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Data Replication Xcelerator (DRX) is a replication acceleration solution that maximizes replication performance in long-distance(DR) replication with DRBD.

The replication provided by DRBD operates synchronously or asynchronously depending on the configuration environment and purpose. A synchronization method is commonly used in local HA mirror configurations to ensure full target coherency when source node failures occur, but it impacts local I/O performance due to the nature of synchronous implementation. The asynchronous method is suitable for long-distance replication. Although the RPO is somewhat lower than the synchronous method, the replication performance and the local I/O response latency are good, so most long-distance replication is assumed to operate asynchronously. However, even if asynchronous replication does not impact local operations in architectures, the following environmental problems that compromise replication performance in WAN environments will inevitably lead to performance degradation in replication throughput.

• WAN 구간 전송 대역폭은 로컬 I/O 복제 대역에 비해 상당히 낮기 때문에 복제 데이터 처리량이 저하되어 복제지연이 발생합니다.
• 복제 전송 프로토콜(TCP/IP)은 통상 WAN 구간에서의 전송 지연, 패킷 손실이 발생될 수 있기 때문에 데이터 재전송에 따른 지연이 심화될 수 있습니다.

이러한 문제들이 해소되지 못한 채 WAN 환경에서 비동기 복제가 운영될 경우, 복제가 목표로 하는 RPO 최소화를 근본적으로 달성하기 어렵게 되며 결과적으로 복제 타깃의 데이터 정합성을 담보할 수 없게 됩니다. DRX는 바로 이러한 문제들에 대한 솔루션을 제공합니다.

DRX는 일종의 프록시로써 DRBD와 직접적으로 연동하여 DRBD의 복제 데이터를 DRX 내의 버퍼로 수용하고 버퍼링과 압축 기능을 통해 WAN 구간 상의 데이터 전송에 대한 최적화된 전송을 구현합니다.

DRX는 낮은 전송대역에서 복제를 수행하기 위한 충분한 수준의 데이터 버퍼링을 구현하여 복제 I/O 부하를 완충하는 기능을 수행하고 데이터 압축을 통한 실시간 데이터 중복제거를 구현하여 TCP 프로토콜이 처리해야 할 데이터 전송 비용을 최소화 시켜서 WAN 구간 상의 물리적인 복제 전송시간을 단축 시킵니다. 압축은 부하 수준에 따라 압축 지연이 있을 수 있으나 물리적인 데이터 전송시간에 대한 큰 단축 효과를 얻을 수 있기 때문에 이러한 지연의 비용은 상쇄되며 전용 압축 보드를 사용할 경우 보다 극대화된 압축 성능을 얻을 수 있습니다. 이는 전통적인 WAN 최적화의 접근방식이며 DRX 는 고수준의 압축기능을 통해 다채널 동시 복제 가속을 구현합니다.

DRX 는 이러한 압축과 더불어 고성능의 실시간 데이터 암호화(AES 128 bit)를 동시 제공하여 기업의 중요한 데이터가 WAN 전송구간을 경유하면서 발생할 수 있는 데이터 유출 등의 문제에 대해서도 효과적인 솔루션을 제공합니다.

다음 그림은 DRX와 DRBD 간 연동 모습입니다.

1.2. 네트워크 구성

DRX는 기본적으로 로컬 DRX와 원격 DRX의 2 프록시 구조로 구축하며 버퍼링, 압축, 암호화의 기능은 로컬-원격 DRX 구간(WAN 구간)내에서 구현되어 복제 환경에 투명하게 기능 합니다. 이러한 투명성은 복제 환경과의 연동 시 유연함을 제공하여 다음 그림과 같이 다양하게 구성할 수 있는 뛰어난 확장성을 제공합니다.

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Necessity

In real-world WAN environments, real-time replication data transfer is hindered by the following issues

The transmission bandwidth across the WAN is very low compared to the local I/O replication band, which reduces data throughput and causes replication delays.

• Replication transport protocols (TCP/IP) are typically subject to transmission delays and packet losses across the WAN, causing delays in data retransmission.
• If WAN asynchronous replication is operated without resolving these issues, severe replication delays are unavoidable, and it becomes impossible to maintain the replication state if replication delays and out-of-sync conditions are repeated.

DRX performs the function of buffering the replication I/O load by implementing a sufficient level of data buffering to perform replication in low transmission bands. It also implements real-time data deduplication through data compression to minimize the data transmission cost that the TCP protocol needs to handle and shorten the physical replication transmission time along the WAN section. This is a traditional WAN optimization approach, and in addition, it implements compressed, encrypted (AES 128 bit) real-time transmission in multichannel to achieve optimal multichannel replication acceleration.

Replication uses DRX buffering to accomplish this, rather than performing buffering directly as data is transferred. Because performing large amounts of buffering at the kernel layer can have a systemic impact, it makes sense to offload buffering to a separate proxy(DRX).

The following figure shows the interworking between DRX and replication.

Network Configuration

By default, DRX is deployed in a two-proxy structure: a local DRX and a remote DRX. It implements the functions of buffering, compression, and encryption within the 2-proxy section, so it functions transparently to the replication environment. This transparency provides flexibility in interfacing with the replication environment, providing excellent scalability that can be configured in various ways as shown in the following figure.

• Local configuration: Install and operate both replication and DRX in your production environment.
• Dedicated: Operate with multi-channel replication via a separate DRX-dedicated machine.
• Mixed configuration: Operate a mix of local and dedicated.