VMware 변경된 블록 추적(CBT)이란 무엇이며 어떻게 작동하는가?

VMware는 기업 가상 환경에서 데이터 보호를 간소화하기 위한 API를 제공하며, 에이전트 없는 백업을 가능하게 하는 기능과 증분 VM 백업의 효율성을 향상시킵니다. 증분 백업은 전체 백업과 비교했을 때 상당한 저장 공간을 절약하는 데 도움이 됩니다.

현대 VMware 백업 솔루션에 관한 이야기를 할 때, 대부분은 VMware의 API를 의존하며 변경된 블록 추적(CBT) 기술을 사용하여 가상 머신의 증분 백업을 용이하게 하고 가속화합니다. 이 블로그 글에서는 변경된 블록 추적에 대해 설명하며, 작동 원리와 실제 적용 사례를 설명합니다.

변경된 블록 추적이란 무엇인가?

변경된 블록 추적(CBT)은 변경된 블록을 추적 파일에 기록하는 네이티브 VMware 기능입니다. CBT는 버전 4.0에서 처음 출시된 VMware vSphere Storage API – 데이터 보호 프레임워크의 일부로, 타사 데이터 보호 응용 프로그램이 CBT를 활용하여 더 효율적인 백업 및 복제를 수행할 수 있게 합니다.

CBT는 ESXi 스토리지 스택 수준에서 작동하며, 타사 백업 솔루션은 마지막 백업 이후 변경된 데이터 블록만 백업하거나 전체 VM이 아닌 사용 중인 블록만 백업할 수 있습니다. 이를 통해 백업 데이터 양을 크게 줄이고, 특히 수백 대의 VM이 있는 대규모 환경에서 백업 프로세스를 가속화할 수 있습니다.

VMware CBT는 변경 사항을 특별한 로그 파일을 추적하여 증분 백업을 수행하는 백업 소프트웨어가 소요하는 시간을 크게 줄입니다. CBT를 사용하지 않고 다른 방법을 사용하여 변경 사항을 추적하는 타사 백업 솔루션은 ESXi 서버에 더 많은 CPU 부하를 일으킵니다. 따라서 CBT는 데이터를 백업할 때 ESXi 서버의 성능도 최적화합니다.

CBT는 또한 VMware의 Storage vMotion 프로세스에서도 사용되며, 이를 통해 가상 머신 디스크 파일을 실행 중에 한 데이터 저장소에서 다른 데이터 저장소로 이동할 수 있습니다.

VMware 변경된 블록 추적의 작동 방식

CBT 기능은 마지막 및 현재 변경 세트 ID를 비교하고 이러한 변경 세트 ID 사이에서 변경된 디스크 섹터를 식별함으로써 작동합니다. VMware CBT는 또한 사용 중인 모든 가상 머신 파일 시스템 (VMFS) 블록을 식별합니다. 추적은 하이퍼바이저 자체에서 수행되며 VM 외부에서 이루어집니다.

CBT 요구 사항

변경된 블록 추적의 요구 사항은 다음과 같습니다:

• VMware vSphere (ESXi 4.0 이상)
• 버전 7 가상 하드웨어 이상
• 로컬 VMFS 데이터 저장소, NFS 또는 iSCSI 데이터 저장소
• 두꺼운 또는 얇은 프로비저닝
• RAW 디스크 매핑 없음. 물리 호환성 모드의 Raw Device Mapping (RDM)은 지원되지 않습니다.
• A VM must not have snapshots to start using VMware CBT

변경된 블록 추적 활성화 방법

기본적으로 CBT는 호스트 CPU 시간의 소량을 소비하기 때문에 비활성화되어 있습니다. 그러나 NAKIVO Backup & Replication과 같은 타사 백업 솔루션에서는 제품이 빠르고 신뢰할 수 있는 증분 백업을 수행하도록 CBT를 활성화해야 합니다.

CBT는 가상 머신의 고급 구성 설정에서 활성화됩니다:

1. VM 설정을 엽니다. VMware vSphere Client에서는 VM을 마우스 오른쪽 단추로 클릭한 다음 설정 편집을 선택하여 수행할 수 있습니다.
2. 설정 편집 창에서 VM 옵션 탭을 클릭합니다.
3. 고급 옵션 범주를 클릭하여 설정을 확장하고 구성 편집을 구성 매개변수 행에서 클릭합니다. VM에 대한 구성 매개변수 창이 열리며 여러 줄이 포함되어 있고 각 줄에는 매개변수 이름과 값이 포함되어 있습니다.
4. CBT 활성화는 .vmx 구성에서 다음 줄에 의해 결정됩니다:

참고: CBT를 비활성화하려면 TRUE를 해당 SCSI 장치의 번호를 사용하여 ctkEnabled 및 scsi0:0.ctkEnabled 줄에 FALSE로 변경하십시오.

