vSphere VMFS 데이터스토어 개념 및 작업

ESXi에서는 가상 디스크를 저장하기 위해 데이터스토어를 사용합니다. 데이터스토어는 가상 시스템에서 물리적 스토리지의 세부 사항을 숨기고 가상 시스템 파일을 저장하기 위한 통일된 모델을 제공하는 논리적 컨테이너입니다. 블록 스토리지 디바이스에 배포하는 데이터스토어는 네이티브 vSphere VMFS(가상 시스템 파일 시스템) 형식을 사용합니다. 이는 가상 시스템 저장에 최적화된 특수한 고성능 파일 시스템 형식입니다.

vSphere Client를 사용하여 ESXi 호스트가 검색하는 블록 기반 스토리지 디바이스에 VMFS 데이터스토어를 미리 설정합니다.

데이터스토어를 생성한 후 데이터스토어 이름 변경, 마운트 해제 또는 제거와 같은 기본 관리 작업을 수행할 수 있습니다. 데이터스토어를 확장하거나, 중복된 데이터스토어를 관리하거나, 데이터스토어 진단 정보를 수집하는 등의 고급 작업을 수행할 수도 있습니다.

VMFS 데이터스토어를 관리할 때 사용하는 워크플로에는 일반적으로 다음 작업이 포함됩니다.

작업	설명
1. vSphere VMFS 데이터스토어 생성	ESXi 호스트가 검색하는 블록 기반 스토리지 디바이스에 VMFS 데이터스토어를 설정합니다.
2. 데이터스토어에 대한 기본 관리 작업 수행	데이터스토어 이름 변경, 마운트 해제 또는 제거와 같은 기본 관리 작업을 수행합니다.
3. 고급 VMFS 데이터스토어 작업 수행	데이터스토어를 확장하거나, 중복된 데이터스토어를 관리하거나, 데이터스토어 진단 정보를 수집하는 등의 고급 작업을 수행합니다.
4. 데이터스토어 찾아보기	vSphere 환경에서 데이터스토어 파일 브라우저를 사용하여 데이터스토어의 컨텐츠를 관리합니다. 파일 또는 폴더를 업로드하거나, 데이터스토어에서 파일을 다운로드하거나, 폴더 또는 파일을 새 위치로 이동하거나 복사할 수 있습니다. 데이터스토어 브라우저를 사용하여 씬 가상 디스크를 확장할 수도 있습니다.

VMFS 데이터스토어 버전

이 지침 이후에도 여러 버전의 VMFS 파일 시스템이 릴리스되었습니다. 현재 ESXi는 VMFS5 및 VMFS6을 지원합니다.

ESXi는 지원되는 모든 VMFS 버전에 대해 전체 읽기 및 쓰기를 지원합니다. 지원되는 VMFS 데이터스토어에서 가상 시스템을 생성하고 전원을 켤 수 있습니다.

표 1. VMFS 버전에 대한 호스트 액세스

VMFS	ESXi
VMFS 6	읽기 및 쓰기
VMFS5	읽기 및 쓰기

다음 표에는 VMFS5와 VMFS6의 주요 특성이 비교되어 있습니다. 자세한 내용은 " 구성 최대값" 을 참조하십시오.

