OpenShift Virtualization을 위한 스토리지 및 데이터 보호

Red Hat Blog를 보다가 관심 가는 글이 보여서 AI번역+약간 교정해 보았습니다.
출처: https://developers.redhat.com/articles/2024/10/10/storage-data-protection-openshift-virtualization

Red Hat OpenShift Virtualization 에 대한 고객 수요가 증가함에 따라, Red Hat은 가상 머신 스토리지 지원을 위해 고객의 신규 및 기존 스토리지 솔루션을 통합하는 것에 대한 많은 문의를 받고 있습니다. 이 문서의 목표는 Red Hat 파트너 생태계가 OpenShift Virtualization과 이를 통해 활성화되는 가상 머신을 지원하는 스토리지 솔루션의 의미를 이해하도록 돕는 것입니다. 

Red Hat은 파트너 생태계 내에 Red Hat OpenShift 용 Container Storage Interface(CSI) 플러그인을 인증받은 많은 스토리지 파트너를 보유하고 있지만 , OpenShift Virtualization 지원에는 몇 가지 고유한 요구 사항이 있습니다. 백엔드 스토리지는 가상 머신(VM) 백업, 라이브 마이그레이션 및 다양한 수명 주기 관리 작업을 지원하는 표준 기능 세트를 지원해야 합니다. 필요한 경우 가상 머신 백업 및 복원을 지원해야 합니다. 마지막으로, 자동 또는 반자동 장애 조치 기능을 갖춘 재해 복구 솔루션도 제공할 수 있습니다. 이 문서는 스토리지 공급업체가 스토리지 솔루션이 OpenShift Virtualization을 지원한다는 것이 무엇을 의미하는지, 그리고 해당 지원을 검증하기 위해 어떤 테스트를 수행해야 하는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

Red Hat OpenShift Virtualization이란 무엇인가요?

업스트림  KubeVirt 프로젝트를 기반으로 하는 Red Hat OpenShift Virtualization은 Red Hat OpenShift Kubernetes Engine , Red Hat OpenShift Container Platform (RHOCP), Red Hat OpenShift Platform Plus를 포함한 세 가지 Red Hat OpenShift 솔루션 모두에 포함되어 있으며, 추가 구독이 필요하지 않습니다. 이를 통해 OpenShift 클러스터 사용자는 컨테이너화된 애플리케이션이 실행되는 동일한 환경에서 , 심지어 동일한 노드에서도 가상 머신을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 관리자와 사용자는 공통 플랫폼, 사용자 인터페이스 및 개발 프로세스를 사용하여 컨테이너와 VM을 동시에 관리할 수 있습니다. 

가상화된 애플리케이션은 컨테이너와 공존할 수 있듯이, 선언적 구성, 클러스터 네트워킹, 스토리지 구조, 상태 프로브, 고가용성 등 쿠버네티스 의 다양한 기능을 활용할 수 있습니다 . 일부 애플리케이션은 가상 머신에서 무기한으로 유지될 수 있지만, 다른 애플리케이션은 애플리케이션 소유자의 일정에 따라 컨테이너 네이티브 애플리케이션으로 리팩토링될 수 있습니다. OpenShift Virtualization에는 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 기반 가상 머신에 대한 권한도 포함되어 있습니다.

가상 머신을 위한 스토리지 백업

첫 번째 단계는 OpenShift Virtualization에 스토리지 공급자를 온보딩하는 것입니다. 이를 통해 해당 스토리지 공급자를 기본 스토리지 클래스로 지정할 수 있습니다.  스토리지 통합 가이드에서는 스토리지 공급자를 올바르게 온보딩하는 방법을 설명합니다.

OpenShift Virtualization을 제대로 지원하기 위해 스토리지 솔루션은 CSI 플러그인을 통해 몇 가지 기본 기능을 제공해야 합니다. 다음은 긍정적인 경험을 보장하기 위해 필수적인 기능 목록이지만 모든 기능을 다 포함하는 것은 아닙니다.

