 벤치마크: 온라인 데이터베이스 백업 시의 높은 트랜잭션 처리량 개요데이터의 고가용성은 원활한 조직 운영에 아주 중요한 역할을 합니다. 데이터베이스의 규모가 커지고 데이터베이스가 하루 24시간, 일주일 내내 쉬지 않고 동작함에 따라 업무에 지장을 주지 않고 백업을 수행할 수 있는 능력이 아주 중요한 요소가 되었습니다. 또한, 치명적인 오류 발생 후 데이터베이스를 복원해야 한다면 최대한 빠른 시간 내에 백업을 수행할 수 있어야 합니다. Microsoft Corporation은 Hewlett-Packard와 협력하여, 데이터베이스 작업에 최소한의 영향만 미치면서 대규모 Microsoft® SQL Server 버전 7.0 데이터베이스를 업무용 응용 프로그램에 필요한 빠른 데이터 속도로 백업하고 복원할 수 있다는 것을 증명했습니다. 이러한 결과는 Hewlett-Packard NetServer LXPro라는 비용 효율적 시스템에서 얻은 것입니다. Hewlett-Packard와 Microsoft의 기술 제휴를 통해 데이터에 대한 완전한 액세스와 데이터 보호라는 두 가지 과제가 모두 해결되었습니다. 모든 백업 결과는 백업/복원 기능이 통합된 SQL Server 7.0(베타 3)을 사용하여 얻은 것입니다. 이 벤치마크에 다른 백업 소프트웨어는 사용하지 않았습니다. SQL Server는 온라인 상태의 데이터베이스를 최고 속도로 백업할 수 있습니다. 데이터베이스를 오프라인하지 않아도 최적의 백업 성능을 얻을 수 있습니다. 이 벤치마크 테스트에서 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었습니다.
모든 백업 테스트에는 129GB(기가바이트)의 실제 데이터가 포함된 SQL Server 7.0 데이터베이스를 사용했습니다. SQL Server 7.0은 데이터베이스에 할당된 사용되지 않는 공간은 백업하지 않습니다. 활성 온라인 백업이 테스트는 시스템 사용량을 기준으로 보통, 많음, 매우 많음을 나타내는 세 종류의 OLTP(온라인 트랜잭션 처리) 작업 부하를 사용하여 실시했습니다. 측정 단위는 초 당 트랜잭션(tps) 및 시간 당 GB(GB/시간)입니다.
보통 수준의 작업 부하에서, Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템은 트랜잭션 처리량이 거의 줄어들지 않은 채(3%) 68GB/시간의 속도로 백업되었습니다. 작업 부하가 가장 많은 상태에서 8개의 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브에 백업해도 트랜잭션 처리량은 19%밖에 떨어지지 않았습니다. 트랜잭션 로드가 없는 상태에서 온라인 백업이 테스트에서는 온라인으로 사용할 수 있는 상태의 데이터베이스를 백업했지만 백업 시에는 어떤 데이터베이스 쿼리나 업데이트 동작도 이뤄지지 않았습니다. 이 백업에는 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브 12개를 사용했습니다.
복원이 테스트 결과를 통해 전체 데이터베이스에 영향을 미치는 치명적 오류 발생 후 수행해야 하는 전체 데이터베이스 복원의 뛰어난 성능을 확인할 수 있습니다.
벤치마크에 사용한 Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템은 100-400GB 규모의 SQL Server 7.0 데이터베이스에 대한 업무용 OLTP 및 의사 결정 지원에 맞게 구성되었습니다. 하드웨어이 벤치마크에 사용한 하드웨어는 Hewlett-Packard NetServer LXPro이며 아래와 같이 구성되었습니다.
소프트웨어이 벤치마크에 사용한 소프트웨어는 250명 사용자 라이센스를 가진 Microsoft Windows NT® 버전 4.0 서비스 팩 3 운영 체제 및 SQL Server 7.0(베타 3)입니다. 비용 효율성은 온라인 백업 처리량의 GB/시간 당 비용으로 산출했으며 이 계산에는 전체 시스템 비용이 사용되었습니다.
