가상 머신을 클라우드 스토리지에 백업하기

지난 몇 년간 서버 가상화 시장은 폭발적인 성장을 보였습니다. 실제로 서버 가상화는 다음과 같은 많은 이점을 제공합니다:

-          서버 통합;

-          애플리케이션 격리;

-          서버 프로비저닝 속도 향상 및 게스트 VM의 이식성 개선;

-          데이터센터 공간과 전력 소비량을 줄이세요.

-          테스트 서버 비용 절감

하지만 가상화는 몇 가지 새로운 과제를 야기하기도 합니다. 그중 하나는 가상 머신 백업 문제입니다. 가상 머신 백업에는 상당한 저장 공간과 네트워크 리소스가 소모될 수 있습니다. 호스트 머신이 여러 가상 머신을 호스팅하는 경우, 모든 가상 머신을 백업하는 것이 더욱 어려워집니다. 모든 가상 머신을 동시에 백업하면 서버 성능이 급격히 저하될 수 있습니다.

DriveHQ의 클라우드 IT 솔루션의 일부로 제공되는 클라우드 백업 서비스는 수만 개의 기업 데이터를 성공적으로 백업해 왔습니다. 당사의 효율적이고 안정적인 백업 소프트웨어는 대규모 기업 고객의 가상 머신(VM) 백업에도 탁월한 성능을 보여왔습니다. 이 글에서는 가상 머신 백업 방법, 전략, 장단점, 그리고 DriveHQ의 클라우드 백업 솔루션이 다른 백업 솔루션보다 뛰어난 이유에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

1.          무엇을 백업할지 결정하세요

다른 백업 구현과 마찬가지로 어떤 데이터를 백업해야 하는지 결정해야 합니다. 일반적으로 이미지 백업과 데이터 백업이 있습니다.

1.1.    이미지 백업

이미지 백업은 전체 시스템 이미지(또는 디스크 이미지)를 백업하는 방식입니다. 이 방식의 가장 큰 장점은 운영 체제에 오류가 발생하여 부팅이 불가능한 경우, 백업 소프트웨어를 통해 사용자 데이터를 포함한 전체 시스템을 복원할 수 있다는 것입니다. 단점으로는 이미지 백업은 일반적으로 시간이 오래 걸리고, 백업 복사본을 보관하는 데 더 많은 저장 공간이 필요하며, 개별 파일 복원이 어렵다는 점입니다. 또한, 이미지 백업은 일반적으로 동일한 하드웨어 구성을 가진 동일한 컴퓨터에만 복원할 수 있습니다.

1.2.  데이터 백업(또는 파일 백업)

일반적으로 시스템 복구 디스크는 운영 체제와 프로그램 파일을 백업하지 않습니다. 대신 사용자 데이터 파일을 백업합니다. 이렇게 하면 운영 체제에 오류가 발생했을 때 시스템 복구 디스크를 사용하여 운영 체제를 복원하고 다른 프로그램을 다시 설치한 다음 백업 소프트웨어를 사용하여 모든 사용자 데이터를 복원할 수 있습니다. 데이터 백업의 장점은 일반적으로 시간이 훨씬 적게 걸리고 저장 공간을 적게 차지하며 개별 파일과 폴더를 훨씬 쉽게 복원할 수 있다는 것입니다. 
 

2.          가상 머신 백업 방법

(1)   이미지 백업을 사용하여 호스트 서버를 백업하십시오

이것이 아마도 가장 간단한 방법일 것입니다. 호스트 서버 전체를 백업하면 모든 게스트 VM도 함께 백업됩니다. 가상 디스크 파일은 게스트 OS에 의해 지속적으로 수정되므로 백업 소프트웨어는 가상 디스크 파일의 스냅샷을 생성해야 합니다. 볼륨 섀도 복사(VSC) 기술을 사용하면 이러한 문제는 발생하지 않습니다.

실제적인 단점은 1.1절에서 언급한 내용과 매우 유사합니다.  하나의 호스트 서버에서 여러 개의 가상 머신을 호스팅할 수 있기 때문에, 일부 단점은 극복하기가 더욱 어려워집니다.

(2)   가상 머신 구성 파일과 가상 하드 디스크(VHD)를 백업하십시오.

방법 (1)과 비교하면 이 방법은 호스트 서버 자체를 백업할 필요가 없습니다. 호스트 서버에서 호스팅되는 VM이 하나만 있는 경우 백업 속도가 최대 100% 빨라질 수 있습니다. 서버에서 호스팅되는 VM이 많은 경우 속도 향상은 그다지 크지 않습니다.

