웹호스팅 서비스 위한 프라이빗 클라우드 구축 및 무정지 마이그레이션

이 글은  웹호스팅 서비스 이용자 감소 , 과도한 상면 사용으로 인한 경영란이 심화된 상태의 웹호스팅 서비스를 프라이빗 클라우드 서비스를 구축하여  마이그레이션 함으로써 서버 수를 대폭 줄이고, 가상화 하여 흑자 비즈니스로 전환한 성공 사례를 작성한 내용입니다. 
  
 비용을 줄인 것 외에,  무장애 서비스 마이그레이션,  active- standby 운영 과, 추가의 스토리지로서의 백업을 이루어 서비스 안정화를 꾀하였고.  ikvm을 이용한 하드웨어 차원에서 제어를 포함한 가상화 전체 서버의 원격 제어 및 서비스 복구가 가능한 상태로 유지되고 있으며, 부차적으로 전기 사용량 절감을 통한 그린 서비스 구현등을 이루었습니다. 

이와 관련하여 프라이빗 클라우드 서비스 구축 및 마이그레이션이 필요한 웹 호스팅 서비스가 있다면, 아이비로 웹호스팅 팀, 스마일서브 영업팀으로 문의 주시면 서버의 임대와  서비스 구축 및  기술 지원을 제공하여 드림을 알려 드립니다.    
  

1. 프라이빗 클라우드 구축 주요 내용

금번 아이비호스팅의 웹호스팅 서비스의스마일서브로의 Migration은 기존의 스마일 서브 제공 퍼블릭 클라우드서비스를 이용하지 않고,  웹 호스팅 서비스에 적합한 별도의 프라이빗 클라우드 서비스의 구축을 통해 이루어 졌습니다. 이유는 웹호스팅 서비스의 특징에 있습니다. 

웹 호스팅 서비스의 특징 
부하가 늘 상주 하여 장애의 요인이 높고, 장애 발생시 개개 고객의 클레임으로 인하여 업무 마비 상태가 발생 합니다. 따라서 성능 좋은 서버에 고객을 몽땅 넣는 것보다, 성능 낮은 여러대의 서버를 선호하는 경향- 계란을 한 바구니에 담지 않는 성향이 강합니다.  따라서 상면 이용량이 많아진 이유 입니다.

1)데이타량이 많고 IO부하도 높습니다.  웹 서버의 데이타 Get 요구량 이외에 db 쓰기 읽기 부하가 동시에 발생 한다. 또한 데이터 복구 문제로 인하여 한번에 많은 양의 데이타를  큰 하드디스크에 통으로 넣고 서비스 하지 못합니다. 
2) CPU 가 대부분 일정 정도의 부하가 있다. 특히 모든 패킷을 웹 방화벽등으로 필터링 하면서. 어느 정도 부하를 보인다. 
3) 특정 웹 호스팅 이용자가 보안 헛점이 있거나, 부하가 폭주하면 전체 서버로의 영향이 심각 하다. 
4) 장애시 클레임 전화가 동시에 폭주하여 그 전화를 받을 경우, 복구 작업이 더뎌질수 있다.

시스템 구조  
이런  웹호스팅 서비스의 특징으로 인하여 
기본적으로 vm의 active-standby 구조 에 별도의 백업 스토리지를 운영하여 장애시 복구에 즉응할수 있도록 하였다.   

– ACTIVE SERVER

1) 성능 좋은 서버 1대 보다는 가성비 좋은 8thread  xeon 서버를 이용 한다.
2) 리얼 서버를 대략 4개의 vm으로 나누어 서비스 한다.
3) 각VM은 개별 ssd를 사용한다.. 

– STANDBY SERVER
1) 리얼 서버를 대략 30여개의 vm이 리얼 서버의 stand by 로 실시간 back up 한다.
2) Stand by server는 리얼 서버 장애시 장애난 서버만 active로 운영 된다,.
3) RaiD 1+0  8개의 하드디스크를 스토리지로 묶어서 운영 한다.

– BACKUP STORAGE :  raid 5로 구성하여 혹시나 있을지 모르는 데이타 망실시에 대비한다.

 아이비호스팅의  기존 IDC 이용현황

기존 아이비호스팅은 12개의 Full Rack과 상면에 1U(120대), DeskTOP(30), 기타(50대) 등의 서버시스템으로 약 200여대가 운영 중 이였으며,  IDC 인프라 및 시스템을 기반으로 웹호스팅(150대), 서버호스팅(40대), 기타(10대) 서비스하고 있었다. 하지만 노후화된 IDC시설 및 서버시스템 그리고 무분별하게 증가 된 서버 수에 따른 회선/상면등의 비용이 상당부분 차지하여 운영 및 수익 악화의 주된 원인으로 파악되었다.

<이미지참조 : http://www.ssz.kr/sec/product.htm?type=colocation>

 우리는 스마일서브의 클라우드 서비스 기술(Virtualization Technology)을 이용하여 웹호스팅서비스 서버의 Rack을 획기적으로 줄이고자 계획하게 되었고, 풍부한 인프라를 기반으로 기존 200여대의 분산된 Server System을 24대로,  12대의 Rack을 2대로 줄일 수 있었으며 이는 가상화기술을 적용하므로써 성공적인 이전을 이루어 낼 수 있었다.

