[Ceph Storage] Rebalancing 기능

Ceph는 대규모 분산 스토리지 시스템으로서 수많은 데이터 노드와 클러스터를 지원합니다. 이러한 분산 스토리지 시스템에서는 데이터의 저장 및 검색 작업을 고르게 분산시키기 위해 데이터를 여러 노드에 분산시키는 데이터 샤딩(sharding) 기능을 사용합니다. 하지만 이러한 데이터 샤딩이 고르게 이루어지지 않으면 클러스터의 부하 및 데이터 처리 능력이 저하되어 사용자에게 불편함을 줄 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 Ceph는 Rebalancing 기능을 제공합니다.

Ceph의 Rebalancing 기능은 클러스터에서 데이터의 불균형을 검출하고, 불균형을 해소하기 위해 데이터를 이동시키는 기능입니다. 데이터 노드가 추가되거나 삭제되는 경우에도 Rebalancing 기능을 사용하여 데이터의 균형을 유지할 수 있습니다.

Rebalancing 예시

다음은 Ceph에서 Rebalancing 기능을 사용하여 데이터 불균형을 해소하는 예시입니다.

상황

현재 Ceph 클러스터는 4개의 OSD(객체 스토리지 데몬) 노드로 구성되어 있습니다. 각 OSD 노드에는 다음과 같은 데이터가 저장되어 있습니다.

• OSD 1: 1TB 데이터
• OSD 2: 500GB 데이터
• OSD 3: 2TB 데이터
• OSD 4: 1.5TB 데이터

따라서, OSD 1과 OSD 3에는 다른 OSD 노드보다 더 많은 데이터가 저장되어 있습니다.

해결책

이러한 상황에서 Rebalancing 기능을 사용하여 데이터의 균형을 유지하는 방법은 다음과 같습니다.

1. Rebalancing을 실행합니다. Ceph는 현재 OSD 노드의 데이터 분포 상태를 분석합니다.
2. Ceph는 OSD 3의 데이터를 OSD 2와 OSD 4로 이동시켜 균형을 맞추기로 결정합니다.
3. Ceph는 OSD 3의 500GB 데이터를 OSD 2로 이동시킵니다. OSD 2는 이제 1TB의 데이터를 가지게 됩니다.
4. Ceph는 OSD 3의 1.5TB 데이터를 OSD 4로 이동시킵니다. OSD 4는 이제 3TB의 데이터를 가지게 됩니다.
5. 이제 OSD 1과 OSD 3에는 1.25TB의 데이터가 있으며, OSD 2와 OSD 4에는 1.25TB의 데이터가 있습니다. 데이터의 균형이 유지됩니다.

Rebalancing 과정 시각화

위 예시를 시각화한 동영상을 보면서 Rebalancing 과정을 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

동영상에서는 4개의 OSD 노드로 이루어진 Ceph 클러스터가 있는데, OSD 노드마다 저장된 데이터의 크기가 다릅니다. 이 상태에서 Rebalancing 기능을 사용하여 데이터의 균형을 맞추는 과정을 보여줍니다.

동영상에서는 OSD 1, 2, 3, 4 각각에 저장된 데이터의 크기가 120GB, 90GB, 80GB, 110GB입니다. 이 중 OSD 1과 OSD 4에는 더 많은 데이터가 저장되어 있습니다. 따라서 Ceph는 OSD 4의 일부 데이터를 OSD 2로 이동시키고, OSD 1의 일부 데이터를 OSD 3으로 이동시켜 데이터의 균형을 맞추기로 결정합니다.

동영상에서는 이 과정을 시각화하여 보여줍니다. 먼저, Ceph 클러스터에 있는 OSD 노드들과 그들에게 할당된 데이터를 시각화합니다. 그 다음으로, Rebalancing을 실행하면 Ceph가 OSD 노드에 있는 데이터를 분석하고, 이동할 데이터의 양과 이동할 대상 OSD 노드를 결정합니다. 마지막으로, 결정된 대상 OSD 노드로 데이터를 이동시키고 이동된 데이터의 양을 시각화합니다.

동영상을 보면, OSD 4의 10GB 데이터가 OSD 2로 이동되고, OSD 1의 10GB 데이터가 OSD 3으로 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 이동을 통해 OSD 노드에 저장된 데이터의 크기가 균형을 이루게 됩니다.

결론

Ceph의 Rebalancing 기능은 클러스터에서 데이터의 균형을 맞추는데 매우 유용합니다. 이를 통해 데이터의 불균형으로 인한 클러스터의 부하나 데이터 처리 능력 저하를 예방할 수 있습니다. Ceph는 Rebalancing 기능을 자동으로 실행하기 때문에 사용자는 따로 조치를 취하지 않아도 됩니다. Rebalancing 과정은 Ceph 클러스터 관리자가 직접 수행할 필요가 없으며, Ceph 시스템이 자동으로 수행합니다. 이러한 자동화된 기능은 Ceph를 사용하는 사용자들에게 편의성을 제공합니다.