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가상 시스템의 고가용성을 달성하려면 일반적으로 다음과 같은 주요 구성 요소 및 기술이 필요합니다.
머리말
이 장에서는 클라우드 컴퓨팅의 일반적인 클러스터 전략을 설명하고 클러스터가 무엇인지 이해합니다.
1. 클러스터란?
클러스터는 컴퓨터 또는 서버 그룹을 소프트웨어 및 하드웨어와 연결하여 긴밀하게 협력하여 컴퓨팅 작업을 완료하는 컴퓨터 시스템 입니다. 클라이언트의 입장에서 서비스를 제공하는 장치는 하나뿐이며, 실제로는 장치 그룹의 집합체이지만 이러한 장치가 제공하는 서비스는 동일합니다.
클러스터 시스템의 한 대의 컴퓨터를 보통 노드라고 부르는데 근거리 통신망(Local Area Network)을 통해 연결되어 있으며 여러 대의 컴퓨터를 병렬 컴퓨팅으로 사용하여 높은 컴퓨팅 속도를 얻을 수 있으며 여러 대의 컴퓨터를 백업으로 사용하여 안정성을 높일 수도 있습니다.
2. 클러스터 전략
1. 가상 머신 HA
HA(High Availability) 고가용성 , 서비스 중단을 최소화하는 기술.
여러 호스트가 장애 조치 클러스터로 그룹화되며 클러스터에서 실행되는 서비스(또는 VM)는 단일 호스트의 장애로 인해 중지되지 않습니다.
오류 복구 속도를 개선하고 비즈니스 중단 시간을 줄이며 비즈니스 연속성을 보장하고 특정 시스템 자체 유지 관리를 달성합니다.
가상 시스템의 고가용성을 달성하려면 일반적으로 다음과 같은 주요 구성 요소 및 기술이 필요합니다.
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클러스터: 물리적 또는 가상화된 컴퓨팅 노드 그룹은 클러스터 기술을 통해 함께 작동하여 고가용성과 로드 밸런싱을 제공합니다.
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하트비트 감지: 클러스터에서 각 호스트는 다른 호스트의 상태를 모니터링합니다. 이는 호스트 시스템의 실행 상태를 확인하기 위해 하트비트 신호를 주기적으로 보내는 하트비트 감지 메커니즘을 통해 달성할 수 있습니다.
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결함 감지 및 페일오버: 호스트 시스템에 결함이 있거나 사용할 수 없는 것으로 감지되면 클러스터의 다른 호스트가 호스트 시스템에서 실행 중인 가상 머신을 인계받아 가상 머신 페일오버를 수행합니다. 이를 위해서는 호스트 장애 이벤트를 신속하게 감지하고 상대적으로 짧은 시간 내에 가상 머신을 사용 가능한 호스트로 마이그레이션해야 합니다.
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공유 스토리지: 가상 머신의 마이그레이션을 실현하려면 일반적으로 가상 머신의 디스크 이미지 파일을 공유 스토리지에 저장하여 다른 호스트가 이러한 가상 머신의 디스크 데이터에 액세스할 수 있도록 해야 합니다.
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가상 머신 마이그레이션: 가상 머신 마이그레이션은 실행 중인 가상 머신을 한 호스트에서 다른 호스트로 마이그레이션하는 프로세스입니다. 이 프로세스는 콜드 마이그레이션(가상 머신 전원 꺼짐) 또는 핫 마이그레이션(가상 머신 실행 중)일 수 있습니다.
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자동화: 가상 머신 고가용성은 일반적으로 자동입니다. 즉, 호스트 장애가 감지되면 관리자의 수동 개입 없이 가상 머신의 장애 조치 프로세스가 자동으로 트리거됩니다.
가상 시스템의 고가용성을 달성하려면 VMware vSphere의 vSphere 고가용성(vSphere HA) 또는 Microsoft Hyper-V의 장애 조치 클러스터링과 같은 가상화 관리 도구를 사용해야 합니다. 이러한 도구는 가상 머신 장애 감지, 자동 장애 조치, 리소스 예약 및 기타 기능을 제공하여 가상 머신의 지속적인 운영 및 가용성을 보장합니다 .
2. 동적 자원 스케줄링(DRS)
DRS(동적 자원 스케줄링) 동적 자원 스케줄링은 자원 풀의 자원 부하에 대한 동적 모니터링에 따라 합리적으로 균일한 분배 규칙을 트리거하고 자원 풀의 물리적 서버 간에 자원 재할당을 실현하며 부하 균형을 달성 하고 피크 부하 감소 .
물리적 서버의 부하가 너무 크면 가상 머신은 DRS를 통해 부하가 적은 다른 물리적 서버로 마이그레이션됩니다.
가상 시스템의 부하가 증가하면 DRS는 가상 시스템의 사용 가능한 리소스를 리소스 풀의 물리적 서버에 재할당하고 여러 가상 시스템 간에 사용 가능한 리소스를 지능적으로 할당합니다.
