Solaris OS용 Sun Cluster 개념 안내서

데이터 서비스

데이터 서비스라는 용어는 Sun Java System Web Server(이전 명칭은 Sun Java System Web Server) 또는 SPARC 기반 클러스터의 경우 Oracle처럼 단일 서버가 아닌 클러스터에서 실행되도록 구성된 타사 응용 프로그램을 의미합니다. 데이터 서비스는 응용 프로그램, Sun Cluster 구성 파일, 다음과 같은 응용 프로그램 작업을 제어하는 Sun Cluster 관리 메소드 등으로 구성됩니다.

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데이터 서비스 유형에 대한 자세한 내용은 Solaris OS용 Sun Cluster 개요의 “데이터 서비스”를 참조하십시오.

그림 3–4에서는 단일 Application Server에서 실행되는 응용 프로그램(단일 서버 모델)을 클러스터에서 실행 중인 동일한 응용 프로그램(클러스터 서버 모델)과 비교합니다. 사용자의 관점에서 보면 클러스터 응용 프로그램이 더 빠르게 실행될 수 있고 가용성이 높다는 것 외에는 두 구성 사이에 큰 차이가 없습니다.

그림 3–4 표준 및 클러스터 클라이언트/서버 구성 비교

단일 서버 모델에서는 특정 공용 네트워크 인터페이스(호스트 이름)를 통해 서버에 액세스하도록 응용 프로그램을 구성합니다. 따라서 호스트 이름이 물리적 서버와 연결됩니다.

클러스터 서버 모델에서 공용 네트워크 인터페이스는 논리 호스트 이름 또는 공유 주소입니다. 네트워크 자원이라는 용어는 논리 호스트 이름과 공유 주소를 모두 가리킬 때 사용합니다.

일부 데이터 서비스에서는 논리 호스트 이름 또는 공유 주소를 네트워크 인터페이스로 지정해야 합니다. 두 가지를 동일하게 사용할 수 없습니다. 그 외의 데이터 서비스에서는 논리 호스트 이름이나 공유 주소를 지정할 수 있습니다. 지정하는 인터페이스 종류에 대한 자세한 내용은 각 데이터 서비스에 대한 설치 및 구성을 참조하십시오.

네트워크 자원은 특정 물리적 서버와 연결되지 않고 물리적 서버 사이에 마이그레이션할 수 있습니다.

네트워크 자원은 처음에 기본 노드에 연결됩니다. 기본 노드에 장애가 발생하면 네트워크 자원과 응용 프로그램 자원이 다른 클러스터 노드(보조)로 페일오버합니다. 네트워크 자원이 페일오버하면 잠시 지연된 후에 응용 프로그램 자원이 보조 노드에서 계속 실행됩니다.

그림 3–5에서는 단일 서버 모델과 클러스터 서버 모델을 비교합니다. 클러스터 서버 모델에서는 네트워크 자원(이 예에서는 논리 호스트 이름)이 둘 이상의 클러스터 노드 사이에 이동할 수 있습니다. 응용 프로그램은 특정 서버와 연결된 호스트 이름 대신 논리 호스트 이름을 사용하도록 구성됩니다.

그림 3–5 고정 호스트 이름과 논리 호스트 이름 비교

또한 공유 주소는 처음에 한 노드와 연결됩니다. 이 노드를 GIN(Global Interface Node)이라고 합니다. 공유 주소는 클러스터에 대한 단일 네트워크 인터페이스로 사용됩니다. 이러한 인터페이스를 전역 인터페이스라고 합니다.

논리 호스트 이름 모델과 확장 가능한 서비스 모델 간의 차이점은 확장 가능한 서비스 모델의 경우 각 노드에도 루프백 인터페이스에 대해 활성으로 구성된 공유 주소가 있다는 것입니다. 이러한 구성 때문에 여러 노드에 대하여 여러 데이터 서비스 인스턴스를 동시에 실행할 수 있습니다. “확장 가능 서비스”는 클러스터 노드를 추가하여 응용 프로그램에 CPU 기능을 추가하는 방법으로 성능을 확장할 수 있는 기능입니다.

전역 인터페이스 노드에 장애가 발생하면 응용 프로그램 인스턴스를 실행하는 다른 노드로 공유 주소를 변경하고 변경한 노드를 새 GIF 노드로 만들 수 있습니다. 아니면 이전에 응용 프로그램을 실행하지 않던 다른 클러스터 노드로 페일오버할 수 있습니다.