호스트 서버가 게스트 VM 호스팅 용도로만 사용되는 경우 호스트 서버 자체를 백업할 필요는 없습니다. 이미지 백업을 사용하여 호스트 서버를 백업하는 대신, 백업 없이 복구 디스크를 사용하여 호스트 서버를 쉽게 복원할 수 있습니다.

또 다른 방법은 게스트 VM을 제외하고 호스트 서버만 백업하는 이미지 백업을 생성하는 것입니다. 호스트 서버의 파일은 실제 데이터에 큰 영향을 미치지 않으므로 한 번만 백업하거나 훨씬 낮은 빈도(예: 1년에 한 번 또는 매달 한 번)로 백업하면 됩니다.

(3)   이미지 백업을 사용하여 가상 머신을 백업합니다.

어떤 면에서 가상 머신은 물리적 머신과 같습니다. 따라서 일반적인 이미지 백업을 사용하여 백업할 수 있습니다. 가상 머신의 디스크 이미지 파일은 실제로 VHD 파일이므로 방법 (3)과 방법 (2) 사이에는 큰 차이가 없습니다. 물론 가상화 소프트웨어가 VSS를 지원하지 않는 경우에는 방법 (3)을 사용해야 합니다. 다행히 대부분의 주류 가상화 솔루션은 VSS를 지원합니다.

방법 (2)는 관리 관점에서 더 잘 작동합니다. 각 게스트 VM에서 백업 작업을 생성하는 대신 호스트 서버에서 중앙 집중식으로 백업을 수행할 수 있습니다.

방법 (3)은 이식성 관점에서 더 잘 작동합니다. 가상 머신은 한 호스트 서버에서 다른 호스트 서버로 이동할 수 있습니다. 방법 (3)을 사용하고 백업 대상이 네트워크 매핑 드라이브인 경우 아무것도 변경할 필요가 없습니다.

(4)   가상 머신에 데이터 파일을 백업합니다.

가상화의 주요 장점 두 가지는 "빠른 프로비저닝"과 "이식성"입니다. 이러한 두 가지 장점 덕분에 이미지 백업은 일반적으로 필요하지 않습니다:

우선 호스트 서버는 운영 체제와 가상화 소프트웨어만 설치된 최소한의 표준 구성으로 복원됩니다. 호스트 서버를 복원하는 대신 백업 없이 복구 디스크를 사용하여 간편하게 복원할 수 있습니다. 사용자 데이터나 업무 데이터는 손실되지 않습니다.

둘째로, 게스트 운영 체제는 백업 없이도 쉽게 복원할 수 있습니다. 실제로 회사별 소프트웨어가 설치된 사전 프로비저닝된 게스트 운영 체제를 대기 VM으로 실행(또는 백업)할 수 있습니다. 메인 게스트 VM에 장애가 발생할 경우, 전체 게스트 VM을 복원하는 대신 대기 VM을 부팅하여 사용자 데이터를 대기 VM으로 복원하기만 하면 됩니다. 이를 통해 시스템 다운타임을 크게 줄일 수 있습니다.

위 분석을 바탕으로, 약간의 준비만 하면 호스트 서버와 가상 머신을 백업하는 데 이미지 백업은 일반적으로 필요하지 않습니다. 이미지 백업이 필요한 경우도 있지만, 보통은 일회성 백업이거나 매우 낮은 빈도로 반복 백업하는 것으로 충분합니다.

위에서 언급했듯이 데이터 백업은 이미지 백업보다 훨씬 효율적이고 유연합니다.

3.          클라우드에 가상 머신을 백업할 때의 과제

가상 머신을 클라우드에 백업하는 것은 또 다른 어려움을 야기합니다. 이미지 백업을 사용하면 매우 큰 백업 파일이 생성될 수 있는데, 단일 파일의 크기가 200GB 또는 그 이상이 될 수도 있습니다. VHD 파일만 백업하는 경우에도 VHD 파일 자체의 크기가 100GB 이상으로 매우 커질 수 있습니다. 단일 파일의 크기가 이렇게 커지면 업로드, 다운로드 및 관리가 어려워집니다. 결국 이러한 파일을 온라인으로 백업하는 것은 비효율적이고 신뢰성이 떨어질 수밖에 없습니다.

