리소스를 생성하고 삭제하기 까지의 전반적인 관리작업과 구성파일의 주요 설정에 대해 설명합니다.

리소스 생성

리소스 생성은 앞 절에서 설명한 리소스 구성파일을 구성항목에 맞게 준비하고 메타를 초기화하면 리소스가 생성된 것으로 간주합니다.

메타 초기화

리소스를 생성하기 위해 다음의 명령으로 메타 초기화를 수행합니다.

메타초기화는 복제를 위해 필요한 부가 정보들을 메타디스크 상에서 초기화하는 작업으로 리소스를 최초 기동하기 전 한번 만 수행하면 됩니다. 만일 메타를 초기화 하지 않고 리소스를 기동할 경우 비정상적인 운영상황이 되므로 주의해야 합니다.

한 번 구성파일을 작성하면 구성파일이 삭제 되기 전 까지는 해당 리소스의 구성 상태가 계속 유지되고, 구성파일을 삭제해야 만 노드 상의 리소스를 완전히 삭제할 수 있습니다.

메타초기화가 되면 리소스를 기동할 준비가 된 상태 입니다.

리소스 기동

bsradm up 명령을 통해 리소스를 기동할 수 있습니다. up 은 내부적으로 다음의 과정을 순차적으로 수행하여 리소스를 기동합니다.

• 리소스를 위한 메모리, 작업자 쓰레드 등의 자원을 할당합니다.

• 복제 볼륨을 적재하고 구성파일에 지정된 옵션들을 리소스에 설정합니다.

• 네트워크를 통해 상대편 노드와 연결합니다.

리소스 할당

리소스를 위한 메모리와 작업자 쓰레드들을 할당하고 초기화 합니다.

볼륨 적재

리소스에 구성된 볼륨을 복제볼륨으로 적재(attach)하고 메타디스크의 정보를 조회하여 로드하고 구성파일에 설정된 옵션들을 적용합니다. 볼륨의 적재는 별도의 attach 명령으로도 개별 수행할 수 있습니다.

복제 연결

적재된 볼륨을 피어노드의 리소스 볼륨과 연결합니다. 연결이 수립되면 복제 상태는 Established 가 되고 복제를 시작하기 위한 대기상태가 됩니다. 만일 피어 노드가 연결을 아직 준비하고 있지 않았다면 로컬의 리소스는 연결 시도 중(Connecting) 상태를 유지합니다. 복제 연결은 개별 connect 명령으로도 수행할 수 있습니다.

리소스 up 의 과정이 위 절차에 따라 순차적으로 모두 수행되었을 때 리소스 기동에 대한 성공으로 간주 합니다. 리소스 기동의 과정 중 일부 절차가 실패할 경우 리소스 기동이 중단될 수 있습니다. 이럴 경우 리소스의 상태를 확인하고 bsr 로그와 에러 메시지 등을 통해 문제를 파악할 수 있습니다.

승격

리소스는 Primary 또는 Secondary 역할을 가질 수 있습니다. Primary 역할의 리소스는 볼륨 장치에 제한 없이 접근하여 데이터를 읽고 쓸 수 있지만 Secondary 역할의 리소스는 사용자 계층으로부터의 볼륨장치로의 접근이 완전히 차단되고 Primary 로 부터 수신한 데이터만 장치에 반영하는 역할을 수행합니다.

리소스가 기동되었을 때 기본 역할은 Secondary 이며 사용자 명령에 의해 Primary 역할로 전환할 수 있습니다. 이것을 승격(promote)이라고 합니다.

초기 동기화

리소스가 초기 기동된 상태에서는 디스크의 상태가 양 노드 Inconsistent 상태이며 이 상태는 기본적으로 디스크를 승격할 수 없는 상태 입니다. 따라서 리소스에 대한 최초 승격은 강제옵션으로 승격하고 강제승격 이후 자동적으로 초기 동기화로 이어집니다. 강제 승격은 다음과 같이 수행합니다.

강등

Primary 역할에서 Secondary 역할로 전환하는 것을 강등이라고 합니다.

마운트 해제와 리소스 강등은 bsr의 명령 동작 중 가장 부하가 큰 작업으로 Secondary 로 역할을 전환하는 것과 함께 복제 계류 중인 데이터들을 타깃 측으로 모두 반영하는 작업을 수반합니다. 이는 복제 소스와 타깃 간의 데이터 정합성을 일치시키기 위한 기본 동작 구조로, 강등이 완료된 시점의 Primary 와 Secondary 간의 데이터 정합성을 보장하는 동작입니다. 따라서 마운트 해제, 강등을 수행하는 절차에선 복제 계류중인 데이터를 타깃에 모두 반영하는데 따르는 일정 정도의 대기시간을 염두에 두어야 합니다.

리소스 중지

bsradm down 명령을 통해 리소스를 중지할 수 있습니다. down 은 앞서 설명한 리소스 up 과정의 역순에 따라 중지가 수행하고 만약 리소스가 승격된 상태 였다면 강등을 먼저 수행하고 중지합니다. 즉 리소스 강등, 복제 단절, 볼륨 분리(detach), 리소스 해제의 순으로 down 합니다.

리소스 강등

리소스가 승격된 상태였다면 먼저 강등을 수행합니다.

복제 단절

복제 연결을 단절하여 복제를 중단합니다. 연결 단절은 disconnect 개별 명령으로도 수행할 수 있습니다.

