Azure Stack HCI 및 Windows Server 클러스터에서 볼륨 계획

적용 대상: Azure Stack HCI, 버전 22H2 및 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

이 문서에서는 파일 시스템, 복원력 유형 및 크기 선택을 포함하여 워크로드의 성능 및 용량 요구 사항을 충족하도록 클러스터 볼륨을 계획하는 방법에 대한 지침을 제공합니다.

참고

저장소 공간 다이렉트 일반적으로 사용할 파일 서버를 지원하지 않습니다. 스토리지 공간 다이렉트에서 파일 서버 또는 기타 일반 서비스를 실행해야 하는 경우 가상 머신에서 구성합니다.

검토: 볼륨이란?

볼륨은 Hyper-V 가상 머신용 VHD 또는 VHDX 파일과 같이 워크로드에 필요한 파일을 배치하는 위치입니다. 볼륨은 스토리지 풀의 드라이브를 결합하여 Azure Stack HCI 및 Windows Server 뒤에 있는 소프트웨어 정의 스토리지 기술인 저장소 공간 다이렉트 내결함성, 확장성 및 성능 이점을 도입합니다.

참고

"volume"이라는 용어를 사용하여 CSV(클러스터 공유 볼륨) 및 ReFS와 같은 다른 기본 제공 Windows 기능에서 제공하는 기능을 포함하여 볼륨 및 그 아래의 가상 디스크를 공동으로 참조합니다. 저장소 공간 다이렉트 성공적으로 계획하고 배포하기 위해 이러한 구현 수준 차이를 이해하는 것은 필요하지 않습니다.

모든 볼륨은 클러스터의 모든 서버에서 동시에 액세스할 수 있습니다. 만든 후에는 모든 서버의 C:\ClusterStorage\ 에 표시됩니다.

만들 볼륨 수 선택

볼륨 수를 클러스터에 있는 서버 수의 배수로 만드는 것이 좋습니다. 예를 들어 4개의 서버가 있는 경우 3개 또는 5개보다 총 4개의 볼륨을 사용하면 더 일관된 성능을 경험할 수 있습니다. 이렇게 하면 클러스터에서 서버 간에 볼륨 “소유권”(하나의 서버에서 각 볼륨에 대한 메타데이터 오케스트레이션을 처리함)을 균등하게 배포할 수 있습니다.

총 볼륨 수를 클러스터당 64개 볼륨으로 제한하는 것이 좋습니다.

파일 시스템 선택

저장소 공간 다이렉트 새 ReFS(복원 파일 시스템)를 사용하는 것이 좋습니다. ReFS는 가상화를 위해 특별히 빌드된 최고의 파일 시스템이며, 극적인 성능 가속과 데이터 손상에 대한 기본 제공 보호 등 많은 이점을 제공합니다. Windows Server 버전 1709 이상에서 데이터 중복 제거를 포함하여 거의 모든 주요 NTFS 기능을 지원합니다. 자세한 내용은 ReFS 기능 비교 테이블을 참조하세요.

워크로드에 ReFS가 아직 지원하지 않는 기능이 필요한 경우 대신 NTFS를 사용할 수 있습니다.

팁

다른 파일 시스템을 사용하는 볼륨은 동일한 클러스터에서 공존할 수 있습니다.

복원력 유형 선택

저장소 공간 다이렉트 볼륨은 드라이브 또는 서버 오류와 같은 하드웨어 문제로부터 보호하고 소프트웨어 업데이트와 같은 서버 유지 관리 전반에 걸쳐 지속적인 가용성을 가능하게 하는 복원력을 제공합니다.

참고

선택할 수 있는 복원력 유형은 가지고 있는 드라이브 유형과 무관합니다.

서버 2개

클러스터에 두 개의 서버를 사용하면 양방향 미러링을 사용하거나 중첩된 복원력을 사용할 수 있습니다.

양방향 미러링에서는 모든 데이터의 복사본 2개(각 서버의 드라이브에 복사본 1개)를 유지합니다. 스토리지 효율성은 50%입니다. 1TB의 데이터를 쓰려면 스토리지 풀에 2TB 이상의 물리적 스토리지 용량이 필요합니다. 양방향 미러링을 사용하면 한 번에 하나의 하드웨어 오류(하나의 서버 또는 드라이브)를 안전하게 허용할 수 있습니다.