  • 동적으로 프로비저닝되는 영구 볼륨(PV) 및 영구 볼륨 클레임(PVC)에 대한 표준 지원입니다.
  • 골든 이미지에서 가상 머신을 만들고 시작할 수 있습니다.
  • 가상 머신은 복제될 수 있습니다.
  • 가상 머신 스냅샷은 CSI 플러그인을 통해 생성할 수 있습니다.
  • 가상 머신 라이브 마이그레이션이 작동하려면 백엔드 스토리지가 ReadWriteMany(RWX)를 지원해야 합니다.
  • 가상 머신 볼륨은 핫 플러그 ​​및 핫 플러그 ​​해제가 가능합니다.
  • 확장성을 검증하기 위한 동시 가상 머신 부팅.

OpenShift Virtualization 팀은  스토리지 공급업체가 자사 솔루션의 OpenShift Virtualization 지원 여부를 검증하는 데 사용할 수 있는 kubevirt-storage-checkup 이라는 실행하기 쉬운 테스트 모음을 개발했습니다. 이 테스트 모음은 위의 테스트와 여러 다른 테스트를 실행하고 결과를 보고합니다. 전체 테스트 목록은 kubevirt-storage-checkup readme 파일을 참조하세요. 이 테스트 모음은 이제 OpenShift 4.17 릴리스부터 Red Hat OpenShift용 CSI 플러그인 인증의 필수 테스트에 포함됩니다.

또한 CSI 플러그인은 Kubernetes 커뮤니티에서 점점 더 성숙해지고 채택됨에 따라 볼륨 그룹과 스냅샷 변경 블록에 대한 지원을 제공하는 것이 좋습니다.

성능 및 규모

이전 섹션에 나열된 기능에 대한 지원이 필수적이지만, 스토리지 솔루션은 규모에 맞춰 성능이 뛰어난 가상 머신용 스토리지도 제공해야 합니다. 사이트 복구나 OpenShift Virtualization으로의 대량 VM 마이그레이션 등 많은 수의 가상 머신을 병렬로 구동해야 하는 경우가 많습니다. 

kubevirt-storage-checkup은 소수의 가상 머신(기본 10개)을 동시에 부팅하여 기본적인 확장성 테스트를 수행 합니다. 스토리지 파트너가 더 많은 수의 동시 VM 부팅 시나리오를 검증하는 것이 좋습니다. 

OpenShift 4.17부터 CSI 플러그인 인증은 Pod 및 PVC에 대한 확장 테스트도 수행합니다. Red Hat Enterprise Linux CoreOS의 기본 최대 LUN ID 수는 255개이지만(설정 가능), 스토리지 공급자가 해당 수를 초과하는 경우에도 테스트가 수행되도록 해야 합니다. 기본적으로 단일 노드에서 PVC가 있는 Pod 260개를 테스트하는 테스트가 추가되었습니다. 이 개수는 설정 가능하며, 테스트 시간 제한도 설정 가능합니다. 생성된 Pod 및 PVC 수에 따라 테스트에 시간이 걸릴 수 있습니다. 

파트너가 고려해야 할 또 다른 테스트는 스토리지 다중 경로 구성에서 많은 수의 경로를 사용하는 것입니다. 이는 OpenShift Virtualization 및 VM에만 국한되는 것은 아니며 컨테이너 전용 환경에도 적용되지만, 이 또한 고려해야 합니다. 예를 들어, 호스트에 200개의 영구 볼륨을 호스팅하는 스토리지 장치에 대한 경로가 8개 있는 경우, 해당 환경에서는 최대 1,600개의 경로를 지원해야 합니다.

스토리지 파트너는 스토리지가 공동 고객의 다양한 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 필요한 추가 테스트를 수행하여 스토리지 제공업체의 성능과 규모를 평가하는 것이 좋습니다. 규모 테스트에 대한 포괄적인 지침은  kube-burner를 사용하여 Red Hat OpenShift VM 및 스토리지 배포를 대규모로 측정하는 방법에 대한 문서를 참조하십시오 . 

가상 머신 백업 및 복원

모든 포괄적인 데이터 보호 솔루션은 백업 및 복원 프로세스를 제공합니다. OpenShift Virtualization에서는 스냅샷을 사용하여 가상 머신을 백업하고 복원합니다. 가상 머신 스냅샷은 Kubernetes Volume Snapshot API를 지원하는 모든 CSI 플러그인에서 지원됩니다. 