<이미지참고: http://rockplace.co.kr/newsletter/2009/02/redhat.html>

그 결과 전기/상면료를 획기적으로 줄일 수 있었으며, 이로 인해 소프트웨어, 시스템의 재사용 및 유지보수 비용을 절감하여 수익성 증대와 생산성 향상을 얻을 수 있었다.

2. 아이비호스팅에서 제공하던 웹호스팅 서비스 환경및 목록.

 2-1. 서비스  현황

  – 계정 : 20,000 여개

  – 도메인 : 12,000 여개

2-2 웹서비스 운영환경(LAMP)

 2-3. 데이터베이스 서비스

     Cubrid, MsSQL, MySQL MyISAM, MySQL InnoDB

2-4. DNS 서비스(DNS Service)

    호스팅 서비스를 유지하기 위한 DNS 서버

    Bind(1차,  2차)

3. NonStop Service Migration

1Giga, 10Giga네트워크 구성/고가용성 운영시스템을 기반으로 마이그레이션 작업이 다음과 같이 진행하였으며 서비스 성능향상 및 고객의 피해를 최소화 하고 NonStop Service Migration Process를 효율적으로 관리할 수 있었다.

3-1. Migration 준비

     1) 대상 선택 및 우선 순위 결정

    2) 가상화 Host시스템 구성(CPU/RAM/HDD), 성능 테스트 및 확정

       – Cpu : Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1230

       – Ram : 24Gb

       – HDD : SSD 256Gb * 4

       – Jmeter, ab, mysqlslap 등

    3) 백업 스토리지 선정, 성능 테스트 및 확정

    4) 서비스 환경에 맞는 가상화서버(Virtualization Server) 생성

       KVM(Kernel-based Virtual Machine)

    5) 이전에 사용 될 Program/Script 작성 및 동작확인

    6) 모의 이전 후 데이터 검증 및 사이트 동작 확인 

       이전 소요시간 확인

    7) 누락 데이터 및 오류 발생시 조치사항 정리

3-2. Migration 수행

 이전 작업의 수행은 스마일서브 가산 1센터 IDC에서 VM를 준비하면 APM 환경에 맞는 VM으로 사이트을 순차적으로 이전하였으며, 웹호스팅의 특성상 특정 VM의 과부하가 발생하는 경우 VM의 메모리 증설 및 Cpu 코어, HDD 용량 할당 등의 방법으로 쉽게 대응 할수 있었다.

또는 64Bit 운영체제로의 변경에 따른 32Bit에서 컴파일 된 일부 어플리케션에 문제가 발생 되었으나 다시 컴파일하여 해결하였며,  커뮤니티가 활발한 사이트의 경우 일부 댓글이 누락되는 현상도 있었지만, 데이터 검증 및 복구 툴을 이용하여 해결할 수 있었다.

    이전 작업의 수행은 다음 순으로 진행되었다.

    1) 환경 설정

       서버에서 운영될 도메인 및 웹서비스 및 어플리케션 설정

    2) 데이터 동기화

– 자체 제작한 Magration Tool 을 이용하여 계정 발급/데이터베이스 생성/권한부여, Apache Virtual Host 설정 생성 등 계정 서비스에 필요한 설정 후 동기화 작업진행

– 누락데이터 검증

3) 데이터베이스 동기화

       – 데이터베이스 자료가 누락되지 않도록 자체 재작한 Migration Tool

         이용 동기화 이후 검증 과정을 거쳤다.

    4) Name Server 설정 변경

  Name Server Migration Tool 이용하여 계정 및 도메인의 IP 일관 변경

    5) 사이트 동작 및 데이터 검증

3-3. Migration 안정화

  1) 백업시스템 운영 

  2) VM 통합관리 프로그램으로 각 VM의 모니터링 제공

  ※ VM(Virtualization Machine) 통합관리 프로그램의 특징

    – VM관리(생성, 복제, 백업)

    – 서버 관리(Cpu, Ram, Disk 등의 자원 지원 할당)

    – 콘솔 접속(VM 장애시 콘솔 접속 확인 및 장애처리 가능)

<VM(Virtualization Machine) 통합관리 프로그램>

4. 효과 및 결론

NonStop Service Migration을 진행하면서 안정성, 서비스 연속성, 이전 용이성에 대하여 충족할 수 있었으며, 기존 데이터센터의 전력 사용량 증가, 전기 에너지 비용 상승 등의 복합적인 문제를 해결할 수 있었고, 저 탄소에 대한 환경에 적합한 그린 IT기술의 적용 함으로써 저비용 고효율화 목적을 이룰 수 있었다.

 4.1. 효과 (종합)

   기존에 가장 문제시 되었던 많은 수의 Rack 과 Server System을 가상화 하므로서 저전력 사용, 효율적인 관리가 가능하게 되었다.

전기 절감 효과 : Geen 달성 효과  

이전 이후 대비 <그림1>과 같은 비용 절감 및 성능향상의 결과를 얻을 수 있었다.

<그림 1>

 4-2. 결론

웹 호스팅 서비스에 적합한 프라이빗 클라우드 구축을 통해 상면비용의 절감 및 저전력사용을 실현하였으며 또한 유휴 시스템 자원의 효과적인 사용으로 인한 서비스 연속성/서버 가용성 등 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있었다.

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