MS SQL 를 가상화할시(클라우드 적용시)에 고려사항(성능자료 포함)

DB를 VM에 올릴 때 첫번째로 고려할 사항은 수직적 확장성이다. 수평적인 확장성은 DBMS 자체가 제공하는 클러스터 기능을 이용해야 한다. (MS SQL의 경우 수평 확장 불가, ORACLE의 경우 RAC를 이용하여 수평확장 가능). 만약에 DBMS 자체 클러스터링에 대한 확장이 불가능하다면 애플리케이션 단에서 Database Sharding등을 이용하여 확장을 하는 안을 고려할 수 있다.

수직적 확장의 경우 현재까지 Hyper-V가 최대 CPU 4 코어까지만 지원하기 때문에, 더 이상의 용량이 필요한 경우 분리된 Physical Machine을 사용하는 방법을 사용해야 한다.

 

DBMS를 VM에 올릴 경우 가상화에 대한 Cost로 인하여 성능이 떨어지는데, 그 중에서 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것이 Disk에 대한 부분이다. DB를 VM에 배포할 때 Disk에 대해서 아래와 같이 3가지 옵션을 선택할 수 있다.

•       Dynamic Size VHD : 가상 디스크의 사이즈를 동적으로 지정하여 Runtime에서 변경되도록 하는 옵션

•       Fixed Size VHD : 가상 디스크의 사이즈를 정해놓고, 공유하는 방안

•       Pass-through Disk : 물리적인 디스크를 직접 VM에 마운트 하는 방안

 

먼저 Fixed Size VHD와 Pass-through Disk (이하 PTD)의 성능 차이를 보면

 

Random IO의 경우 Read/Write 모두 큰 차이는 없고 Sequential Write 부분에서 Fixed Size Disk 가 성능이 떨어지는 것을 볼 수 있다.

일반적인 OLTP성의 트렌젝션 처리 성능을 비교해보면

 1.       Baseline: a native Windows Server 2008 environment with Hyper-V role disabled. The virtual network switch is not turned off.

2.       Root partition: a root partition in Windows Server 2008 with Hyper-V enabled.

3.       VM_PT: a guest virtual machine configured with pass-through disks, four logical processors, and 14 GB RAM.

4.       VM_VHD: guest virtual machine configured with fixed-VHD disks, four logical processors, and 14 GB RAM.

5.       Overhead is calculated by comparing with Baseline ((Baseline Batches/CPU – VM Batches/CPU)/ Baseline Batches/CPU)

위의 테스트 결과와 같이 전혀 가상화를 하지 않은 상태 (Baseline) 대비 PTD를 사용했을 때와 Fixed Size VHD의 성능을 비교하면 10~20% 정도의 차이가 나는 것을 볼 수 있고, Fixed Size VHD와 PTD사이의 차이는 소량의 트렌젝션에서는 PHD가 약간 우세를 나타내며, 대량의 트렌젝션에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타난다.

다음 자료는 하나의 MS SQL 인스턴스가 독립된 PTD를 사용하고, 다른 하나는 Fixed Size VHD를 사용하는데, 해당 디스크 볼륨이 다른 VM과 공유되는 상황에 대한 비교이다.

위의 표에서와 같이 Dramatic한 성능 차이는 나지 않는다.

 

결론적으로 PTD와 Fixed Size VHD 사이의 성능 차이는 미미하기 때문에 성능 최적화 측면에서는 PTD를 공간 활용면에서는 Fixed Size VHD를 사용한다.

 가상화에 올린 DB와 Physical 서버에 직접 올린 DBMS강의 성능 차이는 약 10~20% (가상화로 인한 오버헤드)정도로 판단하고 디자인에 참고해야 하며, 가상화에 올릴 시에는 최대 4개의 코어 까지만 지원하기 때문에 4 코어 이상의 성능이 필요한 경우 가상화 환경이 아닌 분리된 DBMS 하드웨어를 사용해야 한다.

(분석 리포트 출처: http://www.microsoft.com/hosting/dynamicdatacenter/Resources.html#SQLServer_)