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VTL

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leejia1222 (토론 | 기여)님의 2020년 8월 13일 (목) 18:58 판
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VTL(Virtual Tape Library)은 가상화 기술을 통해 디스크를 마치 테이프처럼 인식하여 데이터를 저장하는 시스템. 파일 단위로 데이터를 복구할 수 있고, 보유한 서버 수만큼 디스크를 분할해 테이프 라이브러리처럼 사용할 수 있어 데이터 복구 및 백업 속도가 테이프보다 빠른 것이 특징이다. 저장 매체로 디스크를 활용함으로써 안정성이 높으며 초기 도입비나 운영비도 절감할 수 있다. 브이티엘이라고 읽는다. 한국어로는 가상 테이프 라이브러리로 번역할 수 있다. 반대말은 물리 테이프 라이브러리인 PTL이다.

개요

디스크 저장소를 테이프로 가상화한 VTL은 현재의 백업 소프트웨어와 현재 백업 및 복구 프로세스, 그리고 정책과 통합할 수 있다. 가상화가 가진 이러한 장점들은 스토리지 통합과 빠른 데이터 복원 프로세스를 포함한다. 대부분의 메임프레임 데이터 센터의 경우에 스토리지 용량은 다양하지만, 비즈니스와 미션 크리티컬 데이터(mission critical data)를 보호하는 것이 매우 중요하다.

기존의 VTL 솔루션 대부분은 비교적 저렴한 비용으로 인해 SAS나 SATA 디스크 어레이(arrays)를 기본 스토리지 구성요소로 사용하고 있다. 어레이 엔클로저(enclosures)를 이용하면 더 많은 디스크 드라이브와 엔클로저를 추가하여 스토리지의 용량을 증가시킬 수 있기 때문에 방법의 확장성이 높아진다.

VTL로의 전환은 디스크 기술이 스트리밍에만 의존하지 않고 데이터 전송 속도에 상관없이 효과적으로 사용할 수 있기 때문에, 테이프 드라이브의 효율을 저해하는 스트리밍의 문제를 없앨 수 있다.

VTL은 테이프가 대신에 디스크에 데이터를 백업하기 때문에 백업 및 복구 작업의 성능을 향상시킨다. 복구 프로세스가 구현에 상관없이 백업보다 빠른 것이 확인되었다. 경우에 따라 VTL의 디스크 어레이에 저장된 데이터를 재해 복구를 위하여 물리적 테이프와 같은 다른 미디어로 내보내기도 한다.

대안으로 소개된 대부분의 현대적 백업 소프트웨어 제품은, 테이프 라이브러리 모방을 전혀 요구하지 않는 파일 시스템 스토리지를 직접 사용하기도 한다. 또한 장기 저장을 위해서 디스크에서 실제 테이프로 데이터를 이동시키는 디스크 스테이징 기능도 제공한다.

VTL은 속도가 매우 빠르지만, 내부의 디스크 스토리지는 분리할 수 있도록 설계하지 않았으며, 테이프를 대신하여 물리적으로 외장 디스크 드라이브를 사용하지 않는다. 디스크 스토리지는 항상 전원과 데이터 소스에 연결되고 물리적으로 격리된 적이 없기 때문에, 인근 건물의 전력망 낙뢰로 인한 잠재적 손상에 취약하다.[1]

테이프 기술이 지금까지는 가장 효율적인 백업 솔루션으로 존재한다. 현재의 테이프 기술로는 테이프 미디어의 수면이 30년 이상이기 때문에 데이터 아카이브를 위한 제일 좋은 선택이 될 수 있다. 최근 몇 년 동안은 디스크 기반 백업이 디스크의 가격 하락과 동시에 수작업의 개입이 감소함으로 인해 인기가 올라갔었다. 디스크 기반의 백업이 가진 성능은 일반적으로 더 빠른 것으로 간주되고, 탐색 시간이 더 빨라지기 때문에 디스크에서 개별 파일의 복원 속도가 월등히 빠르다.

VTL은 백업 호스트에 실제 테이프 라이브러리 시스템으로 나타나는 디스크 기반 백업 시스템이지만, 가상 테이프 드라이브로 전송되는 백업 스트림은 디스크에 기록되고 디스크에서 복원된다. 다른 디스크 기반 백업 솔루션보다 VTL이 가진 가장 큰 장점이라고 하자면 기존 테이프 백업 기반 시설에 원활하게 통합된다는 점이다. 기존 테이프 라이브러리 시스템을 모방하는 기능 덕분에 백업 애플리케이션, 정책, 라이선스 등을 변경할 필요가 없다.[2]

