VMware 백업: 통합 가이드

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VMware 백업: 통합 가이드

 

VMware 백업은 데이터 손실을 방지하기 위해 VMware 환경 안에 있는 가상 시스템(VM)에서 데이터를 복사하는 프로세스를 가리킵니다. VMware 백업은 확장된 가상 서버 백업으로 백업 및 스토리지 관리자가 직면하는 공통 과제입니다. 가상 서버 백업은 데이터 손실을 방지하기 위해 가상 서버에 저장되어 있는 데이터를 복사하는 것을 말합니다.

 

기존의 백업 소프트웨어는 VMware 백업을 수행하는 간단한 방법이지만 리소스 경합이 발생할 수 있습니다. 즉, 백업 실행에 필요한 추가 리소스로 인해 백업 중인 서버에서 VM 성능이 저하될 수 있습니다.

 

VMware 전용 백업 제품은 전체 가상 시스템 상태의 포인트 인 타임 스냅샷을 캡처하며, 이 스냅삿을 통해 리소스 경합 문제를 해결할 수 있습니다. 그 결과, 가상 시스템을 빠르고 완벽하게 복원할 수 있습니다. 기존에는 파일 하나라도 손상되거나 누락되는 경우 전체 스냅샷을 복원해야 했지만 최신 VMware용 툴은 파일 레벨 복원을 처리할 수 있습니다.

 

VMware 가상 시스템의 백업 방식
 

OS, 애플리케이션 파일, 사용자 데이터, 설정을 비롯한 가상화 시스템을 백업하려면 해당 VM이 저장된 원래 폴더의 카피본이 있어야 합니다. 아래 단계를 따르십시오.

  1. 가상화 시스템의 전원을 끕니다. 복사하는 동안 VM을 실행 상태 그대로 두면 부팅을 거부하는 카피본이 생성될 수 있습니다.
  2. 복사하려는 대상 폴더를 검색합니다.
  3. 폴더를 마우스 오른쪽 단추로 클릭한 후 복사를 누르거나 Ctrl+c 키를 누릅니다.
  4. 원하는 대상 위치를 선택합니다.
  5. Ctrl+v 키를 누르거나 폴더 내에서 마우스 오른쪽 단추를 클릭하고 붙여넣기를 누릅니다. 프로세스가 진행 중임을 나타내는 진행률 표시줄이 표시됩니다.
  6. 프로세스가 완료되면 복사된 VM의 전원을 켭니다. 워크스테이션에서 VM을 복사했는지 또는 이동했는지 여부를 지정하라는 메시지가 표시됩니다.

 

하드 드라이브에서 로컬로 VM을 이동했다고 표시하면 모든 설정이 그대로 유지됩니다. 반면, "복사(Copied it)" 옵션은 네트워크에서 충돌이 발생하지 않도록 새로운 MAC 및 UUID 주소를 생성합니다.

 

VMware 데이터 백업 및 복원의 세 가지 방법

 

VMware 백업으로 인해 데이터 보호가 근본적으로 개선되었으며, 일례로 캡슐화와 복잡성 해소(abstraction) 혜택이 있습니다. 하지만 데이터 일관성을 확보하는 방법이나 이 기술에서 물리적 리소스가 과도하게 소비되는 문제 등 여전히 해결 과제는 남아 있습니다.

 

VMware는 물리적 서버를 대형 하드 디스크 이미지 파일 몇 개로 캡슐화하므로 서버를 백업하는 것이 기본 VMDK(Virtual Machine Disk Format) 파일을 백업하는 것만큼 쉬울 것으로 생각할 수 있습니다.

 

가상 시스템 실행 중에 해당 시스템을 백업하는 경우 전송 중인 모든 활동이 처리되는 것도 아닙니다. 이 경우 데이터 불일치가 발생할 수 있으며 결과적으로 정보가 정확하지 않아 복원에 실패할 수 있습니다.

 

과도한 리소스 소비 문제 역시 가상화의 부작용입니다. 실제로 VMware를 사용하여 시스템을 가상화해야 하는 주요 이유는 몇 대의 물리적 서버로 리소스 소비를 집중시켜 대부분의 IT 서버 인프라스트럭처가 겪는 유휴 상태의 시간을 줄이는 것입니다. 그밖에 데이터 백업을 방해받지 않고 실행할 수있는 충분한 리소스를 확보할 수 없다는 문제도 있습니다.

 

또한 과도한 네트워크 또는 디스크 I/O를 처리할 기능이 부족하므로 VMware 내에서 백업이 가장 취약한 지점에 있다는 사실을 알아야 합니다. 물리적 서버로 가상화하려는 결정이 네트워크나 디스크 I/O의 활용을 방해하기도 합니다.