만약 동기화나 복제가 진행 중일 때 복제 단절을 시도할 경우 단절은 일정 시간 동안 유예될 수 있습니다. 이것은 복제를 단절하는 명령이 로컬과 피어노드에게 모두 전달되는 명령이기 때문에 이미 복제를 위해 버퍼링된 데이터 양이 많을 경우 순차적처리 구조에 따라 명령전달이 지연될 수 있기 때문입니다. 이러한 지연을 무시하고 싶을 경우에는 --force 옵션을 통해 로컬에서 강제로 연결을 단절할 수도 있습니다. 강제로 단절하게 되면 연결을 빠르게 끊을 수는 있으나 복제나 동기화를 위한 계류중인 데이터들이 모두 버려지게 되므로 해당 데이터들에 대한 OOS(Out-Of-Sync) 가 발생할 수 있다는 점은 고려해야 합니다.

볼륨 분리

복제 볼륨으로 적재했던 볼륨을 분리하고 메타디스크에 관련 정보를 기록합니다. 분리(detach)는 개별 명령으로 수행할 수 있으나 Primary 리소스의 볼륨에 대한 분리는 허용되지 않습니다.

해제

리소스를 위해 할당 했던 메모리 자원들을 해제합니다.

속성 설정

동적 설정

bsr 의 리소스 속성들은 기본적으로 운영 중 설정 변경을 지원합니다. 구성파일을 변경해서 bsradm adjust 명령을 통해 설정을 즉시 변경할 수 있습니다. 복제 프로토콜을 운영 중 변경하기 위해선 다음의 내용을 참고하세요.

정적 설정

복제 구성을 위한 필수 설정(노드 ID, 볼륨 정보 등)들에 대해선 동적 설정을 지원하지 않습니다. 구성파일의 설정을 변경한 후 리소스를 재 기동하여 적용해야 합니다.

리소스 재구성

전체 재구성

디스크 파손 등 장애 복구가 필요하거나 필요에 따라 구성을 완전히 변경해야 하는 경우 리소스 전체를 재구성해야 합니다.

• 먼저 운영 중인 리소스를 down 한 후 구성파일을 변경합니다.

• 메타 재 초기화를 하고 리소스를 재기동 합니다.

• 초기 동기화(강제 승격)의 절차를 다시 수행합니다.

볼륨 크기 조정

구성된 리소스의 볼륨은 운영상황에 따라 크기를 확장하거나 축소해야 할 수 있습니다. 이를 위해서 복제 볼륨의 크기를 조정하는 다음과 같은 절차를 수행해야 합니다. 크기 조정은 플랫폼에 따라 차이가 있으며 볼륨 확장은 서비스 운영 중에 가능하지만 볼륨 축소는 리소스 오프라인 후 전체 재구성 과정을 거쳐야 합니다.

윈도우즈

다음의 순서로 볼륨 크기를 조정합니다.

1. 복제 연결을 끊고(disconnect) 양 노드를 Primary 상태로 만듭니다(Secondary 상태에선 볼륨이 잠겨있기 때문에 크기조정을 할 수 없습니다).

2. 양 노드를 Primary 로 승격하면 복제 클러스터는 스플릿브레인 상태가 됩니다.

3. 양 측 볼륨의 크기를 확장합니다.

4. 원래 Secondary 였던 노드를 강등합니다.

5. Secondary 노드를 희생노드로 하여 스플릿 브레인을 해결합니다.

이렇게 하면 전체 복제 볼륨의 크기가 늘어나고 새롭게 늘어난 크기의 볼륨 영역만큼 소스 기준으로 동기화가 진행됩니다.

리눅스

리눅스에서 온라인 볼륨 확장을 수행하려면 bsr의 블럭장치가 LVM 과 함께 구성되어 있어야 하며 소스와 타깃 노드는 복제 연결상태를 Connected 상태로 유지해야 합니다.

운영 노드를 Primary 상태로 두고 양 노드의 볼륨의 크기를 LVM을 통해 늘린 후 한 노드에서 다음의 과정을 통해 새롭게 늘어난 크기를 bsr 에 인식시킵니다. 아래는 LV 로 구성된 580MB 크기로 구성된 볼륨을 확장하는 예 입니다.

1. LV 구성. 기존 사이즈는 580M로 구성되어 있는 상태

   [root@bsr01 /]# lvs /dev/local/r0 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert r0 local -wi-ao---- 580.00m

2. conf 구성. /dev/local/r0 가 /dev/bsr0의 backing device로 구성된 상태

   volume 0 { device /dev/bsr0; disk /dev/local/r0; meta-disk /dev/loop3 /bsr_meta/r0_meta; }

3. LV 볼륨 확장을 위해 PV 추가 생성

   [root@bsr01 /]# pvcreate /dev/sdf1 Physical volume "/dev/sdf1" successfully created.

