Automatic Storage Management

여덟번째. Automatic Storage ManagementSQL

마침내, DBA들은 스토리지 디스크를 추가, 이동, 삭제하는 반복적인 일상 업무로부터 해방될 수 있게 되었습니다.

오라클 데이타베이스에 사용할 새로운 서버와 스토리지 서브시스템을 지금 막 접수한 상황이라고 가정해 봅시다. 운영체제를 구성하는 문제를 제외하고, 데이타베이스를 설치하기 전에 먼저 선행되어야 할 가장 중요한 작업이 무엇일까요 그것은 바로 스토리지 시스템 레이아웃을 생성하는 일, 좀 더 구체적으로 말해 보호 레벨(protection level)을 정의하고 적합한 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks) 셋을 구성하는 일일 것입니다.

데이타베이스 설치 과정에서 스토리지를 구성하는 작업은 상당히 많은 시간을 소요합니다. 적합한 디스크 구성을 선택하기 위해서는 매우 신중한 계획과 분석이 필요하며, 무엇보다도 스토리지 테크놀로지, 볼륨 관리자, 파일 시스템 등에 대한 깊은 지식을 요구합니다. 이 과정에서 수행되는 설계 작업은 대충 아래와 같은 단계로 정리할 수 있습니다. (아래는 매우 일반적인 내용만을 포함하고 있으며, 실제 작업은 구성에 따라 달라질 수 있습니다.)

대부분의 환경에서는, 이러한 작업의 대부분은 스토리지 시스템에 조예가 깊은 전문가에 의해 수행됩니다. 여기서 말하는 “전문가”는 DBA와 다른 별도의 인력을 의미하는 경우가 많습니다.

하지만 스트라이핑, 미러링, 논리적 파일시스템 생성과 같은 모든 작업이 단지 Oracle Database만을 위해 수행된다는 점을 감안한다면, 오라클에서 이러한 절차를 단순화할 수 있는 테크닉을 직접 제공하는 것이 순리에 맞지 않을까요

Oracle Database 10g가 바로 이를 위한 기능을 제공합니다. Automatic Storage Management(ASM)은 위에서 언급된 작업의 상당 부분을 DBA가 오라클 프레임워크 내에서 직접 수행할 수 있도록 하는 자동화 옵션입니다. ASM을 이용하면 별도의 비용을 지불하지 않고도 Oracle Database 10g가 기본적으로 지원하는 기능만을 활용하여 높은 확장성과 성능을 갖는 파일시스템/볼륨 관리자 환경을 구현할 수 있습니다. 또 디스크, 볼륨 관리자, 파일 시스템 관리에 대한 전문적인 지식을 가지고 있을 필요도 없습니다.

이번 글에서는, 실제 환경에서 ASM을 활용하기 위한 기본적인 방법을 설명합니다. ASM은 제한된 지면을 통해 섭렵하기에는 너무도 방대하고 강력한 기능입니다. 더 자세한 정보를 원하신다면 결론부분에서 소개하는 자료들을 참고하시기 바랍니다.

ASM이란 무엇인가

데이타베이스에 사용할 디스크가 10개 있다고 가정해 봅시다. ASM을 이용하는 경우, OS에서는 아무 것도 수행할 필요가 없습니다. ASM은 일련의 물리적 디스크를 “디스크그룹(diskgroup)”이라는 논리적 개체로 자동으로 그룹화합니다. ASM이 사용하는 파일시스템은 사용자 파일을 저장할 수 없으며 버퍼링 기능을 제공하지 않으므로 범용 파일시스템으로 사용될 수는 없습니다. 하지만 (버퍼링 기능이 포함되지 않았기 때문에) 직접 액세스(direct access)를 통해 로우 디바이스(raw device) 수준의 성능을 내는 동시에 파일 시스템이 제공하는 편의성과 유연성을 활용할 수 있다는 장점을 제공합니다.

논리적 볼륨 관리자는 일반적으로 블록의 논리적 주소를 물리적 주소로 변환하는 함수를 제공합니다. 이 변환 작업에는 CPU 자원이 사용됩니다. 또 (RADI-5 등의) 스트라이프 구성에 새로운 디스크가 추가되는 경우, 전체 데이타 셋에 대해 비트 단위의 이동작업이 수행되어야 합니다.

반면 ASM은 파일 익스텐트(extent)를 물리적 디스크 블록으로 변환하기 위해 별도의 오라클 인스턴스를 사용합니다. 이러한 설계 덕분에 파일 익스텐트의 위치를 확인하는 작업을 보다 신속하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 디스크를 추가하거나 이동하는 경우에도 파일 익스텐트의 위치를 재조정할 필요가 없다는 이점을 제공합니다. ASM 인스턴스는 ASM이 실행되기 위해서 반드시 필요하며 사용자에 의해 변경될 수 없습니다. 동일 서버 내에 위치한 여러 개의 오라클 데이타베이스 인스턴스는 하나의 ASM 인스턴스를 공유합니다.

ASM 인스턴스는 “인스턴스”이긴 하지만 데이타베이스를 포함하지 않습니다. 디스크에 관련된 모든 메타데이타는 디스크그룹 자체에 저장되며, 최대한 “self-describing”한 형태로 기술됩니다.