위 문제를 완화하기 위해 증분 백업을 사용할 수 있습니다. 하지만 증분 백업은 클라우드 기반 백업과 잘 연동되도록 매우 신중하게 설계하고 테스트해야 합니다. 그럼에도 불구하고 실제 시나리오에 따라 결과는 크게 달라질 수 있습니다.

증분 백업은 많은 경우 백업해야 할 데이터 양을 줄일 수 있지만, 다음과 같은 단점이 있습니다:

-          이는 백업 및 복원 프로세스에 단계를 추가하여 오류 발생 가능성을 높입니다.

-          어떤 경우에는 증분 백업이 매우 비효율적일 수 있습니다. 데이터가 자주 변경되는 경우(예: 수정, 조각 모음, 재구성, 재정렬, 재인덱싱 또는 압축) 증분 백업으로 인해 전송해야 하는 데이터 양이 오히려 증가할 수 있습니다.

-          VHD 파일이나 이미지 백업 파일에 수천 개의 작은 변경 사항이 발생하는 특정 상황에서는, 변경 유형에 따라 수천 개의 변경 사항을 업로드하고 적용하는 데 매우 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 특히, 이러한 변경 사항에 대량의 데이터를 한 위치에서 다른 위치로 이동해야 하거나 전체 파일 크기가 변경되는 경우에는 더욱 그렇습니다. 또한, 증분 변경 사항 적용에 실패하면 전체 파일이 손상될 수 있습니다.

-          이는 롤링 체크섬 알고리즘을 사용하여 파일의 증분 변경 사항을 계산하는 데 더 많은 CPU 리소스를 사용합니다.

-          경우에 따라 증분 백업이 이전 전체 백업과 병합되지 않을 수 있습니다. 이 경우 전체 저장 공간 사용량이 증가하고 복원 시간과 단계가 늘어납니다.

4.          DriveHQ 솔루션

DriveHQ는 수많은 대기업 고객의 가상 머신(VM) 백업을 성공적으로 수행해 왔습니다. 백업 프로세스를 효율적이고 원활하게 진행하기 위해 다음과 같은 모범 사례를 권장합니다. 이러한 사항들이 필수 사항은 아니지만, 성능과 안정성을 최적화하고 비용을 크게 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

4.1 가상 머신을 준비하세요

운영체제 볼륨, 애플리케이션 볼륨, 데이터 볼륨을 분리하여 운영체제, 애플리케이션, 데이터용으로 각각 세 개의 VHD 파일을 생성하는 것을 권장합니다. 최소한 운영체제용 VHD 파일 하나와 애플리케이션 및 데이터용 VHD 파일 하나, 또는 운영체제 및 애플리케이션용 VHD 파일 하나와 데이터용 VHD 파일 하나를 생성하는 것이 좋습니다.

메모리 스왑 파일이나 페이지 파일을 앱 볼륨이나 데이터 볼륨으로 이동하면 OS 볼륨의 데이터 양을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

위와 같은 방법을 사용하면 OS 볼륨의 VHD 파일 크기를 최소화할 수 있습니다. Windows XP 또는 Windows Server 2003의 경우 OS 볼륨에는 약 16GB 또는 그보다 적은 용량만 필요하며, Windows 7/Server 2008 R2의 경우 약 32GB 또는 그보다 적은 용량만 필요합니다.

4.2. 가상 머신 운영 체제를 백업하세요

적절한 준비를 거치면 운영체제가 포함된 VHD 파일의 크기는 비교적 작을 수 있습니다(32GB 미만). 이 파일은 로컬에 쉽게 백업하거나 클라우드 스토리지에 백업할 수 있습니다. 운영체제는 거의 변경되지 않거나 변경되더라도 백업 또는 복원에 영향을 미치지 않으므로 이 VHD 파일은 한 번만 백업하면 됩니다.

OS VHD 백업은 OS를 다시 설치하거나 복구 디스크를 사용하여 OS를 복원할 수 있으므로 필요하지 않을 수 있습니다.  반면에 OS VHD 파일을 미리 준비해 두면 OS 복원 시간을 단축할 수 있습니다.

VM의 운영 체제를 DriveHQ 클라우드 스토리지에 백업하기로 결정했다면 호스트 서버에서 DriveHQ 온라인 백업 클라이언트 소프트웨어를 실행하고 데이터베이스를 사용하여 백업 작업을 생성하기만 하면 됩니다  / 이메일 백업 마법사를 실행한 다음, 가상 머신 구성 파일과 OS VHD 파일을 백업할 백업 소스 폴더를 선택하고 다른 VHD 파일은 제외합니다. 다른 VHD 파일을 제외하려면 작업 관리에서 선택할 수 있습니다 가지다 백업 작업 편집 창.

