vSphere 인프라 설계

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vSphere 관련 내용

  1. vSphere를 이용한 목표시스템 인프라 설계
    1. 설계

vSphere를 이용한 목표시스템 인프라 설계

설계

목표 시스템 및 설계를 위한 고려사항 검토</br>
목표시스템의 인프라가 정상적으로 구성되고 운영될 수 있도록 반드시 필요한 요소 점검</br>
하드웨어 사양 도출: 필요한 자원의 양을 절차에 맞게 산정하여 적절한 하드웨어 사양을 도출

고려사항</br>

  • 서버 및 클러스터
    • VM 및 vCenter를 수용하기 위한 적정 사양
    • 성능 및 가용성을 위한 예비율 고려
    • 적절한 클러스터 구성
  • 네트워크
    • 인프라 구성에 필요한 논리적 네트워크 개수(VLAN)
    • 인프라 구성에 필요한 IP 주소 수량
    • 논리 인터페이스 구성
    • 물리적인 네트워크 연결 수량
    • 스토리지 네트워크
  • 스토리지
    • 데이터 스토어 용량 및 수량
  • 인프라
    • DNS 사용 필수

1) VM 요구사항 기술: 고객 및 시스템 요구사항을 취합하여 시스템 목록 및 필요한 자원을 나열

VM|OS|CPU(core)|메모리(GB)|디스크(GB)|비고
---|---|---|---|---|---
Web#1|Linux|4|8|100<td rowspan="2">평균 사용율 20% / 피크 50%</td>
Web#2|Linux|4|8|100|
WAS#1|Linux|8|16|200<td rowspan="2">평균 사용율 30% / 피크 70%</td>
WAS#2|Linux|8|16|200|
DB#1|Windows|12|64|500<td rowspan="2">실시간 데이터 처리 성능이 반드시 보장되야 함</td>
DB#2|Windows|12|64|500|
AD|Windows|4|8|100|평균 사용율 10%
NTP|Linux|2|4|50|평균 사용율 5%
vCenter|vAppliance|4|19|700|Small Size

2) 가상화 비율 / 자원 예비율 산정

- 가상화 자원 산정 방식

시스템|CPU(core)|평균사용량(%)|메모리(GB)|평균사용량(GB)
---|---|---|---|---
서버#1|1|15%|8|2
서버#2|1|40%|8|4
서버#3|2|55%|16|6
서버#3|2|30%|16|3
합계|6|<u>2.25</u>|48|15

가상화를 통한 효율적인 자원 사용|주요 장점
---|---
기존 시스템 자원의 총합 = 6Core / 48GB</br>가상화 전환 시 최소 3Core / 16GB 사양으로 수용 가능|시스템 사양/수량 감소</br>자원증설 및 확장 용이 (필요 시, 가상자원 추가할당)</br>시스템 구성시간 단축 (하드웨어 구성단계 생략)</br>운영효율성 증가 (vMotion/HA 등)


- 가상화 자원 산정 순서
  - 가상화 대상 시스템의 평균 사용량 수집 또는 추정(공유 자원 요구량)
  - Peak상황 및 자원 경합 발생을 대비한 예비율 산정(예비율)
  - 자원을 반드시 100% 할당 해야 하는 시스템 구분(전용 자원 요구량)

- 가상화 자원 요구량 계산 공식
  - <u>가상화 자원 요구량 = (공유 자원 요구량 * 예비율) + 전용 자원 요구량</u>

자원을 공유하는 시스템|자원을 전용하는 시스템</br>(자원 경합시 반드시 성능이 유지되야 하는 시스템)
---|---
(1) 평소 사용율이 낮은 시스템 -> 개발계, 단순 파일 전송 등</br>(2) 특정한 시간에만 바쁜 시스템 -> 쇼핑몰, 수강신청, 회계 등</br>(3) 작업이 느려도 크게 문제 없는 시스템 -> 우선순위 낮은 배치, 회계 등|(1) 실시간성 데이터 처리 -> 영상 및 음성 실시간 처리/Database등</br>(2) 처리량/성능에 민감 -> 주어진 시간안에 처리가 끝나야 하는 배치 등

  • 가상화 비율 (CPU): 자원 사용율 수집 / 추정 불가 시 통상적으로 사용

    pCPU:vCPU 비율적용 대상비고
    1:1고성능/실시간처리<td rowspan="3">VM의 용도확인 후 개별 적용</td> 
    1:3일반 
    1:5낮은 사용량 