중첩된 복원력은 양방향 미러링을 사용하는 서버 간에 데이터 복원력을 제공한 다음 양방향 미러링 또는 미러 가속 패리티가 있는 서버 내에서 복원력을 추가합니다. 중첩은 한 서버가 다시 시작되거나 사용할 수 없는 경우에도 데이터 복원력을 제공합니다. 스토리지 효율성은 중첩된 양방향 미러링의 경우 25%, 중첩된 미러 가속 패리티의 경우 약 35~40%입니다. 중첩된 복원력은 한 번에 두 개의 하드웨어 오류(두 드라이브 또는 나머지 서버의 서버와 드라이브)를 안전하게 허용할 수 있습니다. 이 추가된 데이터 복원력으로 인해 두 서버 클러스터의 프로덕션 배포에 중첩된 복원력을 사용하는 것이 좋습니다. 자세한 내용은 중첩된 복원력을 참조하세요.

서버 3개

3개의 서버를 사용하면 내결함성 및 성능을 향상하기 위해 3방향 미러링을 사용해야 합니다. 3방향 미러링에서는 모든 데이터의 복사본 3개, 각 서버의 드라이브에 하나의 복사본을 유지합니다. 스토리지 효율성은 33.3%이며, 1TB의 데이터를 작성하려면 스토리지 풀에 3TB 이상의 물리적 스토리지 용량이 필요합니다. 3방향 미러링을 사용하면 한 번에 두 개 이상의 하드웨어 문제(드라이브 또는 서버)를 안전하게 허용할 수 있습니다. 2개의 노드를 사용할 수 없게 되면 디스크의 2/3을 사용할 수 없고 가상 디스크에 액세스할 수 없으므로 스토리지 풀에 쿼럼이 손실됩니다. 그러나 노드가 다운되고 다른 노드의 하나 이상의 디스크가 실패할 수 있으며 가상 디스크는 온라인 상태로 유지됩니다. 예를 들어 갑자기 다른 드라이브 또는 서버가 실패할 때 한 서버를 다시 부팅하는 경우 모든 데이터는 안전하고 지속적으로 액세스할 수 있습니다.

4개 이상의 서버가 있는 경우

4개 이상의 서버를 사용하면 3방향 미러링, 이중 패리티(종종 "지우기 코딩"라고도 함)를 사용할지 또는 두 서버를 미러 가속 패리티와 혼합할지 여부를 각 볼륨에 대해 선택할 수 있습니다.

이중 패리티는 3방향 미러링과 동일한 내결함성을 제공하지만 스토리지 효율성은 향상됩니다. 서버가 4개인 경우 스토리지 효율성은 50.0%입니다. 2TB의 데이터를 저장하려면 스토리지 풀에 4TB의 물리적 스토리지 용량이 필요합니다. 이렇게 하면 7개의 서버에서 스토리지 효율성이 66.7%로 증가하고 스토리지 효율성은 최대 80.0%까지 유지됩니다. 단점은 패리티 인코딩이 컴퓨팅 집약적이므로 성능을 제한할 수 있다는 것입니다.

사용할 복원력 유형은 워크로드의 요구 사항에 따라 달라집니다. 다음은 각 복원력 유형에 적합한 워크로드와 각 복원력 유형의 성능 및 스토리지 효율성을 요약한 표입니다.

복원 유형	용량 효율성	속도	작업
미러	3방향 미러: 33% 양방향 미러: 50%	최고 성능	가상화된 워크로드 데이터베이스 기타 고성능 워크로드
미러 가속 패리티	미러 및 패리티의 비율에 따라 다름	미러 것보다 훨씬 느리지만 이중 패리티보다 최대 두 배 빠릅니다. 대규모 순차 쓰기 및 읽기에 가장 적합합니다.	보관 및 백업 가상화된 데스크톱 인프라
이중 패리티	4개 서버: 50% 16개 서버: 최대 80%	쓰기 시 가장 높은 I/O 대기 시간 & CPU 사용량 대규모 순차 쓰기 및 읽기에 가장 적합합니다.	보관 및 백업 가상화된 데스크톱 인프라

성능이 가장 중요한 경우

엄격한 대기 시간 요구 사항이 있거나 SQL Server 데이터베이스 또는 성능에 민감한 Hyper-V 가상 머신과 같이 혼합된 임의 IOPS가 많이 필요한 워크로드는 미러링을 사용하여 성능을 최대화하는 볼륨에서 실행되어야 합니다.

팁

미러링이 다른 복원력 유형보다 빠릅니다. 거의 모든 성능 예제에 미러링을 사용합니다.