 

이러한 문제에도 불구하고 문제를 해결하고 혜택을 제공할 수 있는 적절한 방법이 있으며, 경우에 따라 표준 물리적 백업 및 복원보다 우수한 것으로 입증되기도 했습니다. 하지만 VMware를 백업 또는 복구하는 가장 좋은 방법으로 입증된 것이 없습니다. 많은 관리자들에게 결과가 좋으면 수단도 정당화되기도 하고 하나의 경우에 통했던 것이 다른 경우에는 통하지 않을 수도 있습니다.

 

방법 1: VM마다 로컬 백업 에이전트 설치

전통적인 접근 방식으로, 백업 소프트웨어 에이전트가 물리적 서버와 마찬가지로 VM에 설치되는 것입니다. 여기서는 에이전트가 물리적 서버에 설치되는 경우와 같이 데이터 플로우가 LAN을 통해 백업/복구 인프라스트럭처로 이동합니다.

 

이 방법의 이점은 아래와 같습니다.

  • 백업 에이전트의 설치 및 구성이 물리적 서버가 사용될 때 진행되는 프로세스와 유사하므로 별다른 절차적 변경이나 특별한 기술이 필요하지 않습니다.
  • 복원 프로세스 역시 물리적 서버의 파일 레벨 복구와 비교할 때 변화가 없습니다.
  • 파일 레벨 복구가 지원됩니다.
  • 전체 백업과 증분 백업이 지원됩니다.
  • 이 방법을 사용하면 Exchange나 SQL 같이 특화된 애플리케이션 인식형 백업 에이전트를 사용하는 경우 애플리케이션 데이터의 일관성을 유지할 수 있습니다.

 

단점으로는 다음을 들 수 있습니다.

  • 모든 백업이 단일 서버에서 실행되므로 호스트 리소스에 부담을 주기 쉽습니다.
  • 백업 에이전트는 서버가 대형 VMDK 파일로 캡슐화된 것을 인식하지 못합니다. 따라서 재해 복구 관점에서 볼 때 별다른 가치가 없습니다.

 

방법 2: ESX 서비스 콘솔에 백업 에이전트 설치

이 방법으로는 지정된 ESX 서비스 콘솔 내에 백업 소프트웨어 에이전트를 설치하고 각 가상 시스템의 기본 VMDK 파일 세트를 백업합니다.

 

이점은 아래와 같습니다.

  • VM마다 에이전트를 하나씩 두는 것과 달리, 백업 에이전트가 하나만 필요합니다.
  • VMDK 파일을 백업하는 것만으로 모든 VM을 백업할 수 있습니다.
  • 신속한 이미지 레벨 복구가 가능합니다.

 

단점으로는 다음을 들 수 있습니다.

  • 애플리케이션 일관성이 유지되도록 VM의 종료, 시작, 스냅샷을 자동화하는 스크립트가 필요합니다.
  • 파일 레벨 복구나 증분 백업이 지원되지 않습니다.
  • VMware는 ESX 서버에서 이 서비스 콘솔을 제거할 계획입니다.

 

방법 3: VCB(VMware Consolidated Backup)

VCB(VMware Consolidated Backup)는 ESX 서버로부터 VB 백업을 오프로드하는 백업 프레임워크를 가리킵니다. 네트워크에서 백업 트래픽을 제거하고 VM 성능을 위해 ESX 서버 리소스를 비우는 구성입니다. 그 외 VCB의 기능은 아래와 같습니다.

  • 전체 이미지 백업과 함께 전체 및 증분의 파일 레벨 백업 지원
  • 파이버 채널, NAS(Network Attached Storage), 로컬 또는 iSCSI 스토리지 인프라스트럭처 지원
  • 중앙의 한 지점에서 백업 관리 가능

 

VCB는 본질적으로 여러 개의 Windows 실행 프로그램으로 구성된 명령줄 툴이라는 점에서 일반적인 백업 에이전트는 아닙니다. 스크립트를 추가할 때 이러한 프로그램은 다른 타사 제품을 사용하도록 프레임워크을 제공할 수 있습니다.

 

VCB는 전용 Windows 프록시 서버와 타사 백업 프로그램이 필요하다는 등의 제한으로 인해 문제가 발생할 수 있습니다. vSphere 4가 릴리스되면서 백업 벤더들이 VCB 대신 vStorage API로 전환하는 추세입니다.