DRS의 주요 기능은 다음과 같습니다.
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로드 밸런싱: DRS는 CPU, 메모리, 스토리지 등을 포함하여 클러스터에 있는 호스트의 리소스 사용량을 실시간으로 모니터링합니다. 일부 호스트의 로드가 높으면 가상 머신을 리소스 활용도가
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예측 분석: DRS는 과거 성능 데이터 및 추세를 분석하여 가상 시스템 리소스 요구 사항의 변화를 예측하여 리소스 할당 계획을 개선하고 리소스 병목 현상을 방지합니다.
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자동화: DRS는 자동으로 리소스를 예약합니다. 미리 설정된 규칙 및 정책에 따라 클러스터의 리소스 상태를 실시간으로 모니터링하고 필요할 때 관리자의 수동 개입 없이 가상 머신의 마이그레이션을 자동으로 트리거합니다.
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정책 기반 스케줄링: 관리자는 특정 요구 사항 및 비즈니스 시나리오에 따라 리소스 스케줄링을 최적화하기 위해 다양한 스케줄링 정책을 구성할 수 있습니다. 예를 들어 스케줄링 정책은 CPU 사용량, 메모리 사용량 및 가상 머신 우선 순위와 같은 지표를 기반으로 공식화될 수 있습니다.
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제한 및 우선 순위: DRS는 중요한 가상 시스템 또는 가상 시스템의 특정 그룹이 우선 처리를 받고 과도한 마이그레이션으로 인한 성능 영향을 방지하도록 리소스 예약 제한 및 우선 순위를 구성할 수 있습니다.
DRS는 가상화된 환경에서 리소스 활용도를 크게 개선하고 O&M 비용을 줄이며 성능과 가용성을 개선할 수 있습니다. VMware vSphere 플랫폼에서 매우 중요한 기능 중 하나이며 특히 대규모 가상화 클러스터에 적합합니다.
3. 분산 전원 관리
DPM(Distributed Power Management) 분산 전원 관리는 비즈니스가 적은 경우 클러스터 내 소수의 호스트에 가상 머신을 동적으로 "집중"하고 다른 호스트를 대기시켜 전력 소비를 절약하는 데 사용됩니다. 비즈니스 볼륨이 큰 경우 , 그런 다음 이전 대기 호스트를 다시 깨우십시오.
DPM 정책을 구현하기 위한 전제 조건은 DRS 정책을 활성화하는 것입니다. 즉, 클러스터는 DPM 정책을 설정하기 전에 먼저 DRS 정책을 설정해야 합니다.
DPM의 주요 기능 및 원칙은 다음과 같습니다.
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전원 상태 모니터링: DPM은 CPU, 메모리, 스토리지 등 클러스터 내 각 호스트의 리소스 사용량을 실시간으로 모니터링합니다. 동시에 전원 켜기, 전원 끄기 및 대기를 포함하여 호스트 시스템의 전원 상태를 모니터링할 수도 있습니다.
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리소스 로드 밸런싱: DPM은 리소스 로드 밸런싱을 위해 VMware DRS(Dynamic Resource Scheduling)를 결합할 수 있습니다. 일부 호스트의 리소스 사용률이 낮은 경우 DPM은 자동으로 가상 컴퓨터를 이러한 호스트로 마이그레이션하여 리소스를 집중적으로 사용하고 다른 호스트는 절전 모드로 전환할 수 있습니다.
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자동 전원 관리: DPM은 미리 정의된 정책 및 임계값에 따라 호스트의 전원 상태를 자동으로 제어할 수 있습니다. 부하가 낮을 때 DPM은 종료하거나 대기 모드로 들어갈 수 있으므로 에너지를 절약할 수 있습니다. 부하가 증가하면 DPM은 가상 컴퓨터의 성능과 가용성을 보장하기 위해 자동으로 호스트를 깨웁니다.
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에너지 절약 모드: DPM에서는 "고성능" 모드 및 "에너지 절약" 모드와 같은 다양한 에너지 절약 모드를 정의할 수 있습니다. 고성능 모드에서는 높은 부하 요구 사항을 충족하기 위해 모든 호스트의 전원이 켜진 상태로 유지됩니다. 에너지 절약 모드에서 DPM은 부하 조건에 따라 호스트 컴퓨터의 전원 상태를 지능적으로 제어합니다.
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예측 분석: VMware DRS와 마찬가지로 DPM은 예측 분석을 사용하여 리소스 요구 사항의 변화를 예측하여 보다 지능적인 전력 관리를 가능하게 합니다.
기업은 분산 전원 관리를 사용하여 자원 활용을 극대화하고 에너지 소비 및 운영 비용을 줄이는 동시에 환경에 긍정적인 영향을 미치고 탄소 배출 및 환경 영향을 줄일 수 있습니다.
창작이 쉽지 않으니 많은 관심과 좋아요, 수집, 감사합니다~