[Win2016] Windows iSCSI MPIO 설정

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[구성도]

[Windows iSCSI MPIO 설정]

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0. MPIO

0.1) 의미

- Multipath I/O(다중 경로 I/O)의 약자

- 윈도우즈 운영 체제에서 특히 스토리지 리소스에 대한 중복 경로와 관련된 시나리오에서 스토리지 장치의 가용성과 성능을 향상시키는 데 사용되는 기술이다.

- 윈도우즈 서버에서 서버와 스토리지 장치 간에 여러 물리적 경로를 사용하여 I/O 트래픽을 분산시킴으로써 향상된 데이터 전송 속도와 고가용성을 보장할 수 있다. 
- MPIO는 I/O 성능이 중요하거나 시스템 가동 시간을 극대화해야 하는 시나리오에서 특히 유용하며, 서버와 스토리지 장치 간의 여러 경로를 효과적으로 활용하여 Windows 환경에서 성능과 안정성을 모두 향상시킬 수 있다.

 

0.2) 특징

이중성 및 가용성

- MPIO는 서버가 다중 HBA(호스트 버스 어댑터) 또는 네트워크 인터페이스와 같은 여러 물리적 경로를 통해 동일한 스토리지 장치에 연결할 수 있도록 지원하여 이중화를 제공한다.

- 한 경로에서 장애가 발생할 경우 시스템이 다른 가용 경로로 자동 전환되어 스토리지 리소스에 액세스할 수 있고 다운타임을 방지할 수 있다.

로드 밸런싱

- 여러 경로에 걸쳐 I/O 트래픽의 로드 밸런싱을 수행할 수 있습니다.

- 이를 통해 읽기 및 쓰기 작업을 사용 가능한 경로 간에 보다 고르게 분산하여 단일 경로가 병목 현상을 일으키지 않도록 함으로써 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다.

장치별 최적화

- MPIO는 iSCSI, Fibre Channel 및 SAS(Serial Attached SCSI)를 비롯한 다양한 스토리지 장치 및 프로토콜을 지원하며, 이러한 장치의 특정 요구 사항에 맞게 최적화된 드라이버 및 관리 툴을 제공한다.

Failover 및 경로 관리

- MPIO는 경로의 상태를 모니터링하고 경로에 장애가 발생하거나 성능이 저하될 경우 I/O 트래픽을 자동으로 Re-Routing한다. 이러한 원활한 Failover 프로세스를 통해 스토리지 리소스에 대한 중단 없는 액세스를 유지할 수 있다.

라운드 로빈 및 최소 대기열 크기

- MPIO는 라운드 로빈 및 최소 대기열 크기와 같은 다양한 로드 밸런싱 정책을 지원한다.

- 라운드 로빈은 I/O 요청을 사용 가능한 경로에 균등하게 분산시키고 대기열 크기는 요청을 미결 I/O 작업 수가 가장 적은 경로로 Routing한다.

구성 및 관리

- MPIO는 Windows의 "MPIO" 제어판 애플릿을 통해 구성 및 관리된다.

- 관리자는 로드 밸런싱 정책을 제어하고, 경로 상태를 보고, 장애 조치 동작에 대한 기본 설정을 설정할 수 있다.

멀티벤더 지원

- MPIO는 다양한 스토리지 하드웨어 벤더와 함께 작동하도록 설계되었으며 표준화된 프로토콜을 지원하므로 이기종 스토리지 환경에 유용한 솔루션이다.

0.3) LACP 와의 비교

구별	LACP(Link Aggregation Control Protocol)	MPIO(Multipath I/O)
목적	여러 네트워크 링크를 단일 논리 링크로 통합하여 대역폭 및 중복성을 개선한다.	여러 경로를 통해 호스트가 스토리지 장치에 액세스할 수 있도록 하여 성능과 가용성을 향상한다.
운영 계층	데이터 링크 계층(2계층)	스토리지 계층(종종 OS 또는 드라이버 수준)
애플리케이션	이더넷 네트워크에서 네트워크 대역폭을 늘리고 이중화를 제공한다.	SAN(Storage Area Network)에서 스토리지 성능과 가용성을 향상한다.
구현	네트워킹 스위치와 장치 모두의 지원이 필요하다,	스토리지 장치, 호스트 OS 및 관련 드라이버의 지원이 필요하다.
사용 사례	네트워킹 요구가 높은 데이터 센터 및 환경에 적합하다.	데이터베이스 서버 및 가상화 클러스터와 같은 스토리지 환경에서 필수다.