그림 3–6에서는 단일 서버 구성과 확장 가능한 클러스터 서비스 구성을 비교합니다. 확장 가능한 서비스 구성에서는 모든 노드에 대한 공유 주소가 있습니다. 페일오버 데이터 서비스에 논리 호스트 이름을 사용하는 방법과 유사한 방법으로 특정 서버와 연결된 호스트 이름 대신 이 공유 주소를 사용하도록 응용 프로그램이 구성됩니다.

그림 3–6 고정 호스트 이름과 공유 주소 비교

데이터 서비스 메소드

Sun Cluster 소프트웨어는 일련의 서비스 관리 메소드를 제공합니다. 이 메소드는 RGM(Resource Group Manager)의 제어에 따라 실행되어 클러스터 노드의 응용 프로그램을 시작하고 중지하고 모니터합니다. 이 메소드는 클러스터 프레임워크 소프트웨어, 멀티 호스트 장치와 함께 사용하여 응용 프로그램이 페일오버 또는 확장 가능 데이터 서비스가 되도록 합니다.

또한 RGM은 응용 프로그램의 인스턴스와 네트워크 자원(논리 호스트이름 및 공유 주소)과 같은 클러스터 내의 자원도 관리합니다.

Sun Cluster 소프트웨어에서 제공하는 메소드 외에 SunPlex 시스템에서도 API와 여러 가지 데이터 서비스 개발 도구를 제공합니다. 이 도구를 사용하면 Sun Cluster 소프트웨어에서 다른 응용 프로그램을 가용성이 높은 데이터 서비스로 실행할 수 있도록 응용 프로그램 프로그래머가 필요한 데이터 서비스 메소드를 개발할 수 있습니다.

페일오버 데이터 서비스

데이터 서비스가 실행되는 노드가 실패할 경우, 서비스는 사용자 간섭 없이 다른 작업 노드로 마이그레이션됩니다. 페일오버 서비스는 페일오버 자원 그룹을 사용합니다. 이 자원 그룹은 응용 프로그램 인스턴스 자원 및 네트워크 자원(논리 호스트 이름)을 위한 컨테이너입니다. 논리 호스트 이름은 하나의 노드에서 구성될 수 있는 IP 주소로, 나중에 원래 노드에서 자동으로 구성이 중지되고 다른 노드에서 구성이 시작됩니다.

페일오버 데이터 서비스의 경우, 응용 프로그램 인스턴스는 단일 노드에서만 실행됩니다. 오류 모니터가 오류를 발견하면, 데이터 서비스가 구성된 방법에 따라 동일한 노드에서 인스턴스를 재시작하려고 하거나 다른 노드에서 인스턴스를 시작하려고 합니다(페일오버).

확장 가능 데이터 서비스

확장 가능 데이터 서비스는 여러 노드에서 인스턴스가 사용되고 있을 가능성을 수반합니다. 확장 가능한 서비스는 두 가지 자원 그룹을 사용합니다. 응용 프로그램 자원을 포함하는 확장 가능 자원 그룹 그리고 확장 가능 서비스가 종속된 네트워크 자원(공유 주소)을 포함하는 페일오버 자원 그룹의 두 가지 자원 그룹을 사용합니다. 확장 가능 자원 그룹은 여러 노드에서 온라인 상태로 있을 수 있으므로 서비스의 여러 인스턴스가 한 번에 실행될 수 있습니다. 공유 주소를 호스팅하는 페일오버 자원 그룹은 한 번에 한 노드에서만 온라인 상태입니다. 확장 가능 서비스에 호스팅하는 모든 노드가 동일한 공유 주소를 사용하여 서비스를 호스팅합니다.

서비스 요청은 단일 네트워크 인터페이스(전역 인터페이스)를 통해 클러스터에 전달되고 로드 균형 조정 정책에 의해 설정된 사전 정의된 몇 가지 알고리즘 중 하나를 사용하여 노드에 분산됩니다. 클러스터는 로드 균형 조정 정책을 사용하여 몇몇 노드 사이의 서비스 부하 균형을 맞추는 로드 균형 조정 정책을 사용할 수 있습니다. 다른 공유 주소에 호스트하는 다른 노드에 여러 개의 GIF가 있을 수 있으므로 유의하십시오.

확장 가능 서비스의 경우 응용 프로그램 인스턴스는 여러 노드에서 동시에 실행됩니다. 전역 인터페이스를 호스트하는 노드가 실패할 경우, 전역 인터페이스는 다른 노드로 페일오버합니다. 응용 프로그램 인스턴스 실행이 실패하는 경우, 인스턴스는 동일한 노드에서 재시작을 시도합니다.