SQL Server 7.0 데이터베이스는 작업이 정상적으로 진행되는 동안 백업할 수 있기 때문에 데이터를 사용할 수 없게 만드는 백업 창이 필요하지 않습니다. 이는 하루 24시간, 일주일 내내 동작해야 하는 데이터베이스에 아주 중요한 부분입니다. 대규모 SQL Server 데이터베이스를 온라인 상태에서 백업할 수 있고 기록 시간에 복원할 수도 있습니다. 복원 역시 중요한 부분입니다. Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템은 엔터프라이즈급 시스템으로서 강력하고 안정적이며 비용 효율성이 아주 높은 솔루션입니다. 소개데이터의 최대 가용성을 유지하려면 치명적 오류에 대비한 데이터베이스 복구 계획을 세워야 합니다. 데이터베이스를 빠르고 효율적으로 복원할 수 있는 능력이 가장 중요합니다. 최신 백업을 유지하면 복구 시간이 줄어듭니다. 마지막 백업 이후 발생한 변경 사항을 복구하기 위해 데이터베이스를 롤 포워드하는 시간이 적게 들기 때문입니다. 백업을 자주하는 것이 중요하기 때문에 백업이 일상적인 작업에 미치는 영향을 고려해야 합니다. 업무용 응용 프로그램에 많은 영향을 미치지 않고 데이터베이스를 백업할 수 있어야 합니다. Microsoft는 Hewlett-Packard와 협력하여 하루 24시간, 일주일 내내 대규모 데이터베이스를 가동할 수 있다는 것을 증명했습니다. 또한, 비용 효율적인 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 통해 이를 달성할 수 있습니다. 일반적으로, 아래와 같은 세 가지 백업 방법이 있습니다. 오프라인 또는 콜드 백업 온라인 또는 핫 백업 활성 온라인 백업 작업이 정상적으로 진행되는 동안 이뤄지는 온라인 백업이 바람직한 솔루션입니다. 대부분의 데이터베이스 관리 시스템은 트랜잭션 로드가 있는 상태에서 트랜잭션 처리량에 많은 영향을 미치지 않고 고성능 백업을 수행할 수 없습니다. 많은 리소스, 특히 CPU 리소스가 백업에 사용되기 때문입니다. 이 벤치마크는 SQL Server 7.0이 정규 작업에 최소한의 영향만 미치면서 업무용 데이터베이스를 백업할 수 있기 때문에 백업 창이 필요하지 않다는 것을 보여 줍니다. 백업 및 복원 성능은 하드웨어, 소프트웨어, 데이터 압축률에 의해 결정됩니다. 하드웨어 측면I/O 처리량이 백업 처리량의 핵심 요소입니다. 이는 온라인 백업과 오프라인 백업 모두에 해당합니다. Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템은 비용 효율적인 소규모 구성에 대해 고성능 I/O 처리량을 제공합니다. I/O 처리량의 세 가지 핵심 요소는 채널 용량, 디스크 처리량, 테이프 처리량입니다. 많은 SCSI(Small Computer System Interface) 채널이 있으면 채널 용량이 최대화됩니다. Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템에는 시스템 보드에 통합된 UltraSCSI 채널 2개 그리고 두 PCI 버스 상의 PCI(Peripheral Component Interconnect) 슬롯 6개가 있습니다. Adaptec UltraSCSI 이중 포트 카드 5개를 PCI 슬롯에 설치하여 SCSI 채널을 총 12개로 만들었습니다. 12개의 채널은 디스크와 테이프 채널 그리고 PCI 버스 간에 균등하게 분배했습니다. 각 PCI 버스는 UltraSCSI 디스크 채널 3개와 FW(Fast Wide) SCSI 테이프 채널 3개로 구성되었습니다. 이 구성에서 최종적으로 얻은 전체 백업 작업의 총 처리량은 111MB/초(지속적인 속도)였으며 이는 디스크 읽기와 테이프 쓰기를 모두 포함한 수치입니다. 디스크 처리량은 디스크 드라이브를 적절히 제공함으로써 얻을 수 있는 결과입니다. 백업 처리량에서 가장 중요한 요소는 디스크 드라이브가 어느 정도의 MB/초를 제공할 수 있느냐입니다. 이 구성에는 모두 초 당 13-14MB의 속도를 제공할 수 있는 디스크 드라이브를 사용했습니다. 모든 디스크 드라이브는 UltraSCSI에 맞게 구성되었으며 UltraSCSI는 대략 35MB/초의 실제 대역폭을 가집니다. 따라서 오프라인 백업 환경에서는 채널마다 최소한 3개의 드라이브를 구성할 수 있지만 OLTP 환경에는 이 구성이 적절하지 않습니다. OLTP 환경에는 초 당 많은 디스크 액세스를 제공할 수 있는 구성이 필요합니다. 순수 백업 처리량과 OLTP 처리량을 포괄하는 온라인 백업 환경을 조성하기 위해, 6개의 각 채널에 대해 6개에서 8개의 디스크 드라이브를 구성하여 총 44개의 디스크 드라이브를 준비했습니다. 순수 디스크 처리량 테스트를 통해 Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템이 137MB/초의 순수 디스크 I/O 속도를 낼 수 있다는 것을 확인했습니다. 테이프 처리량은 테이프 드라이브의 수, FW/SCSI 인터페이스 당 테이프 드라이브의 수, 시스템 용량에 따라 달라집니다. 최적의 구성에서는 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브마다 하나의 채널이 할당되겠지만 이렇게 하면 구성이 너무 제한됩니다. 