 

- 요약하면, LACP는 네트워크 링크를 집계하여 네트워킹 목적으로 이중화와 대역폭을 향상시키는 데 중점을 두고 있으며, MPIO는 I/O 트래픽을 여러 경로에 분산시키고 스토리지 디바이스의 고가용성을 보장함으로써 스토리지 액세스를 최적화하는 데 사용된다.

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1. iSCSI Server 

1.1) iSCSI Server 설치하기

- [Win2016] Windows iSCSI Server 구축하기 기초를 참고하여 iSCSI Server를 설치한다.

- 설정 사항 중 다른 점은, IP 주소를 다중으로 추가해야하는 것이다. 두 개의 iSCSI Initiator IP를 등록한다. 

 

2. iSCSI Initiator 

2.1) iSCSI 설정

 - [서버 관리자] 로 이동하여 기능을 추가한다. [다중 경로 I/O] 를 선택하여 설치한다.

 

- [도구] 로 이동하면, [MPIO] 라는 도구가 생성되었다. 하지만, 수동으로 재부팅이 필요하기 때문에 재부팅을 한다.

- 재부팅 후에 [MPIO] 도구로 이동하여, [다중 경로 찾기] 에서 [iSCSI 장치에 대한 지원 추가] 의 체크 박스에 체크 후 [추가]를 누르면, 다시 재부팅하라는 안내창이 출력된다. 안내에 따라서 재부팅을 한다.

 

 

2.2) iSCSI Initiator 설정

- [서버 관리자]로 이동하여 [iSCSI 초기자]로 진입한다. [검색] 탭에서 [포털 검색]을 누르고, iSCSI Server의 IP를 입력한다.

- 두 개의 IP 대역을 사용하고 있기 때문에, iSCSI Server의 두 개의 IP를 입력한다.

 

- [대상] 탭으로 이동하면, 아래와 같이 Target이 생성된다. 생성된 Target을 선택하고 [연결]을 누르면, [대상에 연결] 하려는 이름이 출력된다. 다중 경로를 사용할 것이기 때문에, [다중 경로 사용]의 체크 박스에 체크 후 [고급]으로 진입한다.

 

- [고급 설정] 에서 두 번의 작업을 해야한다. [로컬 어댑터]와 [초기자 IP] 그리고 [대상 포털]을 환경에 맞게 추가한다.

 

- 그러면, 대상에 상태가 [연결됨]으로 변경되면서, [속성]을 보면 두 개의 식별자가 보인다.

 

 

3. iSCSI Initiator 확인

3.1) 디스크 확인

- [컴퓨터 관리] - [디스크 관리] 로 이동하면, iSCSI 설정 작업으로 생성된 [디스크 1] 을 볼 수 있다.

- [속성]을 보면. [MPIO] 탭이 존재하며, 정책으로 [라운드 로빈]이 기본값으로 선택되어 있다.

 

3.2) 디스크 포맷

- [Windows] 윈도우 하드디스크 파티션 분할 및 포맷 [디스크 관리]을 참고하여 디스크 포맷을 진행한다.

 

 

 

4. 이중화 확인

- 지금까지의 작업을 도식화하면 다음과 같이 정리할 수 있다. 네트워크 대역 별로 연결되어서 스토리지 사용성에 대한 가용성을 증가시켰다. 이 가용성을 테스트하고자 한다.

 

- iSCSI Initiator의 Network Interface를 전부 [사용 안 함]으로 변경하면, 다음과 같이 위에서 포맷 후 설치한 E:\ 드라이브 디스크를 사용할 수 없다는 Error 창이 출력된다. 이때, 하나의 Network Interface 만 [사용]으로 변경했을 때, 사용가능한지 확인한다.

- 하나의 Network Interface 만 [사용]으로 변경한 후에는 정상적으로 접속이 가능했다. 이처럼, 라운드 로빈 방식과 링크 이중화를 제공함으로서 스토리지에 대한 고가용성과 내결함성을 증가할 수 있다.

 

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