응용 프로그램 인스턴스는 동일한 노드에서 재시작될 수 없으며, 사용되지 않는 다른 노드는 서비스를 실행하도록 구성된 경우, 서비스는 사용되지 않는 노드로 페일오버됩니다. 그렇지 않으면, 나머지 노드에서 실행을 계속하여, 서비스 처리량이 줄어들 수 있습니다.

주 –

각 응용 프로그램 인스턴스에 대한 TCP 상태는 GIF 노드가 아니라 인스턴스가 있는 노드에 보존됩니다. 그러므로 GIF 노드의 실패는 연결에 영향을 주지 않습니다.

그림 3–7에는 페일오버, 확장 가능 자원 그룹, 확장 가능 서비스를 위한 둘 사이의 관계 등에 대한 예가 있습니다. 이 예에는 세 가지 자원 그룹이 있습니다. 페일오버 자원 그룹에는 고가용성 DNS에 대한 응용 프로그램 자원과 고가용성 DNS 및 고가용성 Apache Web Server(SPARC 기반 클러스터 전용)에서 사용되는 네트워크 자원이 포함됩니다. 확장 가능 자원 그룹에는 Apache Web Server의 응용 프로그램 인스턴스만 포함됩니다. 확장 가능 자원 그룹과 페일오버 자원 그룹 사이에는 자원 그룹 의존 관계가 있고(실선) Apache 응용 프로그램 자원은 모두 공유 주소인 네트워크 자원 schost-2를 사용합니다(점선).

그림 3–7 SPARC: 페일오버 및 확장 가능 자원 그룹의 예

로드 균형 조정 정책

로드 균형 조정은 응답 시간과 처리량의 두 가지 측면 모두에서 확장 가능 서비스의 성능을 향상시킵니다.

확장 가능한 데이터 서비스에는 pure 및 sticky라는 두 가지 클래스가 있습니다. pure 서비스는 인스턴스가 클라이언트 요청에 응답할 수 있는 서비스입니다. sticky 서비스는 클라이언트가 같은 인스턴스에 요청을 보내는 서비스이며그러한 요청은 다른 인스턴스에 보내지 않아도 됩니다.

pure 서비스는 가중된 로드 균형 조정 정책을 사용합니다. 이 로드 균형 조정 정책에서 클라이언트 요청은 기본적으로 클러스터의 서버 인스턴스에서 일정하게 분산됩니다. 예를 들어, 3-노드 클러스터에서 각 노드의 가중치가 1이라고 가정합시다. 각 노드는 해당 서비스 대신 클라이언트의 요청 중 1/3에 서비스를 제공합니다. 관리자는 언제든지 scrgadm(1M) 명령 인터페이스나 SunPlex Manager GUI를 통해 노드의 처리량을 변경할 수 있습니다.

sticky 서비스에는 일반 sticky와 와일드카드 sticky 등의 두 가지 종류가 있습니다. Sticky 서비스는 여러 TCP 연결을 거쳐 동시 응용 프로그램 레벨 세션이 in-state 메모리(응용 프로그램 세션 상태)를 공유할 수 있게 합니다.

보통 sticky 서비스는 클라이언트가 여러 개의 동시 TCP 연결 사이에 상태를 공유할 수 있게 합니다. 서버 인스턴스가 단일 포트에서 서비스 요청을 받을 경우에 클라이언트를 “sticky”라고 합니다. 해당 서버 인스턴스가 활성 상태이고, 액세스 가능하며, 서비스가 온라인 상태인 동안 로드 균형 조정 정책이 변경되지 않는 경우 클라이언트의 모든 요청은 동일한 서버 인스턴스로 가도록 보장됩니다.

예를 들어, 클라이언트의 웹 브라우저가 세 개의 서로 다른 TCP 연결을 사용하여 포트 80에서 고유 IP 주소에 연결되지만, 그 연결들은 서비스에서 캐시된 세션 정보를 교환합니다.

sticky 정책을 일반화하면 여러 개의 확장 가능한 서비스가 동일한 인스턴스의 후면에서 세션 정보를 교환하는 것으로 확장할 수 있습니다. 이러한 서비스가 동일한 서비스의 백그라운드에서 세션 정보를 교환하면 동일한 노드의 서로 다른 포트에서 서비스 요청을 받는 여러 서버 인스턴스에 대하여 클라이언트가 “sticky”하다고 합니다.