 

VCB 프록시의 이점

  • 모든 VM에 대해 백업 에이전트를 하나만 사용할 수 있습니다.
  • VMDK 파일을 백업하는 것만으로 모든 VM을 백업할 수 있습니다.
  • 신속한 이미지 복구가 가능한데, 작은 파일 여러 개를 찾기보다 큰 이미지 파일 하나를 백스트리밍하는 프로세스이기 때문입니다.
  • VCB 프록시 서버를 백업 프로세스에 사용하는 경우 ESX 서버의 오버헤드를 줄일 수 있습니다.
  • 이 방법은 LAN 없이 SAN을 사용하는 것으로, 이론적으로는 LAN 기반 방법보다 백업 속도가 더 빠릅니다.

 

단점으로는 다음을 들 수 있습니다.

  • VCB 프록시의 사용 편의성 및 자동화 이점은 타사 백업 소프트웨어의 기능에 따라 달라집니다.
  • 이 방법은 프로세스를 간소화하는 데 필요한 백업 소프트웨어 통합 옵션이 부족한 경우 특히 구현하기 어렵습니다.
  • 직접 파일 레벨 복구를 수행하려는 경우 VM에 백업 소프트웨어 에이전트를 설치해야 합니다.
  • VSS 통합 없이 Windows를 사용하는 경우 VCB의 이미지 레벨 백업은 충돌 시에도 일관성을 유지합니다.
  • VCB는 Windows 시스템 상태 백업을 지원하는 메커니즘을 제공하지 않습니다. 전체 서버 복구를 성공적으로 수행해도 VM 스냅샷 프로세스 중 시스템이 유동적이라면 성공을 장담할 수 없습니다.

 

VMware vSphere란?

 

VMware vSphere는 VMware의 대표적인 인프라스트럭처 솔루션으로, 2009년에 등장한 서버 가상화 플랫폼입니다. 이는 대규모로 가상 시스템 인프라스트럭처를 구현 및 관리하기 위한 종합 플랫폼입니다.

 

또한 가상화 데이터 센터 플랫폼 또는 클라우드 운영 체제라고도 합니다. IT 부서는 이 플랫폼을 통해 비용 효율성이 뛰어난 컴퓨팅 리소스에 애플리케이션 워크로드를 효율적으로 배치할 수 있습니다.

 

가상 환경의 운영과 아키텍처는 특정 기술이 필요하다는 점에서 기존 백업 환경과는 다릅니다. 이 플랫폼에서 가상 시스템을 백업할 때 백업 용량과 복원 효율성을 극대화하려면 가상화의 이점을 활용해야 합니다. 가상 환경을 선택하는 경우 기존 물리적 환경에서 사용했던 것과 동일한 원칙을 적용할 수는 없습니다.

 

아래에서 적절한 백업 프랙티스 8가지를 확인하십시오.

 

1. 게스트 OS 계층에서 VM을 백업하지 말라

기존 서버의 경우 일반적으로 백업 서버가 데이터 백업이 필요할 때마다 접속하는 게스트 운영 체제(OS)에 백업 에이전트를 설치합니다. 하지만 이 방법은 가상 환경에서는 그다지 효율적이지 않은데, 불필요한 VM 리소스 소비를 유발시켜 해당 VM의 성능은 물론 호스트에서 실행되는 다른 시스템의 성능에도 영향을 주기 때문입니다.

 

대신, 데이터를 가상화 계층에서 백업해야 합니다. 여기서는 대규모 .vmdk 파일에 대해 이미지 레벨 백업을 사용하여 게스트 OS가 연관되지 않도록 합니다. 이를 위해서는 가상화 환경에서 작동하도록 설계되고 호스트나 게스트 OS를 사용하지 않고도 직접 시스템의 가상 디스크를 백업할 수 있는 백업 애플리케이션을 사용해야 합니다. 이렇게 하면 불필요한 리소스 소비를 제거하면서 VM이 워크로드에 필요한 리소스를 확보하도록 할 수 있습니다.

 

2. vStorage API를 활용하라

vStorage API는 vSphere와 함께 도입되었으며, 호스트로부터 백업 처리를 오프로드하는 작업을 지원하기 위해 VMware 인프라스트럭처 3와 함께 릴리스된 VMware Consolidated Backup 프레임워크를 대체합니다. 가상 시스템의 디스크 파일에 간단히 액세스할 수 있도록 지원하면서 백업 속도를 대폭 향상시키는 고유한 기능(예: 변경 블록 트래킹 기능)도 있습니다.