용량이 가장 중요한 경우

데이터 웨어하우스 또는 "콜드" 스토리지와 같이 자주 쓰지 않는 워크로드는 이중 패리티를 사용하여 스토리지 효율성을 극대화하는 볼륨에서 실행되어야 합니다. soFS(파일 서버) Scale-Out, VDI(가상 데스크톱 인프라) 또는 빠른 드리프트 임의 IO 트래픽을 많이 만들지 않거나 최상의 성능이 필요하지 않은 다른 워크로드는 재량에 따라 이중 패리티를 사용할 수도 있습니다. 패리티는 특히 쓰기에서 미러링에 비해 CPU 사용률 및 IO 대기 시간을 필연적으로 증가합니다.

데이터가 대량으로 기록되는 경우

보관 또는 백업 대상과 같은 대규모 순차적 패스로 작성하는 워크로드에는 다른 옵션이 있습니다. 한 볼륨은 미러링과 이중 패리티를 혼합할 수 있습니다. 쓰기는 미러된 부분에서 먼저 토지를 쓰고 나중에 패리티 부분으로 점진적으로 이동됩니다. 이렇게 하면 컴퓨팅 집약적 패리티 인코딩이 더 오래 수행되도록 하여 대규모 쓰기가 도착할 때 수집을 가속화하고 리소스 사용률을 줄입니다. 부분의 크기를 조정하는 경우 한 번에 발생하는 쓰기 수량(예: 일별 백업 하나)이 미러 부분에 편안하게 맞아야 합니다. 예를 들어 매일 100GB를 수집하는 경우 150GB에서 200GB로 미러링을 사용하고 나머지는 이중 패리티를 사용하는 것이 좋습니다.

결과 스토리지 효율성은 선택한 비율에 따라 달라집니다. 몇 가지 예제는 이 데모 를 참조하세요.

팁

데이터 수집을 통해 쓰기 성능이 갑자기 감소하는 것을 관찰하는 경우 미러 부분이 충분히 크지 않거나 미러 가속 패리티가 사용 사례에 적합하지 않음을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어 쓰기 성능이 400MB/s에서 40MB/s로 감소하는 경우 미러 부분을 확장하거나 3방향 미러 전환하는 것이 좋습니다.

NVMe, SSD 및 HDD를 사용하는 배포 정보

두 가지 유형의 드라이브가 있는 배포에서 더 빠른 드라이브는 캐싱을 제공하고 느린 드라이브는 용량을 제공합니다. 이 작업은 자동으로 수행됩니다. 자세한 내용은 저장소 공간 다이렉트 캐시 이해를 참조하세요. 이러한 배포에서 모든 볼륨은 궁극적으로 동일한 유형의 드라이브인 용량 드라이브에 상주합니다.

세 가지 유형의 드라이브가 모두 포함된 배포에서는 가장 빠른 드라이브(NVMe)만 캐싱을 제공하여 용량을 제공하기 위해 두 가지 유형의 드라이브(SSD 및 HDD)를 남깁니다. 각 볼륨에 대해 SSD 계층에 전적으로 상주할지, 전적으로 HDD 계층에 있는지 또는 둘에 걸쳐 있는지 여부를 선택할 수 있습니다.

중요

SSD 계층을 사용하여 성능에 가장 중요한 워크로드를 올 플래시에 배치하는 것이 좋습니다.

볼륨 크기 선택

Azure Stack HCI에서 각 볼륨의 크기를 64TB로 제한하는 것이 좋습니다.

팁

파일 서버 워크로드와 마찬가지로 VSS(볼륨 섀도 복사본 서비스) 및 Volsnap 소프트웨어 공급자를 사용하는 백업 솔루션을 사용하는 경우 볼륨 크기를 10TB로 제한하면 성능과 안정성이 향상됩니다. 최신 Hyper-V RCT API 및/또는 ReFS 블록 복제 및/또는 네이티브 SQL 백업 API를 사용하는 백업 솔루션은 최대 32TB 이상의 성능을 제공합니다.

발자국

볼륨의 크기는 사용 가능한 용량, 저장할 수 있는 데이터의 양을 나타냅니다. New-Volume cmdlet의 -Size 매개 변수에서 제공한 다음 Get-Volume cmdlet을 실행할 때 Size 속성에 표시됩니다.

크기는 스토리지 풀에서 차지하는 총 물리적 스토리지 용량인 볼륨의 공간과 다릅니다. 공간은 복원력 유형에 따라 달라집니다. 예를 들어 3방향 미러링을 사용하는 볼륨의 크기는 3배입니다.

볼륨의 공간은 스토리지 풀에 맞아야 합니다.