표 2. VMFS5 및 VMFS6 비교

특징 및 기능	VMFS5	VMFS 6
버전 6.5 이상 ESXi 호스트의 액세스	예	예
ESXi 버전 6.0 이하 호스트의 액세스	예	아니요
호스트당 데이터스토어 수	512	512
512n 스토리지 디바이스	예	예(기본값)
512e 스토리지 디바이스	예. 로컬 512e 디바이스에서는 지원되지 않음	예(기본값)
4Kn 스토리지 디바이스	아니요	예
자동 공간 회수	아니요	예
esxcli 명령을 통한 수동 공간 회수. VMFS5에서 누적된 스토리지 공간을 수동으로 회수의 내용을 참조하십시오.	예	예
게스트 운영 체제에서의 공간 회수	제한됨	예
GPT 스토리지 디바이스 파티셔닝	예	예
MBR 스토리지 디바이스 파티셔닝	예 이전에 VMFS3에서 업그레이드된 VMFS5 데이터스토어	아니요
각 VMFS 익스텐트에 대해 2TB보다 큰 스토리지 디바이스	예	예
대용량 가상 디스크 또는 2TB보다 큰 디스크가 있는 가상 시스템에 대한 지원	예	예
1KB보다 작은 파일에 대한 지원	예	예
ATS를 지원하는 스토리지 디바이스에서 ATS 전용 잠금 메커니즘을 기본으로 사용할 수 있습니다. vSphere VMFS 잠금 메커니즘의 내용을 참조하십시오.	예	예
블록 크기	표준 1MB	표준 1MB
기본 스냅샷	VMFSsparse(2TB보다 작은 가상 디스크) SEsparse(2TB보다 큰 가상 디스크)	SEsparse
가상 디스크 에뮬레이션 유형	512n	512n
vMotion	예	예
서로 다른 데이터스토어 유형 간의 Storage vMotion	예	예
High Availability 및 Fault Tolerance	예	예
DRS 및 Storage DRS	예	예
RDM	예	예

VMFS 데이터스토어로 작업하는 경우 다음 사항을 고려하십시오.

• 데이터스토어 익스텐트. 확장된 VMFS 데이터스토어는 동종 스토리지 디바이스(512n, 512e 또는 4Kn)만 사용해야 합니다. 확장된 데이터스토어는 서로 다른 형식의 디바이스로 확장할 수 없습니다.
• 블록 크기. VMFS 데이터스토어에서 블록 크기는 파일의 최대 크기 및 파일이 차지하는 공간을 정의합니다. VMFS5 및 VMFS6 데이터스토어에서 지원하는 블록 크기는 1MB입니다.
• Storage vMotion입니다. Storage vMotion은 VMFS, vSAN 및 Virtual Volumes 데이터스토어 사이의 마이그레이션을 지원합니다. vCenter Server는 호환성 검사를 수행하여 서로 다른 유형의 데이터스토어 간에 Storage vMotion을 검증합니다.
• Storage DRS. VMFS5 및 VMFS6은 동일한 데이터스토어 클러스터에 공존할 수 있습니다. 그러나 클러스터의 모든 데이터스토어는 동종 스토리지 디바이스를 사용해야 합니다. 서로 다른 형식의 디바이스를 동일한 데이터스토어 클러스터에서 함께 사용하면 안 됩니다.
• 디바이스 파티션 형식. 새로운 모든 VMFS5 또는 VMFS6 데이터스토어는 GPT(GUID 파티션 테이블)를 사용하여 스토리지 디바이스를 포맷합니다. GPT 포맷을 사용하면 2TB보다 큰 데이터스토어를 생성할 수 있습니다. VMFS3에서 업그레이드한 VMFS5 데이터스토어를 사용 중인 경우, 이 데이터스토어는 VMFS3의 특성인 MBR(마스터 부트 레코드) 파티션 형식을 계속해서 사용합니다. GPT로의 변환은 데이터스토어를 2TB 이상 크기로 확장한 후에만 수행됩니다.

저장소로서의 VMFS 데이터스토어

ESXi에서는 SCSI 기반 스토리지 디바이스를 VMFS 데이터스토어로 포맷할 수 있습니다. 가상 시스템의 저장소로서 VMFS 주로 데이터스토어를 처리합니다.

참고: 각 LUN에 VMFS 데이터스토어를 항상 하나씩만 배치하십시오.

여러 가상 시스템을 동일한 VMFS 데이터스토어에 저장할 수 있습니다. 파일 집합에 캡슐화된 각 가상 시스템은 별도의 단일 디렉토리를 사용합니다. 가상 시스템 내에 있는 운영 체제의 경우 VMFS에서는 내부 파일 시스템 의미 체계가 유지되므로 가상 시스템에서 실행되는 애플리케이션의 올바른 애플리케이션 동작 및 데이터 무결성이 유지됩니다.