4. VG 확장

   [root@bsr01 /]# vgs local VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree local 3 1 0 wz--n- 588.00m 8.00m [root@bsr01 /]# vgextend local /dev/sdf1 Volume group "local" successfully extended [root@bsr01 /]# vgs local VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree local 4 1 0 wz--n- 1.52g 980.00m

5. LV를 1.5GB 로 확장

   [root@bsr01 /]# lvextend -L 1.5G /dev/local/r0 Size of logical volume local/r0 changed from 580.00 MiB (145 extents) to 1.50 GiB (384 extents). Logical volume local/r0 successfully resized. [root@bsr01 /]# lvs /dev/local/r0 LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert r0 local -wi-ao---- 1.50g

6. 3~5번 단계를 모든 노드에서 동일하게 수행

7. 확장된 size 를 resize 명령을 사용하여 bsr 에게 알림 (primary 노드에서 수행)

   [root@bsr01 /]# bsrsetup status --v --s r0 r0 node-id:0 role:Primary suspended:no write-ordering:drain req-pending:0 volume:0 minor:0 disk:UpToDate size:593920 read:1129876 written:248320 al-writes:23 bm-writes:0 upper-pending:0 lower-pending:0 al-suspended:no al-pending-changes:0 al-used:0 blocked:no bsr02 node-id:1 connection:Connected role:Secondary congested:no volume:0 replication:Established peer-disk:UpToDate resync-suspended:no received:0 sent:588328 out-of-sync:0 pending:0 unacked:0 bsr03 node-id:2 connection:Connected role:Secondary congested:no volume:0 replication:Established peer-disk:UpToDate resync-suspended:no received:0 sent:588704 out-of-sync:0 pending:0 unacked:0 [root@bsr01 /]# bsradm resize r0

8. resize 명령 실행 후 확장된 영역에 대해 부분 동기화가 진행되며, size 값이 593920에서 1572864으로 증가된 것을 확인할 수 있음

   [root@bsr01 /]# bsrsetup status --v --s r0 r0 node-id:0 role:Primary suspended:no write-ordering:drain req-pending:0 volume:0 minor:0 disk:UpToDate size:1572864 read:1582588 written:248320 al-writes:31 bm-writes:0 upper-pending:0 lower-pending:2 al-suspended:no al-pending-changes:0 al-used:0 blocked:no bsr02 node-id:1 connection:Connected role:Secondary congested:yes volume:0 replication:SyncSource peer-disk:Inconsistent done:47.46 resync-suspended:no received:0 sent:762944 out-of-sync:826368 pending:35 unacked:80 bsr03 node-id:2 connection:Connected role:Secondary congested:yes volume:0 replication:SyncSource peer-disk:Inconsistent done:49.15 resync-suspended:no received:0 sent:786064 out-of-sync:799744 pending:27 unacked:68

9. LV 확장과 resize 명령까지 성공하였다면 resize2fs 명령을 사용하여 filesystem을 확장시켜 주어야 한다. (primary 노드에서 실행)

   [root@bsr01 /]# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on ... /dev/bsr0 555M 544M 0 100% /mnt0 [root@bsr01 /]# resize2fs /dev/bsr0 resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) Filesystem at /dev/bsr0 is mounted on /mnt0; on-line resizing required old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1 The filesystem on /dev/bsr0 is now 393216 blocks long. [root@bsr01 /]# df -h ... /dev/bsr0 1.5G 545M 878M 39% /mnt0

볼륨의 늘어난 영역에 대한 새로운 동기화가 수행됩니다.

리소스 삭제

리소스 삭제는 구성파일 삭제 후 메타를 완전히 폐기하는 것 까지를 수행해야 합니다. 다음의 절차를 따릅니다.

• 운영 중인 리소스를 down 합니다.

• 리소스 구성파일을 삭제 합니다.

• Windows 의 경우 bsrcon /release_vol 을 통해 복제 볼륨에서 제외하고 볼륨락을 해제합니다.

• wipe-md 명령으로 메타를 완전히 지웁니다. (bsr 1.7 이후로 wipe-md 는 /release_vol 명령 시점에 자동 수행합니다.)

조회

버전

bsradm /V 명령을 통해 bsr의 버전 정보를 확인합니다.

상태정보

기본적인 상태 정보를 출력합니다.

상세 정보를 출력합니다.

네트워크 연결상태를 출력합니다.

연결상태와 복제상태를 구분하여 표기합니다. 양 노드가 연결되기 전 까지는 연결상태가 StandAlone 에서 Connecting 사이에서 변화합니다. 연결이 성립된 이후는 연결상태가 Connected로 유지되고, 복제 상태는 Established 에서 부터 운영상황에 따라 여러가지 상태로 전환 됩니다.

복제 상태는 특정 시점에 하나의 상태만을 가질 수 있으며, 특히 노드가 소스 상태이면 피어노드는 타깃의 상태여야 합니다.

다음은 리소스의 역할을 출력하는 예 입니다.

리소스는 다음 중 하나의 역할을 가집니다.

• Primary. 읽기와 쓰기가 가능한 상태입니다. 클러스터 내에서 하나의 노드만 이 역할을 가질 수 있습니다.

• Secondary. primary 노드로부터 디스크 변경 분을 업데이트 하며 읽기와 쓰기가 불가능한 상태입니다. 하나 또는 여러 노드에서 가질 수 있는 역할입니다.

• Unknown. 리소스의 역할을 알 수 없는 상태입니다. disconnected 모드에서 상대 노드의 역할을 표시할 때 사용되며, 로컬 노드의 역할을 표시할 때는 사용되지 않습니다.

다음은 디스크의 상태 입니다.

로컬 및 원격 디스크의 상태는 다음 중 하나의 값을 가집니다.