 

CBT(Changed Block Tracking, 변경 블록 트래킹)는 마지막 백업 이후 변경된 블록을 모두 트래킹하는 기능으로, 백업 애플리케이션이 VMkernel만 쿼리하면 정보를 얻을 수 있습니다. 이는 백업 애플리케이션에서 더 이상 변경된 데이터를 트래킹할 필요가 없다는 것을 의미하며, 이에 따라 더 빠른 증분 백업이 가능합니다. 효율성 측면에서 vStorage API를 활용하는 애플리케이션을 사용해야 합니다.

 

3. VM 백업 리소스에 과감히 투자하라

백업 윈도우를 최소화하려면 백업 서버에 적합한 하드웨어 및 소프트웨어를 구비하여 작업 병목 현상을 방지하도록 합니다. 충분한 메모리 및 CPU 리소스와 함께 적절한 네트워크 대역폭도 필요합니다.

 

백업 서버는 소스에서 대상 스토리지 디바이스로 단순히 데이터를 이전하는 것 이상의 작업을 수행합니다. 여기서는 데이터 중복 제거 및 압축을 수행하여 백업 세트의 크기를 감축할 수 있습니다. 이 모든 프로세스에는 데이터 플로우를 유지하기 위해 메모리와 CPU가 많이 필요합니다.

 

서버에 대한 벤더의 하드웨어 권장 사항을 항시 유념하십시오. 서버에 투자를 아끼지 마십시오. 서버에 리소스가 부족하면 백업 속도가 크게 느려질 수 있습니다. 백업에 도움이 될 타사 툴을 여럿 테스트한 후 적합한 툴을 선택하십시오.

 

4. 신중하게 백업을 예약하고 테스트하라

가상 환경 백업의 경우 공유된 가상화 아키텍처로 인해 리소스에 부담을 줄 수 있습니다. 따라서 백업 예약을 계획할 때 하나의 리소스를 강조하지 않도록 해야 합니다. 예를 들어 하나의 호스트 또는 LUN에서 동시에 여러 가상 시스템을 백업하지 말아야 합니다. 그 대신, 예약을 조정하여 특정 리소스가 과도하게 사용되지 않도록 하십시오.

 

예약으로 성능 저하를 방지할 수 있다면, 테스트로는 백업의 복구 준비 상태를 확인할 수 있습니다. 테스트 역시 툴을 분석하고 제품 전환 여부를 결정하면서 문제 해결에 중요한 역할을 합니다.

 

5. 수신 거부 및 VSS 작동 방식을 학습하라

VM 백업에 데이터베이스 및 이메일 서버 같은 트랜잭션 애플리케이션이 포함되는 경우 해당 작업을 중지하고 실행에 적합한 상태인지 확인해야 합니다. 이러한 백업 유형을 애플리케이션 일관성이라고도 합니다.

 

백업이 시작되기 전에 애플리케이션이 일시 중지되어 디스크에 미해결 트랜잭션이나 쓰기가 작성되는지 확인합니다. 이 단계를 통해 서버가 정상인지 확인하고 VM 복구가 필요한 경우 데이터가 손실되지 않도록 합니다. 작업 중지(Quiescing)는 필요할 때마다 보류 중인 데이터의 일시 정지 및 쓰기를 지원하는 애플리케이션에서만 작동합니다.

 

VMware 툴에는 Microsoft의 VSS(Volume Shadow Copy Service)와 연동하면서 백업 전에 애플리케이션 작업을 중지시키는 드라이버가 있습니다. 필요에 따라 다른 벤더들도 운영 체제별 서비스를 제공하기 위해 유사한 드라이버를 출시하게 되었습니다. 따라서 지원되는 드라이버를 사용하는지, VSS 서비스가 애플리케이션 일관성 백업을 수행하도록 활성화되어 있는지 확인해야 합니다.

 

6. 스냅샷은 백업이 아니다

가상 시스템 스냅샷은 유용하지만 기본적인 백업 수단으로 사용되어서는 안 됩니다. 스냅샷은 가상 시스템의 단기 백업 수단으로 유용하지만, 계속 사용하면 사용 시마다 불이익이 발생한다는 사실을 기억해야 합니다.

 

일단 스냅샷이 생성되면 모든 VM의 디스크 쓰기가 다른 새 델타 디스크 파일로 대체되면서 원본 디스크가 읽기 전용이 됩니다. 데이터가 델타 디스크 파일에 기록될 때마다 16MB씩 증가하고 증가할 때마다 해당 LUN이 잠기면서 성능이 저하될 수 있습니다. 결국 실행하는 스냅샷이 많을수록 성능에 더 많은 영향을 끼치게 됩니다.