예를 들어, e-commerce 사이트의 고객이 포트 80에서 일반 HTTP를 사용하여 상품들로 시장 바구니를 채우지만, 바구니의 상품 대금을 신용 카드 지불할 경우 보안 데이터를 보내기 위해 포트 443의 SSL로 전환합니다.

와일드 카드 sticky 서비스는 동적으로 할당된 포트 번호를 사용하지만, 여전히 클라이언트 요청이 같은 노드로 갈 것으로 예상합니다. 클라이언트는 IP 주소가 동일한 포트에 대해 “sticky wildcard”입니다.

이 정책의 좋은 예는 수동 모드 FTP입니다. 클라이언트는 포트 21의 FTP 서버에 연결되고, 동적 포트 범위의 청취자 포트 서버에 다시 연결하도록 서버에서 알립니다. IP 주소에 대한 모든 요청은 제어 정보를 통해 서버가 클라이언트를 알린 동일 노드로 전송됩니다.

이 sticky 정책 각각에 대해 가중된 로드 균형 조정 정책이 기본적으로 적용되므로 클라이언트의 초기 요청은 로드 균형 조정기에 의해 지시된 인스턴스에 보내집니다. 인스턴스가 실행되는 노드에 대한 유사성을 클라이언트가 확립하고 나면, 차후 요청은 액세스할 수 있는 경우 그 인스턴스로 보내집니다. 그리고 로드 균형 조정 정책은 변경되지 않습니다.

특정 로드 균형 조정 정책에 대한 추가 세부 사항이 아래에 설명되어 있습니다.

Weighted. 로드는 지정된 가중치에 따라 다양한 노드들 사이에 분배됩니다. 이 정책은 Load_balancing_weights 등록 정보에 LB_WEIGHTED 값을 사용하여 설정됩니다. 노드에 대한 가중치가 명백히 설정되지 않은 경우, 노드에 대한 가중치는 기본값인 1이 됩니다.

가중치가 적용된 정책은 클라이언트로부터의 트래픽 중 특정 비율만큼만 특정 노드에 전달합니다. X=가중치이고 A=모든 활성 노드의 총 가중치라고 가정할 때 총 연결 수가 충분하다면, 활성 노드는 활성 노드에 보내질 총 새 연결 수의 약 X/A입니다. 이 정책은 개별 요청을 다루지 않습니다.

이 정책은 라운드 로빈(round robin)이 아닙니다. 라운드 로빈 정책은 클라이언트의 각 요청이 항상 서로 다른 노드에 가도록 합니다. 예를 들어, 첫 번째 요청은 노드 1로, 두 번째 요청은 노드 2로 전달됩니다.
Sticky. 이 정책에서 포트 세트는 응용 프로그램 자원이 구성되는 시점에 알려집니다. 이 정책은 Load_balancing_policy 자원 등록 정보에 LB_STICKY 값을 사용하여 설정됩니다.
Sticky-wildcard. 이 정책은 일반적인 “sticky” 정책의 수퍼세트입니다. IP 주소에 의해 식별된 확장 가능 서비스의 경우, 포트는 서버에 의해 할당됩니다(미리 알려지지 않음). 포트는 변경될 수도 있습니다. 이 정책은 Load_balancing_policy 자원 등록 정보에 LB_STICKY_WILD 값을 사용하여 설정됩니다.

페일백 설정

자원 그룹은 한 노드에서 다른 노드로 페일오버됩니다. 그러면 원래 보조 노드였던 노드가 새로운 기본 노드가 됩니다. 페일백 설정은 초기 기본 노드가 다시 온라인 상태가 될 때 수행되는 작업을 지정합니다. 초기 기본 노드가 다시 기본 노드가 되는 페일백 옵션 또는 현재 기본 노드를 그대로 유지하는 옵션이 있습니다. Failback 자원 그룹 등록 정보 설정을 사용하여 원하는 옵션을 지정합니다.

특정 인스턴스에서, 예를 들어 자원 그룹을 호스트하는 원래 노드가 반복적으로 실패하고 재부트될 경우, 페일백을 설정하면 자원 그룹에 대한 가용성이 감소될 수 있습니다.

데이터 서비스 오류 모니터

각 SunPlex 데이터 서비스에는 주기적으로 데이터 서비스를 확인하여 안전 상태를 판단하는 오류 모니터가 있습니다. 오류 모니터는 응용 프로그램 데몬이 실행 중인지 그리고 클라이언트 서비스가 제공되고 있는지 확인합니다. 프로브에 의해 반환된 정보를 기초로, 디먼을 재시작하고 페일오버를 야기하는 것과 같은 사전에 정의된 조치가 초기화될 수 있습니다.