역사

최초의 VTL은 1992년 사이버네틱스에서 고속 테이프 캐시(HSTC)라는 이름으로 발표되었다. 이후에 IBM은 1997년에 도입돈 가상 테이프 서버(VTS)를 출시하였다. 많은 과거의 애플리케이션이 매우 짧은 테이프 용량을 많이 사용하는 중앙 컴퓨터 시장을 주요 타깃으로 삼았다. ESCON 인터페이스를 사용하였고, IBM 3494 테이프 라이브러리의 디스크 캐시 역할을 하였다. 썬 마이크로시스템즈(Sun microsystems)가 2005년에 획득한 VSM(Virtual Storage Manager)은 StorageTek의 경쟁 제품으로, 시장 지배력이 가장 강했던 STK Powderhorn 라이브러리를 백 스토어로 활용했다고 알려져 있다. 각 제품들은 더 큰 디스크 버퍼(buffer) 용량인 FICON과 2010년에는 "테이프리스(Tapeless)" 디스크 전용 환경을 지원하도록 향상되었다.

중앙 컴퓨터 공간에 있는 다른 제품들도 "테이프리스"다. DLm은 EMC에서 개발했으며, 루미넥스는 데이터 도메인과 협력하여 채널 게이트웨이 플랫폼의 데이터 중복을 제거하는 이점을 제공함으로써 큰 인기와 호응을 얻었다. 중복제거를 통해 제공되는 외부 사이트 복제 대역폭의 감소로 인해 이러한 형태의 가상 테이프가 복구 시점 목표 시간 및 복구 시간 목표를 거의 0으로 단축하는 것이 가능하며, 실용적이다.

중앙 컴퓨터 환경 외부에서는 테이프 드라이브와 라이브러리가 대부분 SCSI를 특징으로 하였다. 이와 마찬가지로 VTL은 SPI, 파이버 패널,iSCSI와 같은 인기 있는 SCSI 전송 프로토콜을 지원하도록 개발되었다.

엔터프라이즈 스트레이티지 그룹(Enterprise Strategy Group)의 분석가에 따르면, 팔콘스톨(FalconStor) VTL은 VTL 시장에서 판매되는 제품 중 절반의 기반이라고 한다.

2010년대 중반에 VTL은 씨게이트(Seagate)와 HGST의 대용량 아카이브 드라이브와 더 인기 있는 클라우드 테이프 및 D2D(disk to disk) 시나리오 덕분에 살아났다.[1]

특징

VTL은 앞에 테이프 장비의 단점을 보완할 수 있는 장비로, 데이터 중복제거 기술 기능을 가지고 있다. 예를 들어 10대의 윈도우 2016 서버의 운영체제 영역을 100기가바이트라고 가정하고 백업을 받는다고 하면, 10게의 데이터는 1테라바이트이다. 이것을 원본 1개인 100기가바이트만 남겨놓고, 나머지 9개는 바탕화면의 바로가기와 같이 원본을 가리킨다고 보면 된다. 이를 통해 VTL 내의 디스크 공간을 절약하고 비용을 절감할 수 있다. 또한 데이터 중복제거 기술은 매우 쉽게 원거리 DR(Disaster Recovery) 환경을 구성 할 수 있다는 것이 장점이다. 기존의 DR 구성을 위한 일반적인 방법은 1) 본사에서 백업서버로 네트워크 백업 2) 백업서버에서 테이프 장비로 백업 3) 백업된 테이프를 빼내어서 DR 센터로 이동 4) DR 센터의 테이프 장비에 테이프 삽입 5) 백업 서버에서 DR용 각 앱서버에 데이터 복구 순서로 이루어진다. 이러한 방법은 많은 시간과 노력 그리고 중간 이동 시 테이프 미디어 불량을 감수해야 했다. 하지만 백업에서 데이터 중복제거 기술이 도입된 이후 DR 센터 구성이 매우 쉬워졌다. 즉, 관리자의 입장에서 매우 간단하고, 빠르고, 효율적으로 DR 센터 구축 및 운영이 가능하다는 큰 장점이 있다.[3] 이외 VTL의 장점을 나열하면 다음과 같다.

