1.1. DRX

DRX(Data Replication Xcelerator)는 데이터 복제 가속 솔루션 입니다. DRX 는 복제 에이전트와 연동하여 복제가 더 원할 하게 수행될 수 있도록 하는 일종의 프록시이며 WAN 복제 가속기 입니다.

복제는 구성 환경과 목적에 따라 동기 또는 비동기 방식으로 운영합니다. 동기방식은 타겟노드에 복제 데이터를 먼저 쓴 이후 소스에 데이터를 기록하는 방식으로 실시간 복제 정합성을 유지하는데 적합한 반면 로컬 I/O 응답 성능이 떨어져 운영머신 I/O 성능에 영향도가 있습니다. 비동기 복제는 복제 데이터를 로컬에 쓰고 원격으로 데이터를 전송함으로써 복제가 완료된 것으로 간주하는 방식으로 실시간 측면의 RPO가 다소 떨어지지만 복제 처리성능이 좋고 로컬 I/O 응답성능(Latency)이 좋아서 운영머신의 I/O 성능에 영향을 주지 않습니다. 따라서 원거리 복제는 RPO 가 다소 떨어지더라도 비동기 방식의 복제가 필수적입니다. 그럼에도 불구하고 복제 아키텍처로도 해결할 수 없는 WAN 환경에서의 다음과 같은 문제들로 인한 복제의 성능저하는 피할 수 없습니다

필요성

WAN 환경에서는 실시간 복제 데이터를 전송하는데 있어서 다음과 같은 점들이 장애요소 입니다.

• WAN 구간 전송 대역폭은 로컬 I/O 복제 대역에 비해 상당히 매우 낮기 때문에 복제 데이터 전송 throughput 자체가 떨어져 복제지연이 심화될 수 데이터 처리량이 저하되어 기본적으로 복제지연이 있습니다.
• 복제 WAN 에서의 전송 프로토콜(TCP/IP)은 통상 WAN 구간에서의 전송 지연 , 패킷손실이 유발될 및 패킷 손실이 발생될 수 있기 때문에 최적화된 전송이 보장되지 않습니다재 전송에 따른 지연이 심화될 수 있습니다.

이러한 문제들이 해결되지 못할 경우 복제는 그것이 목표로 하는 RPO 최소화를 근원적으로 달성하기 어렵게 되며 결국 복제 타깃의 데이터 정합성을 담보할 수 없게 됩니다.

DRX는 버퍼링 과 압축기능을 통해 이러한 문제들에 대한 솔루션을 제공합니다. DRX는 기본적으로 (대용량) 버퍼를 제공하여 이 문제들이 해소되지 못한 채 WAN 복제를 운영할 경우, 심각한 복제 지연을 피할 수 없으며 복제 지연에 따른 반복적인 동기화 상태로의 진입은 최신 복제 상태로 유지하기 어렵게 됩니다.

DRX는 낮은 전송대역에서 복제를 수행하기 위한 충분한 수준의 데이터 버퍼링을 구현하여 복제 I/O 를 부하를 완충하는 역할을 합니다기능을 수행합니다. 또한 데이터 압축은 일종의 WAN 구간 최적화의 구현으로 물리적으로 처리해야 할 TCP 데이터(payload)에 대한 실시간 중복제거를 통해 데이터 압축을 통한 실시간 데이터 중복제거를 구현하여 TCP 프로토콜이 처리해야 할 데이터 전송 비용을 최소화 하도록 합니다. 압축은 전통적인 WAN 최적화의 접근방식이며 데이터 압축을 통해 복제 가속을 달성합니다.

DRX 는 이와 더불어 실시간 데이터 암호화를 압축과 동시에 구현하여 기업의 중요 데이터가 WAN 구간을 경유 하면서 데이터 유출 등의 보안 이슈가 생길 여지를 근본적으로 차단 합니다.

