IBM AIX 가상화 기술

[Virtual] DLPAR -  Dynamic Logical Partition
1) CPU/Memory
시스템 자원인 CPU/Memory를 재 구성하기 위한 기술로서 Dynamic 이라함은 시스템 재부팅 없이 운영 중에 자원이동이 가능하다는 의미이다. 그러므로 서버의 부하관리 및 유휴 자원 활용을 위한 재구성을 동적으로 가능케 한다.
--> 시스템 운영 중에 동적으로 재구성할 수 있고, 사용 후 다시 반환할 수 있다.
2) I/O
시스템 자원인 I/O Slot을 재구성하기 위한 기술로서 Dynamic 이라함은 시스템 재부팅 없이 운영 중에 자원이동이 가능하다는 의미이다. 예로서 사용률이 적은 CDROM 자원을 공유함으로 불필요한 자원을 최소화 할 수 있다.
--> A 에서 CDROM 자원 제거 --> LPAR A에서 B로 자원 이동 --> LPAR B 에서 하드웨어 인식과정을 통해 사용가능.
3) Time Based Reconfiguration
  AIX의 crontab 활용하여 시간대별 하드웨어 자원을 A LPAR에서 B LPAR로 이동시킬 수 있다.
  - CPU 의 Partition 별 최대 사용시간대가 다른 경우.
  - 09:00~18:00  LPAR A : 필요한 CPU 4EA, LPAR B : 필요한 CPU 1EA 
  - 18:00~09:00  LPAR B : 필요한 CPU 1EA, LPAR B : 필요한 CPU 4EA
ex)  crontab에 추가 : 13 7 * * * /usr/bin/ssh hscroot@117.112.142.2 chhwres –r proc –m Server-9117-MMA-~~

[Virtual] IBM Processor 가상화

1) Micro Partition

  - 할당할 수 있는 최소 단위는 CPU의 1/10이며, “pool” 크기까지 1/100 단위로 증가가 가능하고 Process 용량은 “Capped” 와 “Uncapped” 로 설정하며 최대 254 개의 Micro-partition을 구성가능하다.

[그림1] “Dedicated” 로 CPU를 LPAR에 할당한 경우

[그림2] “Shared”  processor 를 통한 micro-partition 구성한 경우

위 결과를 보면 Micro-partition을 구성함으로서 위와 같은 경우 CPU 2EA(200,000 tpmC) 를 절약할 수 있다.

 

2) Shared Processor

  - AP 서버의 유휴자원을 활용하여 배치 작업 시간 등에 DB서버의 자원을 확장할 수 있고,   AP 서버의 절대 자원량에 대해서는 확보를 보장할 수 있다. DB 처리량 증가에 따른 부하 발생시에도 AP성능에는 영향이 미쳐서는 안되므로 이를 고려하여  "uncapped(제한해제) / capped(상한지정) 기능"을 활용함으로써 두 서버간 유휴 자원을 공유할 수 있다.

 

예 ) DB-Uncapped / AP-Capped 구성 예
프로세서 선택(Dedicated/Shared) – Shared 일 경우,

Micro-partition 구성 – Capped/Uncapped

Weight 및 Virtual Processor 개수 설정

 

[그림 2-1]	[그림 2-2]	[그림 2-3]

[그림 2-1] DB 사용량 증가시 - Idle한 자원을 DB서버가 자동으로 감지하여 활용.

[그림 2-2] AP 사용량 증가시 - Capped 모드로 설정되어 있으므로 이미 설정되어 있던 자원 한도 내에서 CPU를 할당받아 사용할 수 있다.

[그림2-3] AP/DB 사용량 모두 증가시 - 초기 설정된 자원의 Guide Line에 따라 각 각 자원을 할당해 감.

 

[tpmC]

트랜잭션의 속도 메트릭스는 신규주문(New-Order)트랜잭션의 분당 처리수로 표시되는 (tpmC)로 결과가 발표됩니다.
 ※ tpmC = 동시사용자수×분당 트랜잭션(사용자수×트랜잭션 복잡도(50%))+인터페이스(가중치%)×네트워크 보정(30%)×피크 타임 보정(50%)×I/O 부하(20%)×년간 업무증가 및 여유율(연 20%)
※ 메모리 용량 = {(OS 커널(100M)+[ SGA() ]+사용자수×5MB)+[Webserver()]+인터페이스(가중치%) }+여유율(30%)
 
 TpmC기반의 용량 산정 
TpmC기반의 CPU 용량산정 방법으로 tpmC에 영향을 주는 동시 사용자 수, 트랙재션 수,기본 TPC 보정, 피크시,여유율 등 보정 계수 및 적용범위를 제시하고 있으며, CPU용량 산정식은 아래와 같다.