가상 머신에서 CBT가 활성화되면 VMkernel은 가상 디스크 블록의 매핑을 저장하는 추가 파일을 VM 디렉터리에 -ctk.vmdk로 만듭니다. 이 파일은 해당 .vmdk 디스크와 관련이 있으며 마지막 변경 세트 ID에서 식별된 특정 시간과 현재 상태 사이에이 가상 디스크에서 변경된 블록의 목록을 포함합니다. 생성된 CTK 파일의 크기는 원래 크기를 초과하지 않고 변하지 않습니다. 가상 디스크의 크기가 증가하지 않는 한. CTK 파일의 크기는 VM 디스크 크기의 10 GB마다 약 5 MB입니다. 대부분의 백업 솔루션은 VMware SDK 방법을 사용하여 프로그래밍 방식으로 VM에 대한 CBT를 활성화하고 stun/unstun 사이클을 사용합니다. 이 사이클에는 전원을 켜거나 끄기, 일시 중지/재개 또는 스냅샷 만들기/삭제가 포함됩니다. stun/unstun 사이클 중에는 특정 VM에 대해 VMware 저장소 스택에 특수 변경 추적 필터가 삽입되어 CBT가 VM에 인스턴스화될 수 있습니다.

CBT가 활성화되었는지 확인하는 방법

수동으로 CBT를 활성화하지 않은 경우 백업 소프트웨어가 VM 백업을 수행하기 위해 CBT를 활성화했는지 확인할 수 있습니다. CBT 설정을 확인하는 단계는이 기능을 활성화하는 단계와 유사합니다. 그러나 여기에서는 .vmx 구성 파일을 사용한 약간 다른 방법을 다룰 것입니다.

VM 백업을 위해 CBT가 활성화되었는지 확인하려면 다음을 수행하십시오:

1. VMware vSphere Client.
2. 필요한 VM을 찾고 전원이 꺼져 있는지 확인하십시오.
3. 데이터스토어의 VM 폴더로 이동하십시오.
4. VM 구성 파일(.vmx)을 찾으십시오.

활성화된 CBT를 사용하면 각 가상 디스크에는 가상 디스크 이름이 “xxx”인 xxx-ctk.vmdk 파일이 함께 제공됩니다. 이러한 CTK 파일을 보면 작동 중인 CBT 기능을 나타냅니다.

호스트가 부적절하게 종료되거나 전원이 차단된 경우와 같이 일부 경우에는 VM이 켜져 있는 동안 CBT가 변경 사항을 추적하지 못할 수 있습니다. 이는 CBT를 재설정하여 이전에 수집한 모든 CBT 데이터가 플러시되고 새 데이터가 재설정 시점부터 수집되기 시작한다는 것을 의미합니다. CBT 재설정 후 VM 백업을 실행하면 전체 백업이 수행됩니다. 전체 백업을 만든 후 새로운 변경 사항을 추적한 후 다시 증분 백업을 수행할 수 있습니다.

NAKIVO 백업 및 복제에서 VMware CBT 사용하기

NAKIVO 백업 및 복제는 VMware vSphere에서 가상 머신을 백업, 복구 및 복제할 수 있는 범용 데이터 보호 솔루션입니다. NAKIVO 솔루션으로 수행되는 증분 백업을 가속화하기 위해 새 백업 작업에는 기본적으로 CBT가 활성화됩니다.

NAKIVO 백업 및 복제와 같은 다른 vSphere 백업 솔루션처럼 VMware CBT를 사용할 수 없는 여러 가지 경우가 있습니다:

• VMware CBT가 VM에서 지원되지 않습니다: 가능한 원인 – ESXi 호스트가 v4.1보다 낮거나 가상 하드웨어 버전이 v7보다 낮음.

• VMware CBT 데이터가 제공되지 않았습니다: 가능한 원인 – ESXi 호스트 전원 장애 및 CBT가 VM 증분 변경 사항을 추적하지 못함.

추가 변경 추적 설정에서 CBT 사용 중 오류가 발생한 경우 솔루션이 취해야 할 조치를 찾을 수 있습니다.

이 오류 시 조치들을 자세히 살펴보겠습니다:

• 소유권 방법으로 전환: NAKIVO Backup & Replication의 소유권 변경 추적 방법을 사용할 것이며, 이는 VMware CBT보다 느리며 ESXi 호스트의 리소스를 더 많이 사용합니다.
• CBT 재설정: CBT가 실패한 경우 CBT를 재설정합니다.
• VM 처리 실패: VM 처리가 중지됩니다.

또한 선택한 오류 시 조치를 적용할 시기를 지정할 수 있습니다:

• 즉시: 오류 조치가 즉시 적용됩니다(Reset CBT 조치는 제외).
• 다음 재시도 시: 오류 조치가 다음 재시도에 적용됩니다.
• 마지막 재시도 시: 오류 조치가 마지막 재시도에 적용됩니다.

VMware CBT에서 제공된 변경된 블록 두 번 확인 확인란을 선택할 수도 있습니다. 이 경우 VMware CBT에서 제공하는 데이터가 NAKIVO Backup & Replication의 소유권 변경 추적과 추가로 확인됩니다. 이 방법은 더 신뢰할 수 있지만 정규 VMware CBT보다 느릴 수 있습니다.

결론

VMware 변경 블록 추적은 백업 프로세스를 모든 면에서 더 빠르고 안정적으로 만드는 강력한 기능입니다. 이 기술은 테스트되었으며 Storage vMotion과 같은 네이티브 VMware 기술에서 광범위하게 사용됩니다.

VMware CBT는 호스트에 추가 부하 없이 VMware 환경의 효율적인 백업을 제공하는 NAKIVO Backup & Replication과 같은 현대적인 백업 솔루션의 필수 구성 요소입니다.