출처: https://blogs.vmware.com/cloud-foundation/2025/05/27/vsan-networking-teaming-for-performance
vSphere는 여러 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 포트를 함께 사용하는 다양한 방법을 제공해 왔지만, vSAN에 가장 적합한 옵션은 무엇일까요? 네트워크 토폴로지에서 vSAN 구성과 관련된 몇 가지 핵심 사항을 살펴보겠습니다. 이 글은 모든 네트워크 팀 구성 옵션을 포괄적으로 분석하는 것이 아니라, VCF 환경에서 vSAN에 사용할 수 있는 최적의 옵션을 이해하기 위한 참고 자료일 뿐입니다.
여기에 설명된 개념은 “vSAN Networking – Network Topologies,” “vSAN Networking – Network Oversubscription”, “vSAN Networking – Optimal Placement of Hosts in Racks.” 게시물에서 찾은 정보를 기반으로 합니다 .
팀 구성의 목적
NIC 포트 티밍은 VM 트래픽, vMotion이나 vSAN과 같은 VMkernel 트래픽 등 하나 이상의 작업을 위한 리소스로 두 개 이상의 NIC 포트를 사용하는 vSphere 구성을 의미합니다. 티밍은 다음 중 하나 또는 둘 다를 달성하려고 시도합니다.
- 중복성. 호스트의 NIC 포트 또는 호스트의 NIC 포트에 연결된 스위치에 장애가 발생할 경우 복원력을 제공합니다.
- 성능. 동일한 트래픽을 여러 링크에 분산함으로써, 정상적인 작동 조건에서 성능을 향상시킬 수 있는 일종의 대역폭 통합을 제공할 수 있습니다.
이 글에서는 성과를 위한 팀워크라는 주제에 초점을 맞춥니다.
일반적인 팀 구성 옵션
vSAN에 적합한 팀 구성 옵션은 환경 및 선호도에 따라 다소 달라지지만, 이러한 옵션에는 vSAN과 특히 관련된 중요한 장단점이 있습니다. vSAN 8 U3부터 vSAN은 vSAN 트래픽용으로 태그된 호스트당 하나의 VMkernel 포트 사용을 지원합니다. vSAN 트래픽용으로 태그된 단일 VMkernel 포트를 사용하는 경우 가장 일반적인 세 가지 접근 방식은 다음과 같습니다.
- Active/Standby 구성을 사용하는 단일 vSAN VMkernel 포트. 이 구성은 단일 VMkernel 인터페이스에 두 개 이상의 업링크를 사용하며, 한 업링크는 “활성”으로 구성되고 다른 업링크는 “대기”로 구성됩니다. 이 팀 구성 옵션은 가장 일반적이고 모든 vSAN 클러스터 배포에서 선호되는 구성입니다. 이 구성은 간단하고 강력하며 vSAN과 같은 VMkernel 트래픽에 이상적입니다. 특히 Clos 스타일 스파인-리프 네트워크에서 중요한 미리 정해진 경로를 제공하기 때문입니다. 스토리지 트래픽은 안정적이고 일관된 통신을 위해 결정적인 경로를 선호합니다. 이 옵션은 예측 가능한 트래픽 흐름에는 효과적이지만, vSAN용으로 태그 지정된 단일 VMkernel 포트는 vSAN 트래픽에 호스트당 하나의 업링크만 사용합니다. 대역폭 집계는 제공하지 않습니다. 일반적으로 이 VMkernel 포트에서 “대기”로 할당된 업링크는 vMotion과 같은 다른 서비스를 제공하는 다른 VMkernel 포트 트래픽 유형과 함께 “활성”으로 할당되어 정상적인 작동 조건에서 링크를 효율적으로 활용합니다.
- Load Based Teaming (LBT)을 사용하는 두 개의 활성 업링크가 있는 단일 vSAN VMkernel 포트 . 이 구성은 두 개 이상의 업링크를 사용하며 “물리적 NIC 부하 기반 경로”를 사용하여 업링크를 선택합니다. 이 옵션은 하이퍼바이저 계층의 링크 집계로 생각할 수 있습니다. 이 옵션은 주로 VMkernel 트래픽이 아닌 VM 포트 그룹에서 사용하도록 설계되었습니다. VMkernel 트래픽에 이 옵션을 사용할 경우의 이점은 비교적 미미하며, 높은 수준의 일관된 스토리지 성능에 대한 결정적 경로를 제공하지 않으므로 스토리지 트래픽에 문제가 될 수 있습니다. 현재 VCF의 기본값이지만 vSAN HCI 또는 vSAN 스토리지 클러스터에서 vSAN에 대해 태그가 지정된 VMkernel 포트에는 권장되지 않습니다. VCF에서 vSAN에 대해 태그가 지정된 VMkernel 포트를 위에 설명된 활성/대기 배열로 재정의해도 문제 없습니다.