CPU 용량(tpmC)=

동시 사용자 수 * 트랙잭션 수 * 기본 TPC보정치 * Peak Time 보정치 * CPU 부하 보정치 * 응용프로그램 복잡도 보정치 * 네트워크 보정치 * 클러스터 보정치 * 여유율 보정치
            
메모리 용량(MB)=

{OS 및 기본 영역 + 프로세스 수 * 응용 프로그램 장치} * 버퍼 캐쉬 보정치 * 클러스터 보정치 * 여유율 보정치       
           
디스크 용량 산정 방법은 시스템 기본 영역, S/W 영역, DB영역, SWAP영역, 여유율 등 보정계수 및 적용범위를 제시하고 있으며, 아울러 다음과 같은 디스크 용량산정 식을 제시하고 있다.

내장디스크 용량(MB) = {시스템 OS영역 + 응용프로그램 영역 + 상용 소프트웨어 영역} * SWAP영역 * 여유율 보정치        
외장디스크 용량 = {DB영역 + 백업영역} * RAID영역 * 여유율 보정치 

 

IBM PowerVM - AMS (Active Memory Sharing)

Active Memory Sharing (AMS)는 2009년 5월에 출시된 PowerVM 의 새로운 기술입니다. 이 기능은 여러 개의 파티션들이 하나의 메모리 풀을 공유할 수 있게 해주고 하이퍼바이져가 메모리 풀에서 파티션으로 동적으로 물리적인 메모리를 Page 레벨로 할당하고 조정합니다. 필요한 메모리를 실시간으로 할당하기 때문에 자원할당이나 조정을 위한 별도의 수작업이 필요없고 물리적인 메모리의 활용률을 높일 수 있습니다. VIOS 에 의해 관리되는 Paging Device 를 사용하여 논리적 메모리의 over-commit 를 허용합니다. AMS는 파티션들끼리 피크타임이 동일할 경우보다는 파티션들 간에 서로 다른 피크타임과 워크로드 형태를 가질 때 효과가 큽니다.

 

[Virtual] 가상 IO와 가상 Ethernet
VIO 서버를 통해서 1장의 물리적 어댑터를 여러대의 파티션에서 공유하여 사용하게 하는 것이 가능합니다. 유사시 VIO 서버 1대에 장애가 생겨도, VIO의 이중화 덕분에 전체 운영에는 지장이 없습니다

 

Virtual I/O Server의특징
- 한 개의 I/O 어댑터를 여러 파티션에서 공유하여 사용할 수 있도록 해줍니다.
- 시스템 내부에서나 외부에서나, 이 가상 I/O 어댑터 및 가상 스토리지는 실제 물리적 어댑터처럼 사용됩니다.
- 특히 네트워크 어댑터의 경우, 고유의 MAC address까지 부여합니다.
- 유사시 VIO 서버에 장애가 발생할 때를 대비하여, VIO 서버는 이중화하는 것을 권장하며, 이렇게 이중화 된 VIO
서버 중 한대에 장애가 생겨도, 클라이언트 파티션에서는 아무런 I/O 장애를 겪지 않습니다.
- 필요시 클라이언트 파티션에서, 물리적 어댑터와 가상 어댑터를 혼용하여 사용하는 것도 가능합니다.

Virtual I/O Server의효과
- 낭비되는 I/O 어댑터의 대역폭을 최대한 활용할 수 있도록 해줍니다.
- 번거로운 케이블링 작업 없이도 파티션의 추가, 변경이 가능합니다.
- I/O 슬롯이나 디스크 베이의 여유분이 없어서 파티션을 추가하지 못하는 제약을 피할 수 있습니다.

 

출처: https://k02174.tistory.com/24 [부산까마귀], https://blog.naver.com/skywood1/100199884417

 

[추가 정보]

http://murmurblog.com/process-and-thread-power-7-system/