채널 당 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브 하나를 사용하여 측정한 처리량은 거의 6MB/초입니다. 채널마다 2개의 테이프 드라이브를 사용하면 처리량이 5MB/초 미만으로 떨어지지만 이 역시 괜찮은 수치입니다. 채널 당 테이프 드라이브를 3개 이상 구성하면 얻을 수 있는 이점이 없습니다. 따라서, 테스트 구성에는 6개의 FW/SCSI 채널에 걸친 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브 12개를 사용했습니다. 소프트웨어 측면SQL Server 7.0 백업 및 복원 기능은 데이터베이스 엔진의 필수 요소입니다. SQL Server 7.0은 데이터베이스 구조를 완전히 파악하고 그 지식을 최대한 활용하여 데이터를 효율적으로 백업하고 복원합니다. SQL Server 7.0은 최소한의 오버헤드만으로 데이터베이스에서 백업 장치로 데이터를 전송하여 데이터 복사나 데이터 변환을 피합니다. 가장 중요한 것은 SQL Server 7.0 백업 때문에 일상적인 데이터베이스 동작이 지연되지 않는다는 것입니다. SQL Server 7.0은 활성 트랜잭션에 의해 발생하는 논리적 불일치에 상관하지 않고 데이터베이스 파일을 최대한 빠른 시간 안에 백업합니다. 그런 다음 데이터 백업 시 작성된 트랜잭션 로그를 캡처합니다. 복원할 때는 먼저 데이터가 복원된 다음 데이터베이스의 논리적 일관성을 유지하기 위해 트랜잭션 로그가 적용됩니다. 그 결과, 작업이 정상적으로 진행되는 동안 수행된 온라인 백업은 트랜잭션 처리량에 최소한의 영향만 미치면서 우수한 백업 성능을 유지합니다. SQL Server 7.0 백업 및 복원은 자체적으로 조정됩니다. 즉, 다른 하드웨어 구성에 맞게 자동으로 조정되며 가장 효과적인 모드에서 I/O 장치를 사용하여 I/O 하위 시스템이 최적의 성능을 발휘하게 합니다. 백업 및 복원은 데이터베이스 관리를 간소화하는 전체 기능 집합의 일부로서 SQL Server 7.0을 업무용 환경에 가장 적합한 솔루션으로 만드는 요소입니다. 압축Hewlett-Packard SureStore DLT 70 같은 현재의 테이프 드라이브에는 데이터의 효율적인 전송 속도를 대폭 향상시키는 기본 제공 하드웨어 데이터 압축 기능이 있습니다. 백업 성능에 미치는 영향은 데이터베이스에 있는 실제 데이터의 압축률과 데이터베이스에 있는 사용되지 않는 공간의 백업 여부에 따라 달라집니다. 테이프에 전송되는 데이터의 양SQL Server 7.0 백업은 실제 데이터가 포함된 데이터베이스 부분만 캡처하고 사용되지 않는 공간은 백업하지 않습니다. 따라서 백업 시간이 단축됩니다. 많은 데이터베이스 시스템의 경우 오프라인에서 백업해야만 최적의 성능을 발휘합니다. 이런 경우 파일의 전체 내용을 백업 장치에 전송해야 하기 때문에 데이터베이스를 백업하는 데 필요한 전체 시간이 늘어납니다. 전송 속도가 더 빠른 것처럼 보일 수도 있지만, 이는 사용되지 않는 공간이 매우 빠르게 압축됨으로 인해 나타나는 현상일 뿐이기 때문에 데이터베이스를 백업하는 데 드는 전체 시간은 더 늘어납니다. 필요에 따라 자동으로 확장되도록 SQL Server 7.0 데이터베이스를 구성할 수 있지만, 대부분의 고객들은 여전히 데이터베이스의 일정 공간을 사용 가능한 공간으로 예약하려 할 것입니다. 데이터베이스 공간을 예약해도 백업 처리량이나 전체 백업 시간에 나쁜 영향을 미치지 않습니다. 테스트 데이터의 압축률테스트 데이터베이스의 데이터는 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브를 사용하여 대략 1.2 대 1의 비율로 압축되었습니다. 즉, 드라이브로 전송되는 1.2MB의 데이터마다 1MB의 압축된 데이터가 테이프에 기록되었습니다. 이를 통해 테이프 드라이브에 대한 효율적인 전송 속도가 하드웨어 압축을 사용 해제한 상태에서 얻을 수 있는 최대 속도보다 1.2배 향상되었습니다. 이 압축 비율은 광범위한 업무용 응용 프로그램의 실제 데이터에 적용되는 전형적인 비율입니다. 그러나 일부 데이터베이스는 이 벤치마크에 사용된 데이터베이스보다 더 많이 또는 더 적게 압축될 수 있습니다. 데이터가 전혀 압축되지 않는 최악의 경우라도, 전송 속도가 이 벤치마크에 기록된 수치의 80% 밑으로 떨어지지는 않을 것입니다. 활성 온라인 백업이 테스트에서는 데이터베이스가 트랜잭션 로드를 받는 동안 백업을 수행했습니다. 이 테스트에 사용한 데이터베이스는 6개 파일, 총 144GB로 구성되었습니다. 데이터베이스의 데이터가 차지한 공간은 129.4GB였습니다. 나머지 공간은 트랜잭션 처리에 필요한 레코드 삽입을 위해 남겨 두었습니다. 응용 프로그램은 주문과 재고를 관리하는 공급업체를 모델링했습니다. 그리고 주문, 지불 처리, 배달 기록, 주문 상태 및 재고 수준 확인 등을 위한 트랜잭션을 제공했습니다. 이 응용 프로그램의 바탕이 되는 구성 요소와 동작은 전형적인 OLTP 시스템을 따랐습니다. CPU 사용량을 기준으로 보통, 많음, 매우 많음을 나타내는 세 종류의 OLTP 시스템 작업 부하를 사용했습니다. 아래 표는 동시 백업을 사용하지 않고 얻은 초 당 트랜잭션 수를 정리한 것입니다.