- Link Aggregation (LACP)를 사용하는 단일 vSAN VMkernel 포트 . 이 구성은 고급 해싱과 함께 두 개 이상의 업링크를 사용하여 링크 전체에서 여러 네트워크 연결 세션의 균형을 조정합니다. 이를 통해 어느 정도 처리량이 향상될 수 있지만, 제대로 작동하려면 네트워크 스위치와 호스트에 대한 구성이 필요합니다. 효과는 매우 다양하며 네트워크 스파인에 더 많은 트래픽이 발생할 수 있습니다. 이 구성은 위의 옵션만큼 일반적으로 사용되지 않습니다. 또한 VMware Cloud Foundation을 사용할 때 옵션으로 지원되는 기능도 제한적입니다.
사용 중인 VCF 버전에서는 vSAN 트래픽을 LBT를 사용하여 Active/Active로 전환하는 팀 구성 정책이 기본적으로 적용될 수 있습니다. VCF의 일반적인 기본 구성은 VDS가 다양한 트래픽 유형을 수용할 수 있도록 허용합니다. vSAN에서도 작동하지만, 이 팀 구성 옵션은 모든 유형의 VMkernel 트래픽 성능에 최적화되어 있지 않습니다. vSAN 트래픽용으로 태그 지정된 VMkernel 포트는 최적의 성능과 일관성을 위해 “Route based on originating virtual port ID”을 사용하여 Active/Standby를 사용해야 합니다. 이는 VCF에서 지원되는 구성 변경 사항이며, VCF의 사용자 지정 VDS 배포 옵션을 사용할 때 선택할 수 있습니다. 자세한 내용은 “VMware Cloud Foundation 설계 가이드”를 참조하십시오.
호스트당 여러 VMkernel 포트에 백엔드 vSAN 트래픽을 위한 태그를 지정할 수 있습니까? 스위치 쌍이 파이버 채널 패브릭과 유사한 방식으로 완전히 에어갭(air-gap)되어 있는 매우 특수한 경우에만 가능합니다 . 이 구성은 vSAN 8 U3 이하의 표준 토폴로지에서는 일반적이지 않으며 권장되지 않습니다 .
팀 구성과 스파인-리프 네트워크에 미치는 영향
vSAN 호스트에서 사용되는 팀 구성 선택은 무해한 선택처럼 보일 수 있지만, 사용 중인 네트워크와 vSAN의 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. Clos 스타일 스파인 리프 설계에서는 두 리프 스위치 간에 상호 연결이 없을 수 있습니다. 호스트가 두 개의 업링크 팀을 사용하는 경우, 스위치 장애 발생 시 연결을 보장하기 위해 업링크가 두 개의 ToR 스위치에 연결됩니다. 액티브/액티브 LBT 구성에서 이는 상호 연결을 사용하는 경우 ToR 리프 스위치에 남아 있을 트래픽의 약 절반이 스파인을 통해 이동할 수 있음을 의미합니다 . 이는 설계에서 고려되지 않으면 추가 지연이 발생하고 스토리지 성능과 일관성이 저하됩니다. 동일한 문제가 LACP에도 적용됩니다. LACP는 두 ToR 스위치 간에 상호 연결이 있다고 가정하며, 상호 연결이 없는 환경에서는 트래픽이 스파인을 통해 이동하거나 LACP 본드를 완전히 끊을 수 있습니다.
그림 1. 스파인-리프 토폴로지에 대한 티밍의 영향.
실제로 일부 스파인-리프 구성에서는 ToR 스위치가 MLAG 또는 VLTi와 같은 상호 연결로 연결됩니다. 이는 가정해서는 안 되며, 스파인-리프 네트워크에서 반드시 바람직한 특성도 아닙니다. 스파인-리프 네트워크에서는 일반적으로 스패닝 트리(STP)와 같은 차단 메커니즘이 도입되기 때문입니다.
네이티브 링크 속도 대비 링크 집계의 비용 및 성능
성능 향상을 위한 링크 애그리게이션은 적절한 방법을 사용하여 적절한 환경에서 분명 유익할 수 있습니다. 하지만 이러한 이점이 종종 오해되어, 예상보다 더 큰 비용을 초래하는 상황에서 오용되는 경우가 많습니다. 더 높은 네이티브 링크 속도 대신 링크 애그리게이션을 사용할 때 흔히 간과되는 네 가지 측면을 살펴보겠습니다.
- 포트 사용량이 높습니다. 링크를 통합하려면 포트/링크 사용에 많은 비용이 발생합니다. 이로 인해 스위치의 포트 용량이 감소하여 랙에 있는 호스트 수가 제한될 수 있습니다.
- 성능 향상이 제한적입니다. 링크 집계 옵션은 알고리즘 기반 부하 분산을 통해 얻는 성능 측면에서도 한계가 있습니다. LACP와 같은 부하 분산 링크 집계에서는 1+1이 2가 되지 않습니다. 이 방식은 데이터 스트림 수가 많은 환경에서 더 잘 작동하는 경향이 있지만, 개별 워크로드에서는 성능 향상이 제한적입니다.
