을 모니터링한다. 이때, 리소스 사용량이 적을 경우, DPM은 ESX 호스트 내에서 작동 중인 VM들을 최소 가용한 ESX 호스트로 VMotion을 이용해 이동시키고, 남은 ESX 호스트의 전원을 대기 상태로 전환시킨다. (일반적으로 5W 정도 전력을 소모하는 상태로 전환됨)


VMware HA

ESX 호스트가 H/W 오류로 인해 작동이 멈출 경우, 그 위에서 작동 중인 VM을 다른 클러스터 내의 ESX 호스트로 이동(Failover) 시키는 기능이다. 이때, 장애가 발생한 호스트 시스템에서 실행 중인 VM들은 '재시작' 되어 다른 ESX 호스트로 이동된다는 한계가 있다.

VMware HA의 Failover

VMware Fault Tolerance(FT)

어떠한 경우에도 고가용성을 만족해야 하는 서비스가 있다면, Fault Tolerance(FT) 기능을 이용해야 한다. 위의 HA는 하드웨어 장애가 발생할 때 VM들이 재시작된다는 한계가 있으나, FT의 경우 vLockStep 기술을 이용해 원본 VM과 완전이 똑같은 복제된 VM을 다른 ESX 호스트에서 실행시키며, 원본 가상머신에서 발생하는 모든 I/O와 인터럽트 들이 복제된 VM에서도 동일하게 일어난다. (Snapshot -> Data duplication/Store 방식)


VMware Data Recovery

스냅샷 기술에 기반한 디스크 기반의 백업/복구 솔루션이다. 기존 VMware의 백업 솔루션인 VCB(VMware Consolidated Backup)과 함께 사용되는 중복 제거 기술(De-duplicated) 기술이다.


VMware Updated Manager

ESX 서버 운영체제의 패치 파일이나, 게스트 OS(Windows/Linux)의 패치 파일, 게스트 OS 내부에 설치되어 있는 어플리케이션 (ex. Adobe, MS Office)의 패치 파일까지 웹으로 다운로드 받아 정해진 정책에 따라 패치 적용을 해주고 관리해주는 프로그램이다. 이때, VMotion 기능과 연계하여 서비스 중단 없이 패치 작업을 진행할 수 있다.


VMware vShield Zone

소프트웨어로 구현되는 방화벽 프로그램으로, vCenter 서버와 연계하여 작동한다. OVF* 파일 형식의 가상 어플라이언스 프로그램으로 배포되며, 운영자는 vShield Zone Manager로 보호된 영역을 지정하고, 해당 영역에 포함된 VM의 모든 네트워크 트래픽을 보호할 수 있다.

  • .ovf : 가상 머신에서 실행되는 S/W의 패키징 및 배포에 대한 정보가 포함된 텍스트 파일

VMware VMsafe

악성코드와 같은 프로그램이 가상 머신에 침투하는 것을 하이퍼바이저 수준에서 방어하는 취지의 API로, Anti-백신 프로그램 회사에서 VM과 같은 어플라이언스 프로그램으로 제작하여 배포한다. 백신 프로그램처럼 악성코드 등 바이러스 프로그램을 필터링해준다.


VMware Host Profile

NTP* 서버의 IP 주소가 바뀌었거나, DNS IP 주소를 변경해야 하거나, 가상 스위치 보안 설정과 관련된 변경 사항들을 수십 대의 ESX 서버에 모두 적용해야 하는 경우, 한 대의 ESX 서버를 마스터 서버로 지정/해당 서버의 구성을 변경하면 나머지 ESX 호스트들에게도 동일한 변경 구성을 적용해 주는 기능이다.

  • NTP : Network Time Protocol,네트워크로 구성된 환경에서 운영되는 시스템 간의 시간을 동기화 하기 위한 규약

VMware vNetwork Distributed Swith

전체 ESX 호스트에 걸쳐 작동하는 가상 스위치 프로파일을 생성할 수 있는 분산 스위치 기능으로, 개별 ESX 호스트 별로 서비스 콘솔, VMotion, 가상 머신 등의 포트그룹을 지닌 vSwitch를 만들고, 이를 DRS와 HA 클러스터로 구성하며 가상 스위치를 개별 서버 별로 구성할 때의 비효율을 개선할 수 있다. 이 기능을 통해 관리의 일관성과 단일성을 갖출 수 있다.

VMware vNetwork Distributed Switch




Data Science / DevOps TIL-log

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