 

또한 스냅샷은 각각 원본 디스크 크기만큼 증가할 수 있으므로 추가 디스크 공간을 차지하게 됩니다. 이에 따라 데이터 저장소 공간이 부족해지면 모든 VM을 종료해야 할 수있습니다. 더욱이 스냅샷 데이터를 삭제한 후 원본으로 병합하는 일은 엄청난 I/O 작업이 됩니다.

 

스냅샷은 새로운 가상 디스크를 생성하여 원본에 다시 연결하는 것이므로, 일부 기능이 사라질 수 있습니다. 이 경우 스냅샷과 원본 디스크 간 매핑이라는 완전히 새로운 문제로 이어지게 됩니다. 따라서 스냅샷을 자주 사용하지 말고 더 이상 필요하지 않은 경우에는 바로 삭제해야 합니다.

 

7. 내결함성 백업이라는 대안을 고려하라

이미지 레벨 백업을 포함한 가상화 백업 제품은 대부분 VM 스냅샷을 사용하여 백업 실행 중에 디스크에 쓰기를 중단합니다. 내결함성(FT) 기능은 두 대의 가상 시스템(기본과 보조)을 사용하며, 이들은 별도의 호스트에 있지만 동일한 가상 디스크 파일을 공유합니다.

 

현재 FT 기능은 스냅샷을 지원하지 않습니다. 즉, FT 지원 VM을 백업하는 프로세스가 복잡해질 수 있으므로 대안이 되는 백업 방법을 찾아야 합니다.

 

한 가지 방법은 백업 프로세스 중 FT 기능을 일시적으로 비활성화하여 스냅샷을 생성하는 것입니다. 이 기능을 비활성화하면 두 번째 VM을 보존할 수 있습니다. 사전 및 사후 백업 스크립트와 함께 PowerShell을 사용하여 이 프로세스를 자동화할 수 있습니다.

 

또 다른 방법으로는 다른 카피본을 생성하도록 vCenter Converter나 vCenter Server 중 하나를 사용하여 VM을 복제하는 것입니다. 새 카피본을 백업한 후에는 해당 복제본을 삭제할 수 있습니다.

 

8. 호스트 및 vCenter Server 구성을 백업하라

손실된 호스트나 vCenter는 간단히 재구축할 수 있지만, 이 경우 구성 정보는 잃게 됩니다. 따라서 정기적으로 해당 정보를 백업하는 것이 좋습니다. 백업 호스트를 사용하면 관리 콘솔 내에 저장된 개별 파일이 아닌 VM만 백업합니다. 따라서 구성 정보를 백업해 두면 나중에 호스트를 재구축하기 쉬워집니다.

 

구성 정보를 백업하려면 다음을 수행하십시오.

  • ESX 호스트의 경우: esxcfg-info라는 서비스 콘솔 명령어를 사용합니다. 많은 구성 정보가 하나의 텍스트 파일로 출력됩니다.
  • ESXi 호스트의 경우: vicfg-cfgbackup 명령어(vSphere CLI의 일부)를 사용합니다. 구성 정보가 하나의 텍스트 파일로 출력됩니다.
  • vCenter Server의 경우: 클러스터, 권한, 리소스 풀, 성능 데이터, 경보 등을 포함하여 해당 서버에 고유한 구성 정보를 포함하는 데이터베이스를 백업해야 합니다. 성공적으로 수행되면 vCenter Server를 다시 설치하고 백업 데이터베이스로 지정하여 백업을 수행하고 실행할 수 있습니다. 데이터 디렉터리에 SSL(Secure Sockets Layer) 인증서가 포함된 폴더를 백업해야 합니다. 여기에는 vCenter에서 클라이언트는 물론 ESXi 및 ESX 호스트와의 통신에 사용하는 SSL 인증서가 포함됩니다.

 

결론
 

VMware는 가상 서버와 연관된 백업 과제를 해결하기 위해 노력을 기울여 왔습니다. 예를 들어, VMware vSphere 5.1은 VMware vStorage API for Data Protection(VADP)을 사용하며, 이 VADP는 VMware의 vSphere Data Protection(VDP) 또는 기타 타사 백업 툴과 연동됩니다.

 

VADP는 VMware Consolidated Backup이 아닌 가상 프록시를 기반으로 하며, 스토리지 리소스에 부담을 주지 않는 효율적인 비에이전트식 백업 시스템을 사용합니다. 또한 변경 블록 트래킹 기능을 갖춰 이전 백업 이후 변경된 데이터 블록에 대해서만 백업을 수행할 수 있습니다. 결과적으로 VDP와 같은 백업 툴 워크로드가 줄어듭니다.

 

 

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