• Diskless. 로컬 블록 디바이스가 bsr 드라이버에 할당되지 않은 상태입니다. 리소스가 백업 디바이스에 적재된 적이 없거나, bsradm detach <resource> 명령으로 수동 분리되었거나, lower-level I/O 오류 후에 자동으로 분리된 경우 이 상태가 됩니다.

• Attaching. 메타 데이터를 읽는 동안의 일시적인 상태입니다.

• Failed. 로컬 블록 디바이스의 I/O 실패 보고에 따른 일시적인 상태입니다. 다음 상태는 Diskless 입니다.

• Negotiating. 이미 연결된 디바이스에서 Attach 가 실행되었을 때 일시적으로 이 상태가 됩니다.

• Inconsistent. 데이터가 불일치한 상태입니다. 새로운 리소스를 구성했을 경우 양 노드의 디스크는 이 상태가 됩니다. 또는 동기화 중인 타겟 노드의 디스크 상태입니다.

• Outdated. 리소스의 데이터가 일치하지만, 최신 데이터는 아닌 상태입니다.

• DUnknown. 네트워크 연결을 사용할 수 없는 경우, 원격 디스크의 상태를 표시하기 위해 사용됩니다.

• Consistent. 노드가 연결되는 과정에서 데이터는 일치한 상태로 간주된 일시적 상태입니다. 연결이 완료되면, UpToDate 인지 Outdated 인지 결정됩니다.

• UpToDate. 데이터 정합성이 일치하고 최신의 상태입니다. 복제 중의 일반적인 상태입니다. 

이벤트

다음과 같은 명령으로 실시간 이벤트 발생 상태를 확인할 수 있습니다. events2 명령은 '--statistics', '--timestamp' 옵션과 함께 사용할 수 있습니다.

이벤트에 대한 자세한 사항은 https://mantech.jira.com/wiki/spaces/B/pages/3277422597 문서를 참고하세요.

효율적인 동기화

bsr 에선 효율적인 동기화를 위해 FastSync, 체크섬 기반의 동기화, 운송동기화, 비트맵 제거 동기화 등 다양한 기능을 제공합니다.

FastSync

bsr은 디스크 전체 영역을 대상으로 수행하는 기존 전체 동기화 방식을 파일시스템이 사용하는 영역에 대해서만 동기화하는 빠른 동기화(FastSync)를 기본 동작으로 변경하였습니다. 예를 들어 1TB 디스크에서 100MB 만 사용하고 있다면 100MB 디스크 영역에 대해서만 동기화 하므로 기존 전체 동기화(1TB)에 비해 10배 빠르게 초기동기화를 마칠 수 있습니다. FastSync 는 다음 시점에 기본 동작합니다.

• 초기 전체 동기화(bsradm primary --force)

• 수동 전체 동기화(invalidate/invalidate-remote)

• 정합성 검사(bsradm verify)

체크섬 기반 동기화

체크섬 데이터 요약을 사용하면 bsr의 동기화 알고리즘의 효율성을 더욱 개선할 수 있습니다. 체크섬 기반 동기화는 동기화하기 전에 블록을 읽고 현재 디스크에 있는 내용의 해시(hash) 요약을 구한 다음, 상대 노드로부터 같은 섹터를 읽어 구한 해쉬 요약 내용과 비교합니다. 해시 내용이 일치하면 해당 블럭에 대한 동기화 쓰기(re-write)를 생략하고 일치하지 않을 경우 동기화 데이터를 전송합니다. 이 방식은 동기화 해야될 블럭을 단순히 덮어쓰는 기존 방식에 비해 성능에서 유리할 수 있으며 연결이 끊어져 있는(disconnect 상태) 동안 파일 시스템이 섹터에 같은 내용을 다시 썼다면 해당 섹터에 대해선 재동기화를 생략하게 되므로 전체적으로 동기화 시간을 단축시킬 수 있습니다.

체크섬 기반 동기화는 기본적으로 비활성화 되어 있습니다. 이 기능을 사용하려면 양 노드의 리소스 구성에 다음 줄을 추가합니다.

resource <resource>
net {
csums-alg <algorithm>;
}
...
}
<algorithm>은 시스템 커널 구성에서 커널 암호화 API가 지원하는 메시지 다이제스트 알고리즘입니다. 일반적으로 SHA1, MD5, CRC32C 중에서 선택할 수 있으며 Windows 는 CRC32 를 지원합니다.

운송 동기화

디스크를 직접 가져와서 구성하는 운송 동기화는 아래와 같은 상황에 적합합니다.

• 초기 동기화 할 데이터의 량이 매우 큰 경우(수백 기가바이트 이상)

• 거대한 데이터 사이즈에 비해 복제할 데이터의 변화율이 적을 것으로 예상되는 경우

• 소스, 타깃 사이트간 가용 네트워크 대역폭이 제한적인 경우

위와 같은 상황에서 직접 디스크를 가져다가 동기화 하지 않고 일반적인 디바이스 동기화 방법으로 초기화를 진행한다면 동기화를 하는 동안 매우 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 디스크 크기가 크고 물리적으로 직접 복사하여 초기화 시킬 수 있다면 운송동기화가 효율적일 수 있습니다.