- 비용 효율성에 대한 오해. 기존에는 노후된 10Gb 스위치가 더 비용 효율적이라고 생각했지만, 이는 사실이 아닙니다. 비용 효율성을 측정하는 한 가지 방법은 “스위치 용량”입니다. 이는 스위치가 처리할 수 있는 데이터 양을 나타내는 용어로, 일반적으로 스위치 수준에서 초당 기가비트(Gbps) 또는 초당 테라비트(Tbps) 단위로 측정됩니다. 10Gb 스위치의 총 비용은 다소 낮을 수 있지만, 더 빠른 스위치는 스위칭 용량을 2배에서 10배까지 제공할 수 있으므로 Gbps당 가격은 더 저렴합니다. 서버에서 10Gb보다 빠른 NIC를 선택하면 비용은 1% 미만으로 변동하지만 성능은 2.5배에서 10배까지 향상될 수 있습니다.
- 자원 고갈. CPU, 메모리, 스토리지 용량이 엄청나게 큰 신규 서버는 네트워크 제약으로 인해 하드웨어 성능을 제대로 활용할 수 없습니다. 기존 서버와 네트워크 처리량을 균형 있게 조정하면 총 호스트 수를 줄일 수 있으며, 이는 자본 비용, 서버 설치 공간, 냉각 시스템, 네트워크 포트 사용량을 줄이는 데 도움이 됩니다.
그림 2. 오래되거나 규모가 작은 네트워크의 집계에 따른 숨겨진 비용.
이러한 이유로, 특히 10GbE와 관련하여 링크 어그리게이션에 의존하기보다는 더 높은 기본 링크 속도(25Gb 또는 100Gb)를 선택하는 것이 좋습니다. 23년 전 10GbE가 출시되었을 당시 서버의 CPU는 단일 코어로 구성되었고 메모리 용량은 현재의 20분의 1에서 40분의 1 수준이었습니다. 25GbE가 거의 10년 동안 사용되어 온 지금, 데이터 센터에서 10GbE의 효용성은 거의 사라졌습니다.
vSAN 네트워킹에 대한 자세한 내용은 vSAN Network Design Guide를 참조하십시오 . VCF 환경의 경우 ” VMware Cloud Foundation용 vSAN 네트워크 설계 “를 참조하십시오.
호스트당 호스트 업링크 수
성능 및 이중화를 위한 팀 구성은 일반적으로 두 개 이상의 물리적 NIC를 사용한다고 가정하며, 각 NIC에는 2~4개의 NIC 포트가 있을 수 있습니다. vSAN 호스트에는 총 몇 개의 포트가 있어야 할까요? 답은 일반적으로 다음 사항에 따라 달라집니다.
- 워크로드 요구량. 비교적 유휴 상태인 VM을 제공하는 환경은 복잡하고 리소스 집약적인 애플리케이션을 호스팅하는 환경만큼 많은 워크로드를 요구하지 않습니다.
- 업링크의 기본 대역폭. 기본 대역폭 속도가 높을수록 업링크 팀에서 실행되는 여러 서비스(vMotion, VM 포트 그룹 등) 간의 경합 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 사용되는 스토리지 서비스. 일반적으로 스토리지 서비스용으로 NIC 포트 한 쌍을 전용으로 사용하는 것이 가장 좋은 결과를 가져옵니다. 이는 사용하는 스토리지 솔루션과 관계없이 일반적인 관행입니다.
- 보안/격리 요구 사항. 일부 환경에서는 업링크 팀을 다른 서비스나 테넌트로부터 격리해야 하는 보안 요구 사항이 있을 수 있습니다.
- ToR 스위치의 포트 수. 경우에 따라 ToR 스위치가 랙에서 사용할 수 있는 호스트 업링크 수를 제한하는 요인이 될 수 있습니다. 예를 들어, 2×32 포트 ToR 스위치 한 쌍은 랙 내 호스트에 64개의 포트를 제공합니다. 랙당 최대 16개의 2U 호스트를 가정하면, 각 호스트는 최대 4개의 업링크 포트로 제한됩니다. 48개의 포트를 가진 ToR 스위치가 있다면, 랙 내 16개의 호스트 각각에서 6개의 업링크 포트를 사용할 수 있습니다. 랙당 서버 수가 적을수록 랙 내 각 호스트에서 사용할 수 있는 업링크 포트 수도 늘어납니다.
권장 사항: 호스트의 모든 업링크를 사용하지 않더라도 vSAN ReadyNode를 최소 2개의 NIC(NIC당 4개의 업링크 포트)로 구성하십시오. 이렇게 하면 vSAN 스토리지를 위한 전담 업링크 팀을 쉽게 사용할 수 있으므로 적극 권장합니다. 또한 NIC당 2개의 업링크 포트로 구성된 2개의 NIC보다 vSAN의 현재 및 향후 기능에 대해 훨씬 더 높은 유연성을 제공합니다.
요약
vSAN 호스트에 가장 적합한 네트워크 팀 옵션과 네트워크 속도를 선택하는 것은 vSAN이 워크로드에 대해 최상의 성능을 제공할 수 있는 중요한 단계입니다.
