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DRX(Data Replication Xcelerator)는 데이터 복제 가속 솔루션으로써 복제 솔루션 DRBD와 연동하여 원거리(DR) 복제 시 복제성능을 극대화 합니다. DRBD에서 제공하는 복제는 구성 환경과 목적에 따라 동기 또는 비동기 방식으로 운영합니다. 동기방식은 로컬 미러 구성에 주로 사용되는 방식으로 소스노드 장애 시 타깃 정합성이 완벽히 보장되는 장점이 있으나 로컬 I/O 성능에 영향도가 있습니다. 반면 비동기 방식은 원거리 복제 구성에 적합한 방식으로 동기방식에 비해 RPO가 다소 떨어지지만 복제 처리성능과 로컬 I/O 응답성능(Latency)이 높기 때문에 원거리 복제는 대부분 비동기 방식으로의 운영이 전제됩니다. 따라서 DRX의 연동은 비동기 복제를 대상으로 한정합니다.

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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 처리량이 저하되어 기본적으로 복제지연이 발생합니다있습니다.
• 복제 WAN 에서의 전송 프로토콜(TCP/IP)은 통상 WAN 구간에서의 전송 지연 , 및 패킷 손실이 발생될 수 있기 때문에 데이터 재전송에 재 전송에 따른 지연이 심화될 수 있습니다.

이러한 이 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 대안을 제시합니다.

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

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 부하를 완충하는 기능을 제공합니다수행합니다. 또한 데이터 압축을 통한 실시간 데이터 중복제거를 구현하여 TCP 프로토콜이 물리적으로 처리해야 할 데이터 전송 비용을 최소화 시켜서 DRBD의 시키고 WAN 구간 상의 물리적인 복제 전송시간을 단축 시킵니다.  압축은 부하 수준에 따라 압축 지연이 있을 수 있으나 물리적인 데이터 전송시간에 대한 단축 개선효과를 크게 얻을 수 있기 때문에 이러한 지연의 비용은 상쇄됩니다. 이는 이는 전통적인 WAN 최적화의 접근방식이며 DRX 는 고수준의 압축기능을 통해 다채널 동시 이에 더해 압축, 암호화(AES 128 bit) 실시간 전송을 다채널로 구현하여 최적의 다채널 복제 가속을 구현합니다. 

DRX 는 이러한 압축과 더불어 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.

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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 구축하며 구축합니다. 2 프록시 구간 내에서 버퍼링, 압축, 암호화의 기능은 로컬-원격 DRX 구간(WAN 구간)내에서 구현되어 기능을 구현하므로 복제 환경에 투명하게 기능 합니다. 이러한 투명성은 복제 환경과의 연동 시 유연성과 확장성을 시 유연함을 제공하여 다음 그림과 같은 다양한 구성을 가능하게 합니다.

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같이 다양하게 구성할 수 있는 뛰어난 확장성을 제공합니다.

• 로컬 구성 방식: 운영중인 환경에 복제와 DRX를 모두 설치하여 운영합니다.
• DRX 전용머신을 통해 운영합니다.
• 하나의 DRX 전용서버를 경유하여 여러 DRBD 리소스를 운영합니다.

1.3. 사양

DRX 는 기 구축된 운영머신 환경에 로컬로 설치할 경우 DRX 의 버퍼링 기능에 필요한 물리 메모리의 충분한 여유 공간을 필요로 합니다. 만약 물리 메모리 공간이 여유가 없을 경우 운영 환경의 물리메모리 증설에 대해서도 고려해야 합니다.

또한 복제 가속을 위한 압축기능을 사용해야 할 경우 압축에 따른 CPU 부하가 운영노드 상에서 발생할 수 있음을 감안해야 합니다. 압축을 할 경우 I/O 유형에 따라 차이는 있으나 로컬 I/O 부하에 약 20~30%의 추가적인 압축부하가 발생할 수 있으며 이러한 부하는 시스템 전반의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 그럼에도 압축 기능의 사용을 필요로 한다면 압축 부하를 분산하기 위한 전용 DRX 어플라이언스를 구성하는 것에 대해서도 고려해야 합니다. 로컬 I/O의 부하가 크지 않고 압축에 따른 운영노드의 성능저하가 미미할 경우 로컬 구성에도 압축 사용은 가능하나 이러한 DRX의 운영정책은 로컬 I/O 부하에 대한 사전조사 데이터를 근거로 하여 수립되어야 합니다. 이와 관련한 자세한 내용은 다음 장 2. 환경. 의 내용을 참고하세요. 

다음은 DRX 전용 어플라이언스 구성에 대한 최소 사양과 주요 기능이며 어플라이언스의 성능을 극대화 하고자 한다면 CPU 와 물리메모리 사양은 최대한 고 사양으로 구성하도록 권장합니다.

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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, lz4 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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• 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.