일단 한가지 상황을 가정해보겠습니다. Primary인 상태로 연결이 끊어진 로컬 노드가 있습니다. 즉, 디바이스 구성은 완료되었고 동일한 bsr.conf 사본은 양 노드에 모두 존재합니다. 로컬 노드에서 초기 리소스 승격(initial resource promotion)을 위한 명령들은 실행했지만 리모트 노드는 아직 연결되어 있지 않습니다.

• 로컬 노드에서 다음 명령을 실행합니다.

  bsradm new-current-uuid --clear-bitmap <resource>

• 복제 대상이 될 데이터와 그 데이터의 metadata의 사본을 똑같이 생성합니다. 예를 들어, RAID-1 미러에서 hot-swappable drive를 사용할 수도 있을 겁니다. 물론 이 상황에서는 RAID set이 미러링을 지속하기 위해 새로운 drive로 교체해 주어야 할 것입니다. 그러나 여기서 제거했던 디스크 드라이브는 다른곳에서 바로 사용할 수 있는 말 그대로의 사본입니다. 만약 로컬 블록 디바이스가 스냅샷 사본 기능을 지원한다면 이 기능을 사용하면 됩니다.

• 로컬 노드에서 아래 명령을 실행합니다. 두 번째 명령 실행에서는 --clear-bitmap 옵션이 없습니다.

  bsradm new-current-uuid <resource>

• 원본 데이터와 동일한 사본을 물리적으로 직접 가져와서 원격 노드에 사용할 수 있도록 구성 합니다.

• 물리적으로 디스크를 직접 연결할 수도 있고, 가져온 데이터를 비트단위로 통째로 기존에 가지고 있던 디스크에 복사하여 사용해도 됩니다. 이 과정은 복제한 데이터 뿐만 아니라 메타데이터에도 해 주어야 합니다. 이런 절차가 수용될 수 없다면 이 방법은 더 이상 진행 할 수 없습니다. 

• 원격 노드에서 bsr 리소스를 기동시킵니다.

  bsradm up <resource>

두 노드가 연결되면 디바이스 전체 동기화(full device synchronization)를 시작하지는 않을 것입니다. 대신에 bsradm--clear-bitmap new-current-uuid 명령을 호출 한 뒤부터 변경된 블럭에 관한 동기화만 자동으로 개시됩니다.

만약 아무런 변화가 없더라도 새로운 Secondary 노드에서 롤백되는 Activity Log에서 다뤄지는 영역에 따라 간단한 동기화가 있을 수 있습니다. 

clear-bitmap 동기화

--clear-bitmap 옵션을 사용하여 장시간에 걸친 초기 전체 동기화 없이 빠르게 복제 상태가 될 수 있도록 할 수 있습니다. 다음은 이러한 운영 사례를 소개합니다.

새로운 Current UUID를 생성하고 Bitmap UUID를 지워서 초기 동기화를 건너 뛰는 데 사용할 수 있습니다. 이 사용 예는 지금 막 생성된 메타 데이터에서만 작동합니다.

1. 양 노드에서, 메타를 초기화 하고 장치를 구성합니다. bsradm -- --force create-md res

2. 양 노드의 리소스를 기동하고 초기 핸드쉐이크 시점에 서로의 볼륨 크기를 인식합니다. bsradm up res

3. 양 노드가 Secondary/Secondary, Inconsistent/Inconsistent 로 연결된 상태에서 새로운 UUID를 생성하고 비트맵을 클리어 합니다. bsradm new-current-uuid --clear-bitmap res

4. 이제 양노드는 Secondary/Secondary, UpToDate/UpToDate 상태가 되고 한 쪽을 Primary 로 승격합니다. bsradm primary res 

5. 필요할 경우 파일시스템을 생성합니다. mkfs -t fs-type $(bsradm sh-dev res)

이러한 방식을 사용했을 때 명백한 부작용 중 하나는 다른 방법을 써서 양측을 동일하게 만들지 않는 한 복제본에 이전 가비지 데이터가 가득차 있다는 것입니다. 여기서 온라인 검사를 하게되면 동기화되지 않은 블록들을 많이 찾게 될 것입니다. 볼륨에 이미 데이터가 있는 상황에서는 이 방식을 절대 사용해선 안됩니다. 언뜻보기에는 작동하는 것처럼 보일 수 있지만 다른 노드로 스위치오버 하면 이미 있던 데이터는 복제되지 않았으므로 데이터가 깨집니다.

동기화 속도 조정

동기화가 백그라운드에서 동작하면 타깃의 데이터는 일시적으로 불일치(Inconsistent)한 상태가 됩니다. 이러한 Inconsistent 상태는 가능한 짧게 유지해야 정합성 보장 측면에서 좋기 때문에 동기화 속도가 충분하게 설정되어 있어야 유리합니다. 그러나 복제와 동기화는 같은 네트워크 대역을 공유하고 있으며 만약 동기화 대역이 높게 설정된다면 상대적으로 복제 대역은 적게 부여될 수 밖에 없습니다. 복제 대역이 낮아지면 로컬의 I/O latency에 영향을 주게 되고 로컬 I/O 성능 저하를 가져오게 됩니다. 복제든 동기화든 어느 한쪽이 일방적으로 대역을 많이 점유하면 상대적으로 다른 쪽 동작에 영향을 주게 되므로 bsr은 복제 대역을 최대한 보장하면서 동기화 대역을 복제 상황에 따라 적당히 조절하는 가변대역 동기화를 구현하고 이를 기본 정책으로 합니다. 이와 반대로 고정대역 동기화 정책은 복제에 관계없이 동기화 대역을 항상 보장하는 방식인데, 서비스 운영 중에 사용하면 로컬 I/O 성능의 저하를 가져올 수 있으므로 일반적으로는 권장되지 않고 특수한 상황에서만 사용해야 합니다.