ASM이 제공하는 이점을 간략히 정리하면 아래와 같습니다:

ASM을 이용한 데이타베이스 생성

ASM을 이용해 데이타베이스를 생성하는 방법을 구체적으로 설명해 보겠습니다:

1. ASM Instance의 생성

Database Creation Assistant(DBCA)에서 아래와 같이 초기화 매개변수를 설정하여 ASM 인스턴스를 생성합니다:

ASM 인스턴스는 서버 부팅 과정에서 가장 먼저 시작되고어야 합니다.

이 매개변수의 디폴트 값은 RDBMS이며, 이는 일반 데이타베이스 환경을 의미합니다.

2. Diskgroup의 셋업

ASM 인스턴스를 시작한 뒤, 구성된 디스크를 이용해 디스크그룹을 생성합니다.

CREATE DISKGROUP dskgrp1

EXTERNAL REDUNDANCY

DISK

'/dev/d1',

'/dev/d2',

'/dev/d3',

'/dev/d4',

... and so on for all the specific disks ...

;

위의 예에서는 dksgrp1이라는 이름의 디스크그룹을 생성하면서 /dev/d1, /dev/d2 등의 물리적 디스크를 개별적으로 지정했습니다. 이처럼 디스크를 일일이 지정할 수도 있지만, 아래와 같이 와일드카드를 사용하는 것도 가능합니다.

위 명령에서 EXTERNAL REDUNDANCY는 디스크에 장애가 발생하는 경우 디스크그룹이 다운됨을 의미합니다. 이러한 구성은 하드웨어 미러링 등의 구성이 별도로 지원되는 경우에 사용됩니다. 하드웨어 기반의 미러링이 사용되지 않는 경우라면, ASM에서 “failgroup”으로 지정된 디스크그룹을 생성하여 이를 대신할 수 있습니다.

CREATE DISKGROUP dskgrp1

NORMAL REDUNDANCY

FAILGROUP failgrp1 DISK

'/dev/d1',

'/dev/d2',

FAILGROUP failgrp2 DISK

'/dev/d3',

'/dev/d4';

위의 명령에서 d3와 d4가 d1과 d2의 미러(mirror)로서 1:1 대응되는 것이 아님에 주의하시기 바랍니다. ASM은 모든 디스크를 한꺼번에 활용하여 중복성(redundancy)을 구현합니다. 예를 들어, 디스크그룹의 d1에 생성된 특정 파일은 d4에 복제본을 가지고 있는 반면, d3에 생성된 다른 파일은 d2에 복제본을 가지고 있을 수 있습니다. 디스크에 장애가 발생한 경우 다른 디스크에 저장된 복제본을 이용하여 운영을 재개할 수 있습니다. d1과 d2가 연결된 컨트롤러가 다운된 경우에도, ASM은 failgroup으로 지정된 디스크를 이용하여 데이타 무결성을 보장합니다.

3. Tablespace의 생성

이제 ASM이 적용된 스토리지의 데이타파일을 사용하여 메인 데이타베이스의 테이블스페이스를 생성해 봅시다.

CREATE TABLESPACE USER_DATA DATAFILE '+dskgrp1/user_data_01'

SIZE 1024M

/

이걸로 끝입니다. 이제 셋업 과정은 모두 완료되었습니다.

디스크그룹이 가상 파일시스템(virtual file system)으로서 이용되고 있음을 참고하시기 바랍니다. 이러한 구성은 데이타파일 이외의 다른 오라클 파일을 생성하는 경우에도 유용하게 활용됩니다. 예를 들어 아래와 같이 온라인 리두 로그를 생성할 수 있습니다.

LOGFILE GROUP 1 (

'+dskgrp1/redo/group_1.258.3',

'+dskgrp2/redo/group_1.258.3'

) SIZE 50M,

...

아카이브 로그 역시 디스크그룹에 저장되도록 설정할 수 있습니다. 실제로 Oracle Database에 관련된 거의 모든 것이 ASM 기반 디스크그룹에서 생성 가능합니다. 백업 또한 ASM이 활용되는 분야의 하나입니다. 저가형 디스크를 이용해 데이타베이스 복구 영역을 생성한 다음, RMAN을 통해 데이타파일과 아카이브 로그파일 백업을 생성할 수 있습니다. (RMAN에 관련한 다음 연재에서 이 기능에 대해 자세히 설명할 예정입니다.)

ASM이 Oracle Database에 의해 생성되는 파일만을 지원한다는 사실을 주의하시기 바랍니다. ASM은 일반 파일 시스템을 대체하는 수단으로 이용될 수 없으며 바이너리 또는 플랫 파일을 저장할 수 없습니다.

유지 보수

디스크그룹의 유지보수를 위해 DBA가 일반적으로 수행하는 몇 가지 작업에 대해 설명하겠습니다. 디스크그룹 diskgrp1에 디스크를 추가하여 볼륨을 확장하고자 하는 경우, 아래와 같은 명령을 사용합니다:

어떤 디스크가 어떤 디스크그룹에 포함되었는지를 확인하려면 아래와 같이 입력합니다:

이 명령은 ASM 인스턴스가 관리하는 모든 데이타베이스의 디스크의 목록을 표시합니다. 특정 디스크를 제거하고자 하는 경우 아래 명령을 사용합니다:

결론

ASM을 이용하면 오라클 데이타베이스의 파일 관리 작업 환경을 한층 향상시키고, 고도의 확장성과 성능을 갖춘 스토리지 환경을 구성할 수 있습니다. ASM은 디스크의 자유로운 추가, 이동, 제거가 가능한 다이내믹 데이타베이스 환경을 구현하고 DBA를 반복적인 업무로부터 해방시키는데 필요한 툴셋을 제공합니다.