스냅샷은 스냅샷이 생성될 당시 가상 머신의 상태와 데이터를 저장한 것입니다. OpenShift Virtualization은 실행 중이거나 중지된 가상 머신의 스냅샷 생성을 지원합니다. VM이 실행 중이고 QEMU 에이전트가 설치된 경우, 스냅샷 프로세스가 완료될 때까지 VM의 파일 시스템은 동결됩니다. 스냅샷에는 VM에 연결된 각 CSI 볼륨과 가상 머신 메타데이터 및 사양의 사본이 포함됩니다. 

스토리지 공급업체는  백업 및 복원 통합 가이드를 따라 이 기능을 포함할 수 있습니다. OpenShift API for Data Protection (OADP)도 백업 및 복원 작업에 사용할 수 있지만, OADP 사용이 필수는 아닙니다. OADP는 모든 OpenShift 제품에 포함된 선택적 구성 요소로, 가상 머신 스냅샷을 포함한 백업 및 복원 작업을 위한 Kubernetes 네이티브 API 세트를 제공합니다. OpenShift Virtualization에는  백업 및 복원을 위한 OADP와의 통합을 용이하게 하는 Velero 플러그인이 함께 제공됩니다.

백업 및 복원 스토리지 솔루션에 가상 머신 스냅샷의 오프사이트 저장 및 검색 기능을 포함하는 것이 좋습니다. 이는 일반적으로 스냅샷을 오프사이트 S3 스토리지 버킷에 저장하는 방식으로 수행됩니다. 볼륨 그룹 백업 및 복원, 그리고 증분 백업 지원 또한 고객들이 많이 요청하는 기능입니다. 

재해 복구

재해 복구 솔루션은 사이트 중단 시 운영 유지 및 복구에 필수적입니다. Red Hat은 현재 두 가지 재해 복구 방법을 제공합니다. Metro-DR은 동기식 복제를 사용하여 두 사이트가 항상 동기화되도록 보장하고, Regional-DR은 비동기식 복제를 사용하여 사이트 간에 데이터가 주기적으로 동기화됩니다. 이 솔루션은 OpenShift 클러스터, Red Hat OpenShift Data Foundation , 그리고 오케스트레이션을 위한 Red Hat Advanced Cluster Management 로 구성됩니다 .

스토리지 공급업체는 OpenShift 클러스터에 대해 자체 재해 복구 솔루션을 구현하는 것이 좋으며, 이 문서의 맥락에서는 OpenShift Virtualization에서 실행되는 VM에 대해서도 마찬가지입니다. OpenShift Virtualization 팀은  스토리지 공급업체가 자체 솔루션을 구축하는 데 참고할 수 있도록 포괄적인 Red Hat OpenShift Virtualization 재해 복구 가이드를 제작했습니다.

요약

쿠버네티스 및 Red Hat OpenShift용 백업 스토리지를 제공하는 스토리지 공급업체로서, KubeVirt 및 OpenShift Virtualization용 백업 스토리지를 제공할 때 몇 가지 추가 고려 사항이 있습니다. VM 복제, 스냅샷, 라이브 마이그레이션, 볼륨 연결 및 분리, 백업 및 복원, 재해 복구와 같은 기능은 OpenShift Virtualization을 배포하거나 마이그레이션하는 고객이 자주 요청하고, 때로는 필수적으로 요구하는 기능입니다. 다음은 OpenShift Virtualization을 지원하거나 검증하기 위해 테스트해야 하는 기능의 요약 목록입니다.

  • 일련의 테스트를 실행합니다 kubevirt-storage-checkup(RHOCP 4.17 CSI 인증에 필수).
  • 다중 경로를 포함한 추가적인 규모 및 성능 테스트를 수행합니다.
  • 가상 머신 스냅샷의 백업 및 복원.
  • 가상 머신 스냅샷의 오프사이트 저장 및 검색.
  • 증분 백업.
  • 다중 사이트 재해 복구 시나리오를 위한 동기식 및 비동기식 복제.
  • 다중 사이트 재해 복구의 자동 및/또는 반자동 오케스트레이션.

다음 두 가지 기능은 아직 Kubernetes 도입 초기 단계이지만 성숙해짐에 따라 고려해야 할 사항입니다.

  • 볼륨 그룹 스냅샷 지원.
  • 스냅샷 변경 블록에 대한 지원.

질문이 있으시면 Red Hat 담당자에게 문의하세요.

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