고정대역 동기화

백그라운드에서 수행되는 재동기화를 위해 사용되는 최대 대역폭은 리소스의 resync-rate 옵션에 따라 결정됩니다. 해당 옵션은 다음과 같이 /etc/bsr.conf 리소스 구성의 disk 섹션에 포함되어 있습니다.

resync-rate, c-min-rate 설정은 초당 바이트 단위로 지정됩니다. 기본 단위는 Kibibyte이고 4096의 값은 4MiB로 해석됩니다.

가변대역 동기화

다중 리소스가 복제/동기화 네트워크를 공유하는 구성의 경우 고정대역 동기화로 구성할 경우 문제가 됩니다. 리소스 들이 같은 복제 네트워크를 공유하기 때문에 특정 복제 리소스 채널에 대해서 동기화율이 점유 당할 경우 다른 리소스들은 고정 동기화율이 보장되지 않게 됩니다. 이 경우, 가변대역 동기화를 통해 각각의 복제 채널의 동기화율을 동적으로 조정 하도록 구성하여 다른 리소스에 의해 동기화 대역이 점유당하더라도 이에 능동적으로 동기화 대역을 조절하여 대응할 수 있습니다. 가변대역 동기화는 초기 동기화 속도(resync-rate 만큼)를 결정한 후 자동 제어 알고리즘을 통해 지속적으로 동기화 속도를 조정합니다. 이 알고리즘은 복제가 전면에서 동작하면서도 동기화 대역을 c-min-rate 에서 c-max-rate 까지 가용하도록 합니다. 그러나 c-max-rate 를 너무 높게 설정하면 복제 대역이 부족해 지므로 해당 리소스에 부과된 가용 네트워크 대역의 절반 이하로 c-max-rate 를 설정하여 복제를 위한 대역을 확보해 두는 게 바람직 합니다.

가변대역 동기화를 위한 최적의 구성은 사용 가능한 네트워크 대역폭, 응용 프로그램 I/O 패턴 및 복제 링크 혼잡상황에 따라 달라질 수 있으며, 복제 가속기(DRX) 사용 여부에 따라 최적의 구성 설정이 달라질 수 있습니다.

동기화 비율 설정

동기화 대역을 복제 대역에 대한 비율로 설정할 수도 있습니다.

위 예제는 복제 3 대 동기화 1의 비율(전체 4)로 동기화 대역을 설정합니다. 단, 동기화 비율과 c-min-rate를 비교하여 c-min-rate 값이 높으면 c-min-rate 값으로 적용됩니다. 이를 통해 최소한의 동기화 대역을 확보합니다.

혼잡 모드

복제 대역이 변동대역인 환경(WAN)에서는 때때로 복제 링크가 정체 될 수 있습니다. 이로 인해 Primary 노드의 I/O가 대기하게 되면 로컬 I/O의 성능 저하가 발생합니다. 혼잡모드는 이러한 상황에 대응하기 위한 구성입니다.

혼잡이 감지 되면 복제는 일시 중단되고 로컬의 I/O를 OOS 로 기록하면서 버퍼링 된 데이터를 서서히 타깃으로 전송합니다. 이 과정에서 Primary 는 Secondary 에 비해 앞선(Ahead) 데이터 상태이며 버퍼링 되었던 데이터를 다 전송하고 나면 자동으로 동기화 모드로 전환하여 복제 되지 못한 OOS 영역을 동기화 합니다.

혼잡 모드는 다음의 3 가지 모드가 있습니다.

• Blocking 모드

  • 아무 설정도 하지 않을 경우 기본적으로 Blocking 모드입니다. Blocking 모드에서는 TX 송신버퍼에 복제 데이터를 전송할 여유 공간이 생길 때 까지 대기(Blocking)합니다.

• disconnect 모드

  • 복제 연결을 단절하여 로컬 I/O 부하를 일시적으로 해소하도록 disconnect 모드로 설정할 수 있습니다.

• Ahead 모드

  • 복제 연결은 유지한 채 primary 노드의 I/O를 로컬 디스크에 우선 기록해 두었다가(해당 영역은 out-of-sync로 기록) 혼잡 해제 후 재동기화를 자동으로 수행하는 pull-ahead 모드로 설정할 수 있습니다. Ahead 상태가 된 Primary 노드는 Secondary 노드에 비해 앞서 있는(Ahead) 데이터 상태가 됩니다. 그리고 이 시점에 Secondary는 뒤 쳐진(Behind) 예전 데이터 이지만 쓸 수는 있는 가용 상태입니다. 혼잡이 해제되면, 세컨더리로의 복제는 자동 재개되고 Ahead 상태에서 복제되지 못했던 out-of-sync 블럭에 대해 백그라운드 동기화를 이어서 수행합니다. 혼잡모드는 일반적으로 데이터센터 또는 클라우드 인스턴스간의 광역 복제 환경과 같은 가변 대역폭을 가진 네크워크 링크 환경에서 유용합니다.

다음은 혼잡 정책을 설정하는 예 입니다.