  • 백업 및 복원 시간 향상 : 디스크 기반 백업을 통해 백업 및 복원 시간을 단축한다. VTL 시스템에서는 순차적으로 디스크에 백업 데이터를 기록함으로써 데이터의 순차적 접근이 유지되고 있다. 다른 D2D에 비해 VTL은 샌(SAN)을 통해 가상 디바이스에 접근할 수 있는 고성능 방법이며, D2D 시스템은 나스(NAS) 네트워크를 사용한다.
  • 테이프 미디어 처리 감소 : 테이프 미디어의 취급이 크게 감소하기 때문에 수동 개입이 덜 필요하며, 아카이브 용도로 필요한 데이터만 물리적인 테이프에 전송한다면 결국에는 필요한 테이프 미디어의 양이 줄어든다.
  • 간편한 통합 및 상호 운용 : 선두에 있는 제조업체들의 테이프 라이브러리와 드라이브는 모방된다. 백업 애플리케이션의 관점에서는 변경할 것이 없으며, 가상 테이프와 실제 테이프 라이브러리의 차이점도 없다. VTL은 백업 환경에 완벽하게 통합되고 무중단 운영이 가능하다.
  • 복합적인 VTL 인스턴스(instance) : 여러 VTL 인스턴스를 생성하고 하나 이상의 VTL 인스턴스를 호스트에 전용으로 지정할 수 있다. 각 백업 서버는 자체 VTL 인스턴스로 백업을 전송하므로 테이프 라이브러리 공유 및 백업 스트림(stream) 멀티플렉싱(multiplexing)이 필요치 않다. 또한 여러 개의 동시 백업 스트림이 전체 백업 처리량을 향상시킨다.
  • 동적 디스크 할당 : 디스크 공간을 사전 할당할 필요가 없어 필요에 따라 가상 카트리지에 스토리지가 할당된다. 사용 가능한 스토리지 용량을 늘리기 위해서 나중에 추가 디스크 저장소를 구성할 수 있다. 또한 디스크 저장소는 저장소 풀(pool)로 분류할 수 있으며, 가상 카트리지(cartridges)가 저장소 풀과 관련될 수 있다. 예를 들자면, WORM 속성이 활성화된 가상 카트리지에 WORM 풀을 생성할 수 있다.
  • 데이터 중복 제거 : VTL 확장 버전은 주요 백업 애플리케이션의 백업 데이터 스트림을 지원하기 때문에 데이터 중복 즉시 제거를 지원한다. 데이터 중복 제거 기능을 통해 많은 비용이 절감된다.
  • 데이터 압축 : 디스크 용량의 요구사항을 줄요 스토리지 비용을 절감해준다. 데이터를 디스크에 저장하기 전에 압축할 수 있으며, 사용되는 압축 알고리즘은 빠르며, 2:1 압축 비율을 달성할 수 있다.
  • 재해 복구 : 재해 복구를 위해 하나 이상의 원격 VTL 서버에 VTL 확장 버전 복제 가상 테이프 데이터를 사용할 수 있다. 자동 재해 복구 관리를 위해 원격 서버로 자동 복제를 지원한다.[1]
  • 랜섬웨어 감염 방지 : 랜섬웨어는 감염된 컴퓨터나 서버에 연결되어있는 디스크 장치의 모든 파일을 암호화하는데, 테이프 장치의 미디어는 일반적인 파일 탐색기로는 접근이 되지 않고, 반드시 백업 소프트웨어를 시동해야만 읽기와 쓰는 것이 가능하다. 그렇기 때문에 운영체제 자체에서 직접 접근을 할 수 없기 때문에 랜섬웨어로부터 안전하다.[4]

하지만 VTL이 항상 장점만 있는 것은 아니다. PTL은 백업 후 원거리 보관을 통해 재난 발생 시에도 원거리에 데이터를 보관했기 때문에 백업이 가능하다는 장점이 있지만 초기 VTL의 경우 수십 개의 디스를 제거해서 소산하기가 물리적으로 힘들었다. 하지만 최근 출시되는 VTL은 중복을 제거하고 고밀도 파장 분할 다중(DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing) 전송망을 사용하여 장거리의 데이터를 복제하여 소산할 수 있는 방식을 사용하고 있다.[5]

종류

  • 일체형 VTL : 백업을 위해 알맞게 만들어진 디스크에 컨트롤러를 탑재하여 개발된 백업 전용 디스크를 사용하기 때문에 분리형 VTL보다 데이터를 처리하는 속도가 빠르고, 설치와 안정화 기간이 짧다. 또한 제품에 문제가 발생했을 때, 그 원인을 찾아내는 방법이 비교적 쉬워서 책임소재를 파악하고 이를 빠르게 해결할 수 있다는 점이 장점이다. 하지만 분리형 VTL에 비해 가격이 2~4배 정도 비싸며 사용자가 디스크를 선택할 수 없어서 기존의 저장소를 활용하는 데 제약이 따른다는 점이 존재한다.
  • 분리형 VTL : 백업의 양이 증가할 때에 즉각적으로 대응이 가능하며, 관리 비용을 줄여주는 등 가용성이 뛰어나다. 기존의 저장소를 그대로 활용이 가능하며, 가격도 일체형에 비해서 저렴하기 때문에 경제적 도입이 가능하다. 하지만 각각의 구성 요소들이 OEM 방식을 통해 제공되기 때문에 에러나 오작동이 발생하면 어디에서 발생한 것인지 찾기 어려워 문제 발생 시 해결하기가 어렵다는 단점이 있다.[6]