4.3 가상 머신 소프트웨어 애플리케이션을 백업하세요

소프트웨어 애플리케이션이 동일한 OS VHD에 설치되어 있다면, 이미 OS와 함께 백업된 것입니다.

소프트웨어 설치 디스크가 있다면 앱 VHD 파일을 백업할 필요는 없습니다. 하지만 앱 VHD 파일을 미리 준비해 두면 소프트웨어 앱을 복원하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있습니다.

VM의 소프트웨어 애플리케이션을 DriveHQ 클라우드 스토리지에 백업하기로 결정했다면 호스트 서버에서 DriveHQ 온라인 백업 클라이언트 소프트웨어를 실행하고 데이터베이스를 사용하여 백업 작업을 생성하기만 하면 됩니다  / 이메일 백업 마법사를 실행한 다음, 앱 VHD 파일을 백업할 백업 소스 폴더를 선택하십시오.

4.4 가상 머신 데이터 파일을 백업하세요

이 경우 가상 머신은 물리적 머신과 완전히 동일합니다. 필요한 것은 다음과 같습니다:

(1)   가상 머신에 DriveHQ 온라인 백업을 설치하세요.

(2)   백업할 데이터를 백업하기 위한 백업 작업을 생성하세요. 여러 개의 백업 작업을 생성하여 서로 다른 폴더를 백업하고 각기 다른 백업 일정을 설정할 수 있습니다

5.          DriveHQ 백업 솔루션의 장점

다른 클라우드 백업 솔루션과 비교했을 때, DriveHQ의 가상 머신 백업 솔루션은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다:

-          백업해야 할 데이터 양을 최소화하세요.

그만큼   DriveHQ 온라인 백업은 백업 시간을 획기적으로 단축하고 대역폭 사용량을 줄이며 백업 성능과 안정성을 향상시킵니다.

-          복원 속도가 더 빠릅니다.

그만큼   용량이 큰 백업 파일이나 VHD 파일을 복원하는 대신, 다운로드하는 데만 며칠이 걸릴 수 있습니다, 기업 고객은 복구 CD 또는 소프트웨어 CD를 사용하여 운영 체제 및 소프트웨어 앱을 간단하게 복원하거나, 소프트웨어 앱이 이미 설치된 사전 프로비저닝된 운영 체제를 복원하거나, 훨씬 작은 운영 체제 VHD를 복원할 수 있습니다. 소요 시간은 몇 시간 이내로 단축될 수 있습니다.

-          더 낮은 비용

그만큼   DriveHQ 온라인 백업은 훨씬 적은 저장 공간을 필요로 하며 비용 또한 대폭 저렴합니다.

-          개별 파일 및 폴더를 복원할 수 있습니다

그만큼   파일이나 폴더를 실수로 삭제한 경우, 사용자는 용량이 큰 백업 파일이나 VHD 파일을 복원할 필요가 없습니다. DriveHQ 클라우드 스토리지에서 가상 머신으로 파일이나 폴더를 간단히 드래그 앤 드롭하면 됩니다.

-          데이터 손상 가능성과 데이터 손상의 영향을 최소화합니다

그만큼   대용량 백업 파일이나 VHD 파일을 백업하는 것은 작은 파일을 백업하는 것보다 오류 발생 가능성이 훨씬 높습니다. 증분 백업은 이러한 위험을 10배 증가시킵니다 1000. 데이터 전송 오류/예외 또는 디스크 오류/예외가 단 한 번이라도 발생하면 전체 파일이 손상될 수 있습니다. 이러한 손상을 제때 감지하지 못하면 고객은 필요할 때 모든 데이터를 잃을 수 있습니다.

그만큼   DriveHQ 솔루션을 사용하면 데이터 손상 위험이 극히 낮으며, 극히 드문 경우에도 고객은 단 하나의 파일만 손실할 수 있습니다.

-          더 유연함

그만큼   일반적인 이미지 백업은 대개 동일한 물리적 컴퓨터에만 복원할 수 있습니다.

그만큼   DriveHQ의 온라인 백업은 어디서든 복원할 수 있습니다.

그만큼   가상 머신을 다른 호스트 서버로 이동하는 경우 백업 작업을 다시 구성할 필요가 없습니다.

참고 자료:

[1]. http://www.vmware.com/pdf/vi3_301_201_vm_backup.pdf

[2]. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd405549(v=VS.85).aspx