리소스 구성파일에 on-congestion 옵션 항목으로 혼잡모드를 설정하고, congestion-fill 항목으로 혼잡 감지 임계치를 설정합니다.

pull-ahead 옵션은 congestion-fill, congestion-extents 또는 congestion-highwater 와 함께 사용됩니다. 각 속성의 권장 값은 다음과 같습니다.

• congestion-fill은 sndbuf-size 크기의 약 90% 로 설정합니다. 복제 가속기(DRX)를 연동하는 경우 DRX 버퍼의 90% 로 설정합니다.

  • 단, 버퍼의 크기가 10GB 이상 수준으로 크게 할당될 경우 90% 수준의 임계치가 혼잡을 감지하기에는 과도하게 큰 값일 수 있으므로 이는 튜닝을 통해 적정 수치로 조정할 필요가 있습니다.

• congestion-extents의 권장 값은 al-extents 설정값의 90%입니다.

• congestion-highwater 는 패킷 개수 기반으로 혼잡을 감지하는 기능입니다. 특히 용량 기반으로 복제 혼잡을 감지하기에 적합하지 않은 DR 환경에서 사용하기에 적당합니다. 기본값 20000 으로 설정되어 있으며 기본 활성화 됩니다. 0으로 설정시 비활성화 되며 최대값은 1000000 입니다.

디스크 플러시

복제 중 타깃 노드가 전원장애로 인해 갑자기 다운된다면 디스크 캐쉬 영역이 배터리 백업 장치(BBWC)에 의해 백업되어 있지 않을 경우 데이터 유실이 발생할 수 있습니다. 복제에선 이를 미연에 방지하기 위해 데이터를 타깃의 디스크에 쓰는 과정에서 데이터를 미디어에 기록하고 난 후 flush 동작을 항상 수행하여 데이터 유실을 예방 합니다.

반면에, BBWC 가 장착된 스토리지 장치에선 디스크 플러시 동작을 굳이 할 필요가 없으므로 다음과 같이 플러시를 비활성화 할 수 있도록 옵션으로 제공합니다.

배터리 백업 쓰기 캐시 (BBWC)가있는 장치에서 bsr을 실행할 때만 장치 플러시를 비활성화해야합니다. 대부분의 스토리지 컨트롤러는 배터리가 소진되면 쓰기 캐시를 자동으로 비활성화하고 배터리가 소진되면 쓰기(write through) 모드로 전환합니다.

정합성 검증

정합성 검증은 복제 수행 도중 복제 트래픽을 블럭 단위로 실시간 검증하거나 전체 디스크 볼륨 단위로 (사용된 영역에 대해서) 소스와 타깃의 데이터가 완전히 일치하는지 해쉬 요약 기반으로 비교하는 기능입니다.

트래픽 검사

블럭 계층에서 데이터를 전송하지만 데이터를 전송하는 다른 계층의 구성요소에서 예기치 않은 오류가 발생할 수 있습니다. 다음과 같은 상황들이 자주 발생하지는 않지만 대비해야 합니다.

• 전송노드의 주 메모리에서 네트워크 인터페이스로 전달된 데이터에서 발생하는 비트플립 오류

  • 최근 랜카드에서 제공하는 TCP 체크섬 오프로드 기능이 활성화 될 경우 비트플립 오류가 하드웨어 수준에서 발생할 수 있습니다.

• 수신노드의 네트워크 인터페이스에서 주 메모리로 전송된 데이터에서 발생하는 비트플립 오류

• 네트워크 인터페이스 펌웨어 또는 드라이버 내에서의 버그 또는 경합상태로 인한 데이터 손상

• 노드간 재조합 네트워크 구성 요소(라우터나 스위치)에 의해 주입 된 비트 플립 또는 임의적 손상(직접 연결, 백투백 연결을 사용하지 않는 경우).

bsr 은 암호화 메시지 요약 알고리즘을 사용하여 양 노드 간의 메시지 정합성을 검증합니다. 이 기능을 사용하게 되면 모든 데이터 블록의 메시지 요약본을 생성하고 그것을 상대 노드에게 전달한 후 상대편 노드에서 복제 패킷의 정합성을 확인합니다. 만약 요약된 블럭이 서로 일치하지 않으면 재전송을 요청합니다.

복제 트래픽의 정합성 검사는 기본적으로 비활성화되어 있습니다. 이를 활성화하려면 /etc/bsr.conf의 리소스 구성에 다음과 같은 내용을 추가합니다.

<algorithm>은 시스템의 커널 구성에서 커널 암호화 API가 지원하는 메시지 해싱 압축 알고리즘입니다. Windows 에서는 crc32c 만 지원합니다.

양 노드의 리소스 구성을 똑같이 변경한 후, 양 노드에서 bsradm adjust <resource>를 실행하여 변경사항을 적용시킵니다. 

온라인 정합성 검사

온라인 정합성 검사는 장치 운영 중에 노드 간의 블록별 데이터의 정합성을 확인하는 기능입니다. 정합성 검사는 중복 검사하지 않으며 파일시스템에 의해 사용하고 있는 영역에 대해서만 검사하는 것을 기본 동작으로 합니다. 지원하지 않는 파일시스템은 전체 검사 합니다.