비교

비교 항목 단순 D2D 백업 소프트웨어 VTL VTL 백업
성능 40~50MB(디스크의 성능에 따라 다름) 하드웨어 요소에 따라 확장 능력이 달라짐 150MB/Sec 이상(모듈을 확장함에 비례하여 늘어남)
백업 정책 관리 어려움 기존 테이프 정책 사용 기존 테이프 정책 사용
운영 소프트웨어 D2D 전용 소프트웨어 필요 VTL 소프트웨어 추가 구매 기존 백업 소프트웨어 사용
저장 방식 파일 단위 스트림 방식 스트림 방식
바이러스 감염 위험성 취약 없음 없음
보안성 취약 VTL 서버는 취약, 데이터는 안전 안전
확장성 및 장비 공유 확장의 어려움 및 장비 공유의 한계 VTL 소프트웨어가 설치된 OS의 파일 시스템에 의해 제한적(최대 2T) 자유로운 용량 확장 및 공유 가능
관리 일반적인 산(SAN) 스토리지와 같은 관리 필요 VTL 소프트웨어와 디스크 하드웨어를 각각 관리 쉬운 설치와 한 번 설치 이후에는 관리 필요성이 적음
설치, 구성 및 기술 지원 몇 시간에서 몇 일 정도가 걸리며, 백업 소프트웨어와 스토리지의 각 부분에 대한 별도의 기술 지원 필요 VTL 소프트웨어와 디스크 하드웨어의 각 부분에 대한 별도의 기술 지원이 필요하며, 문제 원인에 대한 규명 및 해결이 복잡하고 시간이 오래 걸림 몇 분
비용 대비 효과 백업 성능 유지를 위한 전문인력 필요에 의한 비용 증가 복잡한 시스템 구성을 위해 전문 인력 필요.(급격한 비용 증가의 가능성) 도입 비용이 저렴하고 운영 및 관리가 쉬움
[7]
VTL과 PTL

PTL(Physical tape library)는 물리적 테이프로 데이터를 백업받는 방식이고, VTL은 물리적으로는 디스크이나 백업 대상 서버에서는 테이프로 인식이 된다는 차이를 보인다. PTL은 과거에 가장 많이 사용한 백업 방식으로, 테이프를 사용하여 데이터를 백업했다. 그러나 데이터가 증가함에 따라 테이프를 사용하는 방식이 비효율적이라는 한계를 드러내면서 다른 기술로 대체되고 있다.[8]

전망

지금의 VTL은 기존의 테이프 백업 장치를 기본으로 하는 백업 시스템 구성에서 다른 업무에 지장을 주지 않는 단일 업무 단위부터 적용되고 있다. 그리고 그 대상은 늘어나는 중이다. VTL이 기본적으로 백업의 신뢰성, 성능, 복구, 편리한 관리 기능 등을 필요로 하는 모든 기업에게 유용하기 때문에 고속의 백업과 복구를 필요로하는 분야라면 어디든지 적용이 가능하다. 현재 VTL은 대량의 데이터를 체계적이고 효율적으로 관리하며, 즉각적인 데이터 처리 작업이 필수적인 금융권이나 대기업 등에서 관심을 보이고 있다. 이 외에도 대용량의 자료에 대한 백업과 복구가 필요한 학교와 공공기관 등에서도 조금씩 관심을 보이고 있기에 널리 확산될 것으로 추정된다.[6]

각주

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 Virtual tape library wikipedia - https://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_tape_library
  2. ↑ 〈https://www.quadstor.com/virtual-tape-library.html〉, 《QUADStor》
  3. ↑ jbyoon (아이비인포텍(주)), 〈랜섬웨어 감염을 막는데 효과적인 VTL에 대하여〉, 《셰어드아이티》, 2019-07-03
  4. ↑ 윤주병, 〈랜섬웨어 감염을 막는데 효과적인 VTL에 대하여〉, 《아이비인포텍》
  5. ↑ Lucas 팬도라, 〈IT 인프라 4편 - 백업 스토리지〉, 《티스토리》, 2018-10-05
  6. ↑ 6.0 6.1 안나푸르나, 〈VTL (Virtual Tape Library) 개념〉, 《티스토리》, 2008-11-24
  7. ↑ 탐정 , 〈VTL 이란? Virtual Tape Library〉, 《네이버 블로그》, 2016-04-06
  8. ↑ 멀티코어 multicore, 〈[https://multicore-it.com/71 시스템운영에 필요한 인프라 지식〉, 《깊고넓은지식창고》, 2018-11-19

같이 보기

참고 자료


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