예약 용량

할당되지 않은 스토리지 풀에 일부 용량을 남겨 두면 드라이브가 실패한 후 "현재 위치"를 복구할 수 있는 볼륨 공간이 제공되어 데이터 안전성과 성능이 향상됩니다. 충분한 용량이 있는 경우 즉시 병렬 복구는 실패한 드라이브를 교체하기 전에 볼륨을 전체 복원력으로 복원할 수 있습니다. 자동으로 진행됩니다.

서버당 최대 4개의 드라이브에 해당하는 용량 드라이브를 예약하는 것이 좋습니다. 재량에 따라 더 많은 것을 예약할 수 있지만 이 최소 권장 사항은 모든 드라이브의 오류 후에 즉시 병렬 복구가 성공할 수 있음을 보장합니다.

예를 들어 서버가 2개이고 1TB 용량 드라이브를 사용하는 경우 풀의 2 x 1 = 2TB를 예약으로 따로 설정합니다. 3개 서버와 1TB 용량 드라이브가 있는 경우 3 x 1 = 3TB를 예약으로 따로 설정합니다. 4개 이상의 서버와 1TB 용량 드라이브가 있는 경우 4 x 1 = 4TB를 예약으로 따로 설정합니다.

참고

세 가지 유형(NVMe + SSD + HDD)의 드라이브가 있는 클러스터에서는 서버당 하나의 SSD와 1개의 HDD를 각각 최대 4개의 드라이브로 예약하는 것이 좋습니다.

예: 용량 계획

하나의 4개 서버 클러스터를 고려합니다. 각 서버에는 용량을 위해 일부 캐시 드라이브와 16개의 2TB 드라이브가 있습니다.

4 servers x 16 drives each x 2 TB each = 128 TB

스토리지 풀의 이 128TB에서 4개의 드라이브 또는 8TB를 따로 설정하여 오류가 발생한 후 드라이브를 교체하기 위해 서두르지 않고 현재 위치 복구를 수행할 수 있습니다. 이렇게 하면 볼륨을 만들 수 있는 풀에 120TB의 물리적 스토리지 용량이 남습니다.

128 TB – (4 x 2 TB) = 120 TB

일부 고도로 활성화된 Hyper-V 가상 머신을 호스트하기 위해 배포가 필요하지만 보존해야 하는 오래된 파일 및 백업과 같은 콜드 스토리지도 많이 있다고 가정해 보겠습니다. 4개의 서버가 있으므로 4개의 볼륨을 만들어 보겠습니다.

처음 두 볼륨인 Volume1 및 Volume2에 가상 머신을 배치해 보겠습니다. ReFS를 파일 시스템(더 빠른 생성 및 검사점)으로 선택하고 복원력을 위해 3방향 미러링을 선택하여 성능을 극대화합니다. 다른 두 볼륨인 볼륨 3 및 볼륨 4에 콜드 스토리지를 배치해 보겠습니다. NTFS를 파일 시스템(데이터 중복 제거용)으로 선택하고 복원력을 위한 이중 패리티를 선택하여 용량을 최대화합니다.

모든 볼륨을 동일한 크기로 만들 필요는 없지만 간단히 하기 위해 12TB를 모두 만들 수 있습니다.

Volume1 및 Volume2 는 각각 12TB x 33.3% 효율성 = 36TB의 물리적 스토리지 용량을 차지합니다.

Volume3 및 Volume4 는 각각 12TB x 50.0% 효율성 = 24TB의 물리적 스토리지 용량을 차지합니다.

36 TB + 36 TB + 24 TB + 24 TB = 120 TB

4개의 볼륨은 풀에서 사용할 수 있는 실제 스토리지 용량에 정확히 맞습니다. 맞습니다!

팁

모든 볼륨을 즉시 만들 필요는 없습니다. 언제든지 볼륨을 확장하거나 나중에 새 볼륨을 만들 수 있습니다.

간단히 하기 위해 이 예제에서는 전체 10진수(base-10) 단위를 사용합니다. 즉, 1TB = 1,000,000,000,000바이트입니다. 그러나 Windows의 스토리지 수량은 이진(base-2) 단위로 표시됩니다. 예를 들어 각 2TB 드라이브는 Windows에서 1.82TiB로 표시됩니다. 마찬가지로 128TB 스토리지 풀은 116.41TiB로 표시됩니다. 예상된 동작입니다.

사용량

Azure Stack HCI에서 볼륨 만들기를 참조하세요.

다음 단계

자세한 내용은 다음 항목을 참조하십시오.

• 저장소 공간 다이렉트 드라이브 선택
• 내결함성 및 스토리지 효율성