RHEL환경에서 VDO 사용하기

 

VDO 소개

• VDO; Virtual Data Optimizer 기술은 스토리지의 활용을 증가시키기 위해 데이터 중복제거, 압축 기능을 제공하는 스토리지 기술

• 활용 목적에 따른 아키텍쳐

  • VM호스트 기반의 아키텍쳐 - 블록 디바이스 상단에 VDO 디스크 생성 후 하이퍼바이져를 통해 VM image 저장

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• • NFS 활용한 VDO 아키텍쳐 - VDO디스크 생성 후 파일시스템 생성. NFS나 samba로 export 수행

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• • VDO기반의 LVM구성 - VDO디스크 생성 후 LV생성 후 파일시스템 생성. 필요시 NFS / samba로 export 수행

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• • 암호화 적용시 VDO구성 - 암호화 적용시 VDO하단에 암호화 알고리즘이 적용되어야 하기 때문에 중복제거의 큰 효과는 없음

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• 스토리지 스택별 VDO 구성

  • VDO 아래 stack에 배치할 component

    • Software RAID / DM Multi path

  • VDO 상단 stack

    • LVM cache / snapshot / thin provisioning

  • unsupport stack

    • VDO 상단에 다른 볼륨 구성, LVM 상단에 구성되는 VDO,

• 장점

  • 공간활용도 증가

  • VM호스트 머신으로 운영시 물리/논리의 용량 비율은 약 1:10 비율로 활용 가능

  • (1TB디스크로 중복제거와 압축 기능을 화용해 10TB까지 사용 가능)

  • Ceph기반의 경우 1:3 비율로 용량 활용 가능

• 단점

  • 암호화 / 중복제거 적용시 I/O 성능 저하

시스템 요구사항

• 메모리

  • VDO모듈 (실제로 점유하는 메모리 용량은 i + ii + iii )

    • 38MB의 고정 메모리 할당 + 블록 맵 크기 150MB 이상 필요

    • logical size 1TB당 1.6MB 할당

    • Physical size 1TB 당 268MB 할당

  • UDS Size

    • 기본 250MB 필요

    • 인덱스 유형별 메모리

인덱스 유형	중복제거용 용량	비 고
Dense	1GB메모리당 당 1TB디스크	일반적으로 4TB 물리디스크에 1GB 인덱스 구성도 충분
Sparse	1GB메모리당 당 10TB디스크	권장 모드, 일반적으로 40TB 물리디스크에 1GB 인덱스 구성도 가능

• 스토리지

  • physical size는 최대 256TB 까지 구성 가능

  • VDO 메타데이터와 UDS 인덱스 구성용 스토리지 구성

  • 메타 데이터는 스토리지 4GB당 1MB를 저장하고, slabe당 1MB씩 추가로 저장

  • 일반적으로 UDS 인덱스 구성시 dense는 1GB 메모리가 17GB스토리지를 사용, sparse는 170GB 스토리지를 사용

컴포넌트 리스트

• kvdo : VDO를 사용하기 위한 커널 모듈

• uds : VDO기반에서 인덱싱 후 중복데이터를 분석하는 커널 모듈, 새로운 데이터 저장시 이전에 저장된 데이터와 동일한지 검색 후 동일한 데이터를 두번 저장하지 않도록 참조 구성

• cli : 스토리지 구성 및 관리 수행

스토리지 용량 관리

• physical size : VDO를 사용하기 위한 블록장치, 메타데이터 크기를 뺀 값만큼의 용량을 사용

• logical size : VDO볼륨으로 셍성된 크기, 일반적으로는 physical size보다 크게 설정하면 되나, 기본값은 1:1 비율로 생성, logical 최대 사이즈는 4PB까지 사용가능

• slab size : VDO볼륨에서 여러개 slab으로 분할 관리. 기본 slab크기는 2GB씩 최대 8192개의 Slab이 생성될 수 있음

• physical size별 권장 slab 크기 (slab사이즈는 vdo 생성시 --vdoSlabSize={{ size }} 옵션으로 생성 가능)

Physical Size	Slab Size
10 ~ 99GB	1GB
100GB ~ 1TB	2GB
2 ~ 256TB	32GB

출처

http://igoni.kr/books/linux/page/rhel-vdo

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https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_enterprise_linux/7/html/storage_administration_guide/vdo-quick-start

https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_enterprise_linux/8/html/deduplicating_and_compressing_storage/deploying-vdo_deduplicating-and-compressing-storage