DRX는 기본적으로 로컬 DRX와 원격 DRX의 2 프록시 구조로 구축합니다. 그리고 복제환경과 TCP/IP로 연동하여 로컬의 복제 데이터를 로컬 DRX 버퍼로 수용 후 원격으로 릴레이 하도록 기능 합니다. 이러한 버퍼링, 압축, 암호화는 로컬/원격 DRX 구간(WAN 구간)에서 구현되어 복제 환경에 투명하게 제공됩니다. 이러한 투명성은 복제 환경과의 연동 시 유연하고 확장성있는 구성을 가능하게 합니다.

다음 그림은 DRX와 DRBD 간 연동 모습입니다.

1.2. 네트워크 구성

DRX는 다음과 같은 다양한 구성이 가능합니다.

• 한 시스템에서 DRBD와 DRX를 모두 설치하여 운영합니다.
• DRX 전용머신을 통해 운영합니다.
• 하나의 DRX 전용서버를 경유하여 여러 DRBD 리소스를 운영합니다.

1.3. 사양

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설명

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• 최소 1GHz 이상의 x86/x64 호환 프로세서(2GHz 이상 권장)
• 최소 4 core 이상 권장

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• 리소스 개수 대비 CPU core수에 따라 DRX Latency 성능 좌우
• 안정적인 서비스를 위해선 1리소스 당 1코어 기준 사양 필요

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• 물리메모리 : 최소 4G 이상
• 리소스 연결당 세션 버퍼 관리용 메모리 필요: 물리메모리가 허용하는 한도 내

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• 설치: 최소 100MB

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• NIC: 채널 연결 용도
• 전송대역폭 : 10Mbps 이상, 1Gbps 이상 권장
• 전송계층: TCP/IP

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• Linux 64 비트
  • Linux CentOS 6.4.x, 7.x 이상
• Windows 64 비트
  • Windows 2008 이상 64비트

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• Linux
  • Linux DRBD 8.4.X, 9.0.X 이상
• Windows
  • Windows DRBD 1.4 이상

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• 최대 100 세션 제공
• 세션 추가/삭제/실시간 상태보기 제공

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• 예) 5 리소스 x 20 노드

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• 단일 세션 최대 64GB 할당 제공
• 버퍼 크기 조정 가능
• 메모리 사용량 확인 기능 제공

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• 최대 100 x 64GB
• 시스템 성능(메모리/64비트 OS별 가상공간등)에 의존적

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• 송신 대역폭 실시간 조절 가능

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데몬 서비스

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• 리부팅 시 프록시 자동시작 가능

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• SW/HW 압축, 암호화
  • zlib, lzma  압축 알고리즘,  압축 레벨 지정
  • AES 128bit 암호화

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• HW 압축, 암호화: Intel QAT 8950 Card
• DRX 1.1 이상 지원

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시키고 WAN 구간 상의 물리적인 복제 전송시간을 단축 시킵니다. 이는 전통적인 WAN 최적화의 접근방식이며 이에 더해 압축, 암호화(AES 128 bit) 실시간 전송을 다채널로 구현하여 최적의 다채널 복제 가속을 구현합니다. 

복제는 데이터를 전송함에 있어서 버퍼링을 직접 수행하기 보다는 DRX 버퍼링을 사용하여 이를 완수합니다. 커널 계층에서 대용량의 버퍼링을 수행하는 것은 시스템에 영향을 줄 수 있기 때문에 별도의 프록시(drx)로 연계하여 버퍼링 하는 것이 적절합니다.

다음 그림은 DRX와 복제 간 연동 모습입니다.

네트워크 구성

DRX는 기본적으로 로컬 DRX와 원격 DRX의 2 프록시 구조로 구축합니다. 2 프록시 구간 내에서 버퍼링, 압축, 암호화의 기능을 구현하므로 복제 환경에 투명하게 기능 합니다. 이러한 투명성은 복제 환경과의 연동 시 유연함을 제공하여 다음 그림과 같이 다양하게 구성할 수 있는 뛰어난 확장성을 제공합니다.

• 로컬 구성 방식: 운영중인 환경에 복제와 DRX를 모두 설치하여 운영합니다.
• 전용 구성 방식: 별도의 DRX 전용 머신을 통해 다 채널 복제와 연동 운영할 수 있습니다.
• 복합 구성 방식: 로컬 방식과 전용 방식을 혼합하여 운영할 수 있습니다.