여러 개의 가상 시스템을 실행할 경우 VMFS는 가상 시스템 파일에 대해 특정 잠금 메커니즘을 제공합니다. 따라서 가상 시스템은 여러 ESXi 호스트가 같은 VMFS 데이터스토어를 공유하는 SAN 환경에서 안전하게 작동할 수 있습니다.

VMFS 데이터스토어는 가상 시스템 외에도 가상 시스템 템플릿 및 ISO 이미지 등의 다른 파일을 저장할 수 있습니다.

호스트 간에 VMFS 데이터스토어 공유

클러스터 파일 시스템으로 VMFS를 사용하면 여러 ESXi 호스트에서 동일한 VMFS 데이터스토어에 동시에 액세스할 수 있습니다.

그림 1. 호스트 간에 VMFS 데이터스토어 공유

단일 VMFS 데이터스토어에 연결할 수 있는 최대 호스트 수에 대한 정보는 "구성 최대값" 문서를 참조하십시오.

VMFS는 여러 호스트가 동일한 가상 시스템에 동시에 액세스하지 못하도록 온디스크 잠금을 제공합니다. VMFS에서 사용하는 ATS 전용 및 ATS+SCSI 잠금 메커니즘에 대한 자세한 내용은 vSphere VMFS 잠금 메커니즘 항목을 참조하십시오. 잠금 메커니즘에 대한 정보를 표시하는 방법, ATS+SCSI에서 ATS 전용으로 변경하는 방법 또는 ATS+SCSI로 다운그레이드하는 방법도 알아볼 수 있습니다.

여러 호스트 간에 VMFS 볼륨을 공유하면 다음을 포함하여 여러 가지 이점이 있습니다.

• VMware DRS(Distributed Resource Scheduler)와 vSphere HA(High Availability)를 사용할 수 있습니다.

  가상 시스템을 여러 물리적 서버에 분산할 수 있습니다. 즉, 모든 서버가 동시에 동일한 영역에서 많은 리소스를 필요로 하는 경우가 없도록 각 서버에서 여러 가상 시스템의 조합을 실행할 수 있습니다. 서버에 장애가 발생할 경우 다른 물리적 서버에서 가상 시스템을 재시작할 수 있습니다. 오류가 발생하면 각 가상 시스템의 온디스크 잠금이 해제됩니다. VMware DRS에 대한 자세한 내용은 "vSphere 리소스 관리" 설명서를 참조하십시오. VMware HA에 대한 자세한 내용은 "vSphere 가용성" 설명서를 참조하십시오.

• vMotion을 사용하여 실행 중인 가상 시스템을 물리적 서버 간에 마이그레이션할 수 있습니다. 가상 시스템 마이그레이션에 대한 자세한 내용은 "vCenter Server 및 호스트 관리" 설명서를 참조하십시오.

공유 데이터스토어를 생성하려면 데이터스토어 액세스를 필요로 하는 ESXi 호스트에 데이터스토어를 마운트합니다. 데이터스토어 마운트의 내용을 참조하십시오.

VMFS 메타 데이터 업데이트

VMFS 데이터스토어에는 가상 시스템 파일, 디렉토리, 심볼 링크, RDM 설명자 파일 등이 저장됩니다. 또한 데이터스토어에서는 이러한 개체에 대한 모든 매핑 정보의 일관된 보기를 유지합니다. 이 매핑 정보를 메타데이터라고 합니다.

메타데이터는 데이터스토어 또는 가상 시스템 관리 작업을 수행할 때마다 업데이트됩니다. 메타데이터 업데이트가 필요한 작업의 예로는 다음이 포함됩니다.

• 가상 시스템 파일 생성, 크기 늘리기 또는 잠금
• 파일의 특성 변경
• 가상 시스템 전원 켜기 또는 끄기
• VMFS 데이터스토어 생성 또는 삭제
• VMFS 데이터스토어 확장
• 템플릿 생성
• 템플릿에서 가상 시스템 배포
• vMotion으로 가상 시스템 마이그레이션

공유 스토리지 환경에서 메타데이터가 변경된 경우 VMFS는 특수한 잠금 메커니즘을 사용하여 데이터를 보호하고 여러 호스트에서 동시에 메타데이터에 쓸 수 없도록 합니다.