  • 가상화 비율 (메모리)

    pMEM:vMEM 비율적용 대상비고
    1:1전체 VM성능 이슈를 피하기 위해 특수한 경우 외에는 1:1

  • 가상화 비율 (디시크)

    pDISK:vDISK 비율적용 대상비고
    1:1전체 VM용량부족 이슈를 피하기 위해 특수한 경우 외에는 1:1

  • 자원 예비율 (예비율은 통상적으로 고객사 정책에 따름)

    자원 예비율적용 대상비고
    20%사용량 편차가 적음 (개발 서버 등)<td rowspan="3">VM의 용도확인 후 개별 적용</td> 
    30%일반 
    40%시간대 별 사용량 편차가 큼 

  • 장애 예비율 (예비율은 통상적으로 고객사 정책에 따름)

    케이스장애 예비율비고
    3 Host 클러스터50%1대 장애 -> 나머지 2대에서 수용
    4 Host 클러스터33%1대 장애 -> 나머지 3대에서 수용
    5 Host 클러스터25%1대 장애 -> 나머지 4대에서 수용
    6 Host 클러스터11%1대 장애 -> 나머지 5대에서 수용

    ** 서버 사양에 근접하는 크기를 가진 고사양 가상머신이 있는 경우 별도 호스트 추가 권고</br>
    예: 10Core/64GB 호스트에 8Core/48GB VM이 있는 경우 예비율을 적용하더라도 수용 가능한 호스트가 없을 수 있음

3) 클러스터 설계

  • 클러스터 설계를 위해 가상머신 자원 총량을 계산

    VMOSCPU(core)가상화비율(core)자원예비율최종 core메모리(GB)디스크(GB)
    Web#1Linux41:330%1.7168100
    Web#2Linux41:330%1.7168100
    WAS#1Linux81:340%3.69616200
    WAS#2Linux81:340%3.69616200
    DB#1Windows121:10%1264500
    DB#2Windows121:10%1264500
    ADWindows41:520%0.968100
    NTPLinux21:520%0.48450
    vCentervAppliance41:330%1.71619700
    합계 58  37.982072450
    • 가상화 비율 1:1인 서버는 실제 자원 사용량과 무관하게 자원을 전용하는 시스템 이므로 별도 예비율을 산정하지 않음
    • 증설 필요시 vCPU 추가할당
    • 위 표는 기존 시스템의 사용율을 수집/추정할 수 없어 통상적인 기준으로 가상화 비율 산정 하는 상황을 가정함
    • 모니터링 데이터가 있는 경우 실제 사용량을 가상화 비율에 입력

  • 계산된 자원을 몇 대의 Host에 분리할지 정의

    최종 Core메모리디스크
    37.98 core207 GB2450 GB

  • ESXi 오버헤드

    CPU메모리디스크
    물리 CPU의 5%최소 8GB (운영 12GB)통상 수십 GB 이내

  • Host 수량에 따른 추가 자원 요구량

    Host 수량가용성 예비율CPU 오버헤드메모리 오버헤드
    350%5%24
    433%5%32
    525%5%40

  • VMware ESXi

    구분Host 수량 증가 (+)Host 수량 감소 (-)
    장점더욱 효율적인 자원 분산 가능</br>장애 예비율로 인한 오버헤드 감소</br>DB/OS등 라이선스 활용에 유리하도록 다중 클러스터 구성 가능하드웨어 수량 감소에 따른 구매/상면 비용 감소</br>개별 서버의 사양이 높아짐(증설 시 유리)
    단점하드웨어 수량 증가에 따른 구매/상면 비용 증가</br>개별 서버의 사양이 낮아짐(증설시 불리함)장애 예비율로 인한 오버헤드 증가</br>비효율적인 자원분산 (비대한 VM이 있을 경우 한쪽 호스트에 쏠림 현상)</br>다중 클러스터 구성 불가, SW/OS의 라이선스 비용 증가 가능성

4) 총 자원 요구량 계산

  • VM 자원 사용량

    Host 수량가상머신 요구량</br>CPU</br>메모리가용성예비율</br>CPU</br>메모리오버헤드</br>CPU</br>메모리총자원요구량</br>CPU</br>메모리하드웨어요구량</br>CPU</br>메모리
    3 Host37.8920718.945 (50%)103.5%(50%)3.6GHz24GB67.77334.572340
    4 Host37.8920712.504 (33%)68.3%(33%)4.0GHz32GB66.51308.380310
    5 Host37.892079.473 (25%)51.75%(25%)4.0GHz40GB67.48298.880300

  • 스토리지 요구량 산정: 스토리지는 데이터 증가를 고려하여 용량 산정, 통상적인 기준보다는 고객사 요구사항 기준으로 사이징

    디스크예비율연간 증감치총 자원요구량
    2450 GB30%연 5% x 5년4065 GB

5) 하드웨어 사양 정의

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