동작방식은 다음과 같습니다. 한 쪽 노드에서(verification source) 특정 리소스 스토리지상의 모든 데이터 블럭을 순차적으로 암호화 요약(cryptographic digest)시키고, 요약된 내용을 상대 노드(verification target)로 전송하여 같은 블럭위치의 내용을 요약 비교 합니다. 만약 요약된 내용이 일치하지 않으면 해당 블럭은 out-of-sync로 표시되고 나중에 동기화대상이 됩니다. 여기서 블럭의 전체 내용을 전송하는 것이 아니라 최소한의 요약본만 전송하기 때문에 네트워크 대역을 효율적으로 사용하게 됩니다.

리소스의 정합성을 검증하는 작업은 운영 중에 검사하기 때문에 온라인 검사와 복제가 동시에 수행될 경우 약간의 복제성능 저하가 있을 수 있습니다. 하지만 서비스를 중단할 필요가 없고 검사 중이거나 검사 후 동기화 과정에서 서비스의 다운 타임이 발생하지 않는 장점이 있습니다. 

보통 온라인 정합성 검사는 OS에 예약된 작업으로 등록하여 운영 I/O 부하가 적은 시간 대에 주기적으로 수행하는 것이 일반적 입니다.

활성화

온라인 정합성 검사는 기본적으로 비활성화 되어 있으며 bsr.conf 내의 리소스 구성에 다음과 같은 내용을 추가하여 활성화 합니다.

algorithm 은 메시지 해싱 알고리즘을 말하며 OS 커널에서 제공하는 다양한 알고리즘을 사용할 수 있습니다.(Windows 에선 crc32c 만 지원합니다.)

온라인 검증을 활성화 하기 위해 양 노드의 리소스 구성을 똑같이 변경한 후, 양 노드에서 bsradm adjust <resource>를 실행하여 변경사항을 적용시킵니다.

온라인 정합성 검사 실행

온라인 정합성 검사를 활성화한 후, 다음 명령을 사용하여 검사를 실행할 수 있습니다.

온라인 검사가 실행되면, bsr 은 <resource>에서 동기화되지 않은 블록을 알아내 표시하고 이를 기록합니다. 이때 디바이스를 사용하는 모든 응용 프로그램은 아무런 제약 없이 동작할 수 있으며, 리소스의 역할 변경도 가능합니다.

verify 명령은 디스크 상태를 UpToDate로 변경한 후 검증을 수행합니다. 따라서 초기싱크가 완료된 이후 UpToDate 인 복제 소스 노드 측에서 수행하는 것이 바람직 합니다. 예를 들어, Inconsistent 상태의 디스크 노드 측에서 verify를 수행하면 디스크 상태가 UpToDate로 변경 되어 운영 상 문제가 될 수 있으므로 주의가 필요합니다.

검증이 실행되는 동안 out-of-sync 블록이 감지되면, 검증이 완료된 후에 다음 명령으로 동기화할 수 있습니다. 이 때 동기화가 되는 방향은 Primary 노드에서 Secondary 방향으로 이루어지며 Secondary/Secondary 상태에서는 동기화를 진행하지 않습니다. 따라서 Online 검증에 따른 OOS를 해소하기 위해선 소스 측 노드에 대한 Primary로의 승격이 요구됩니다. 

정합성 검사는 수행 도중 때에 따라 취소할 수 있습니다.

자동 검사

정기적으로 정합성 검사를 할 필요가 있다면, 다음과 같은 방법으로 bsradm verify <resource> 명령을 작업 스케줄러에 등록합니다.

우선 노드 중 하나에서 특정 위치에 다음과 같은 내용의 스크립트 파일을 만듭니다. 

모든 리소스를 검증하려면 <resource> 대신 all 키워드를 사용하면 됩니다. 

다음은 schtasks(windows 스케줄 설정 명령어)를 사용해 예약된 작업을 생성하는 예 입니다. 다음과 같이 설정 하면 매주 일요일 자정 42분에 온라인 정합성 검사를 수행하게 됩니다.

역할 유지

리소스 역할은 운영 상황에 따라 변경될 수 있지만, 때로는 역할을 지속해서 운영하는 방식이 필요할 수 있습니다. (BSR 1.7.3 이상)

persist-role 이 설정된 리소스는 재 시작 되는 시점에 명시적으로(bsradm 명령으로) 지정된 리소스 역할을 계속 유지합니다. 복제 서비스 또는 시스템이 리부팅되어 리소스가 재 시작되는 모든 상황에서 동작합니다.

단방향 복제

전환(switchover)이나 절체(failover)없이 항상 주 노드에서 대기노드로의 단방향 복제만 하고 싶다면 대기 노드 측의 타깃 전용(target-only) 속성을 고려하십시오. (BSR 1.7.3 이상)

• 위에서 설명한 persist-role 속성을 리소스 options 섹션에 설정하여 주 노드와 대기노드의 역할(role)을 고정합니다.

• target-only 속성을 대기 노드 측에 설정하여 복제/동기화 방향을 주 노드에서 대기노드 한 쪽 방향으로만 강제합니다. target-only 가 적용된 노드를 타깃 전용 노드라고 합니다.

타깃 전용 노드는 명시적인 명령을 포함한 모든 복제/동기화 동작에서의 소스 역할이 금지되고 타깃 역할만 가질 수 있습니다. 그리고 소스 역할로 동작하는 수동 동기화나 승격 명령 등은 모두 차단됩니다(단, 연결 해제 시 승격 허용됨).