VMFS의 스냅샷 형식

스냅샷을 작성하면 가상 디스크 상태가 보관되기 때문에 게스트 운영 체제가 가상 디스크에 쓸 수 없으며, 델타 또는 하위 디스크가 생성됩니다. 델타는 VM 디스크의 현재 상태와 이전 스냅샷을 만든 시점의 상태 간의 차이를 나타냅니다. VMFS 데이터스토어에서 델타 디스크는 스파스 디스크입니다.

스파스 디스크는 쓰기 시 복사(copy-on-write) 메커니즘을 사용하며, 이 경우 쓰기 작업을 통해 가상 디스크에 데이터가 복사되기 전에는 가상 디스크에 데이터가 없습니다. 이 최적화를 통해 스토리지 공간을 절약할 수 있습니다.

데이터스토어 유형에 따라 델타 디스크는 서로 다른 스파스 형식을 사용합니다.

스냅샷 형식	VMFS5	VMFS 6
VMFSsparse	(2TB보다 작은 가상 디스크)	해당 없음
SEsparse	(2TB보다 큰 가상 디스크)	모든 디스크.

VMFSsparse

VMFS5는 2TB보다 작은 가상 디스크에 대해 VMFSsparse 형식을 사용합니다.

VMFSsparse는 VMFS 위에 구현되며, 스냅샷 VM에 실행되는 I/O는 VMFSsparse 계층에서 처리됩니다. 기술적으로 VMFSsparse는 VM 스냅샷이 생성된 직후에 빈 상태로 시작되는 다시 실행 로그입니다. 다시 실행 로그는 해당하는 기본 vmdk의 크기까지 증가하며, 이때 전체 vmdk가 VM 스냅샷 작성 후에 새 데이터를 사용하여 다시 기록됩니다. 이 다시 실행 로그는 VMFS 데이터스토어에 있는 파일입니다. 스냅샷이 생성되면 VM에 연결되어 있는 기본 vmdk가 새로 생성된 스파스 vmdk로 변경됩니다.

SEsparse

SEsparse는 VMFS6 데이터스토어에 있는 모든 델타 디스크의 기본 형식입니다. VMFS5에서는 크기가 2TB 이상인 가상 디스크에 SEsparse가 사용됩니다.

SEsparse는 VMFSsparse와 형식이 유사하지만 몇 가지 개선 사항을 포함합니다. 이 형식은 공간 효율적이며 공간 회수 기능을 지원합니다. 공간 회수를 사용하면 게스트 운영 체제에서 삭제한 블록이 표시되며, 이러한 블록의 매핑을 해제하기 위해 하이퍼바이저에 있는 SEsparse 계층에 명령이 실행됩니다. 이러한 매핑 해제는 SEsparse가 할당한 공간을 게스트 운영 체제에서 해당 데이터를 삭제하는 즉시 회수하는 데 도움이 됩니다. 공간 회수에 대한 자세한 내용은 vSphere 스토리지 공간 회수의 내용을 참조하십시오.

스냅샷 마이그레이션

스냅샷이 포함된 VM을 다른 데이터스토어로 마이그레이션할 수 있습니다. 다음 사항을 고려해야 합니다.

• VMFSsparse 스냅샷이 포함된 VM을 VMFS6으로 마이그레이션하면 스냅샷 형식이 SEsparse로 변경됩니다.
• 크기가 2TB보다 작은 vmdk가 포함된 VM을 VMFS5로 마이그레이션하면 스냅샷 형식이 VMFSsparse로 변경됩니다.
• VMFSsparse 다시 실행 로그와 SEsparse 다시 실행 로그를 같은 계층에서 혼합하여 사용할 수 없습니다.

VMFS 데이터스토어 업그레이드

VMFS5 데이터스토어를 VMFS6으로 업그레이드할 수는 없습니다. VMFS5 데이터스토어가 환경에 있는 경우 VMFS6 데이터스토어를 생성한 후 VMFS5 데이터스토어에서 VMFS6로 가상 시스템을 마이그레이션합니다.