• IT 인프라에서 가용성, 내결함성 관련 용어와 개념
• Azure 서비스가용성을 극대화하기 위한 기술과 Azure 아키텍처 구성요소를 이해하고 설명

용어와 개념

Mission-Critical vs Business-Critical

Mission-Critical

• 오작동시 사람의 생명에 영향을 미치는 시스템, 서비스
• 원자력 발전소 관제 시스템
• 항공관제시스템
• 119 응급 콜 센터

Business-Critical

• 오작동시 회사의 수익이나 생산성에 영향을 미치는 시스템, 서비스
• Internet 전자결제시스템
• 전자상거래 사이트

가용성(Availability)

• 시스템에 오류가 발생하더라고 고객에게 지속적으로 서비스를 제공하는 것.
• 궁극적인 목적은 시스템에 오류가 발생해도 7일 동안 24시간동안 사용자에게 지속적인 서비스를 제공하는 것.
• 가용성(%) - (MY -MF) * 100 / MY
  • MY =365 24 60 (일년을 분으로)
  • MF(mean time of failure)는 일년중 오류에 의해 서비스가 정지된 시간을 분으로 환산
  • MF를 환산할 때 계획된 유지 보수에 의한 서비스 정지시간은 제외
• 예를 들어 일년동안 총 서비스 다운이 52.5분이다.
  • (525600-52.5)*100/525600 = 99.990011415
  • 이 시스템이 제공하는 서비스의 가용성은 99.99%

Five 9s

• Mission Critical = 99.999% 요구
• Business Criticall = 99.9% - 99.99% 요구
  

MTBF를 이용한 가용성 계산

• 가용성 = MTBF * 100 / (MTBF + MTTR)
  • MTBF = Mean Time Between Failure
  • MTTR = Mean Time to Repair 평균복구시간
• 만약 특정 시스템이 10,000시간동안 오류없이 동작하다 오류발생 후 복구하는데 2시간이 소요된다면
  • 가용성 = 10000 * 100 / (10000+2) = 99.98%
• 가용성을 높이기 위해서는 신뢰성이 높은 하드웨어와 소프트웨어를 구매할 것

내결함성 (Fault Tolerance)

• 시스템을 구성하는 하드웨어나 소프트웨어에 오류가 발생해도 지속적으로 서비스를 제공할 수 있는 능력
• 시스템 하드웨어의 내결함성 (표준기술이나 장비들)
  • 하드디스크(RAID 1 미러링 , 5 분산 디스크레벨 표준), 네트워크 카드(Dual NIC or Network Teaming) active actvie를 사용, 램(RAID Memory), 전원공급장치(UPS)
  • 내결함성을 방지하기위한 하드웨어적으로는 이런것들이 있다라고 말할 수 있다.
• 소프트웨어의 내결함성
  • 운영체제 오류 : 서버 클러스터

Azure 서비스

가용성 옵션

가용성 집합 Availability Set

• 가용성 집합에 포함된 각각의 가상 머신은 업데이트 도메인 및 장애 도메인에 할당
• 다른 독립적인 렉에 형성, 분산처리한다.
• 하이퍼바이저 : 하드웨어를 추상화 시켜주는 역할
  서로 동기화를 계속하고 있다 죽으면 바로 실행될 수 있도록
• Live migration : 작동중에서 이주, 다른 하이퍼바이저 서버로 옮기는 것
• 가용성 집합 내에 최대 100 대의 가상 머신
• 가용성 집합은 2개의 개념을 요약:
  • Fault Domain (Rack) 오류에서 VM을 격리
    Azure 데이터센터 내의 여러 하드웨어에서 오류 발생 시에 워크로드를 물리적으로 분리 (랙분리!)
  • Update Domain – 호스트 업데이트로부터 VM을 격리
    예약된 유지관리,성능,보안업데이트는 업데이트도메인을 통해 순서를 결정
    기본 5개에서 최대 12개. VM은 hypervisor를 통해 안전하게 재부팅 됨
  • VM 의 업데이트도 중요 Host와 Guste들의 안정화가 이루어저야 한다.

가용영역 Availability Zones

• Azure 리전내에서 물리적으로 위치 구분
• 가용성 세트를 한단계 끌어올린 요소
• 독립적인 전원,냉각 및네트워크기능을 갗춘 하나이상의 데이터센터를 포함
• 격리와 경계역할을 수행
• 한 가용영역이 다운되면 다른 가용영역이 계속 작동
• 고가용성을 사용자가 관리함

고가용성 구현

• 장애 도메인을 나누고 Zone을 나누고

재해복구 구현

• 지역별 가용성 영역과 가용석 세트를 지역당 재해복구를 하도록 도와주는 친구가 Trafic Manager
• 리전간의 로드밸런싱
• RPO 최소복원시점, RTO 최소복원시간(소요)

리소스 그룹

• 동일한 수명주기를 갖는 리소스들의 묶음
• 리소스는 리소스 그룹으로 이동할 수 있음
• 리소스는 하나의 리소스그룹에 소속됨
• 역할기반(RBAC)를 사용하여 리소스나 그룹별 레벨의 보안 유지

• 각 서비스로 독립적으로 리소스그룹을 설정할 수 있고 (쿠버처럼 pod에 하나의 컨테이너를 만들어 관리하듯이)

리소스 매니저

• Azure를 관리하는 계층
• 리소스 or 리소스그룹을 생성, 구성, 관리, 삭제
• 리소스 조직화 및 자동화
• Azure AD를 통한 접근제어
• 사용 도구 : Azure포털, CLI, Powersehll, 개발 API