각 작업 부하에서 온라인 백업을 수행하기 위해 시스템에 로드를 주고 20분 동안 시스템을 안정시켰습니다. 그런 다음 백업을 시작하고 끝까지 진행했습니다. 아래 표는 온라인 백업 시의 트랜잭션 처리량을 나타낸 것입니다.
대부분의 경우 트랜잭션 처리량 저하가 10% 미만이었습니다. 작업 부하가 가장 많고 8개의 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브에 백업하는 최악의 경우에도 트랜잭션 처리량은 19%밖에 줄어들지 않았습니다. 아래 결과는 트랜잭션 로드가 많을 때도 백업 성능이 여전히 높다는 것을 보여 줍니다.
SQL Server 7.0은 온라인 백업 시 트랜잭션 처리량을 유지합니다. 또한, 백업 처리량도 줄어들지 않습니다. 트랜잭션 로드가 가장 많을 때도 테이프 드라이브를 더 많이 사용함으로써 백업 처리량이 늘어났습니다. 데이터베이스 관리자는 유지 관리 절차를 조정하여 높은 서비스 수준을 쉽게 유지할 수 있습니다. 위의 결과를 통해 아래와 같은 사실을 알 수 있습니다.
SQL Server 7.0에서는, 데이터를 사용할 수 없게 하거나 성능을 떨어뜨리는 백업 창을 더 이상 제공할 필요가 없습니다. 다양한 작업 부하에서도 트랜잭션 처리량이 높게 유지되고 백업이 빠르게 완료됩니다. 트랜잭션 로드가 없는 상태에서 온라인 백업이 테스트에 사용한 데이터베이스는 이전 테스트에서 설명한 데이터베이스와 같습니다. 백업하는 동안 응용 프로그램 동작은 없었습니다. 아래 표는 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브의 수를 달리 하여 얻은 각각의 백업 처리량을 정리한 것입니다.
이 속도는 백업 작업에 소요된 총 시간과 백업된 데이터의 양(129GB)을 비교하여 산출한 것입니다. 이는 테이프를 배치하고, 모든 백업을 추적하는 Microsoft SQL Server 7.0(베타 3) 시스템 데이터베이스를 업데이트하고, 수행된 작업을 복원하는 데 필요한 전체 시간을 포함한 것입니다. 프로세서 사용률은 매우 낮았습니다(12개의 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브에 백업할 때 10%). 위의 결과를 통해 아래와 같은 사실을 알 수 있습니다.
아래 표는 다양한 크기의 데이터베이스를 백업하는 데 필요한 시간을 정리한 것입니다. 이 크기 범위에 포함된 데이터베이스들은 이 하드웨어 구성에 잘 맞습니다. 복원이 테스트에서는 치명적 오류 발생 후 전체 데이터베이스를 복원하는 데 필요한 시간을 측정했습니다. 아래 표는 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브의 수를 달리 하여 얻은 각각의 복원 처리량을 정리한 것입니다.
복원 성능도 온라인 백업의 처리량 속도와 거의 똑같을 만큼 우수했습니다. 치명적 오류가 발생하는 경우 데이터베이스가 기록 시간에 동작할 수 있습니다. 복원 시의 평균 프로세서 사용률은 16%로 매우 낮았습니다. 복원 중인 데이터베이스는 사용할 수 없지만 다른 데이터베이스에서는 오류의 영향을 받지 않고 작업을 계속 수행할 수 있습니다. 위의 결과를 통해 아래와 같은 사실을 알 수 있습니다.
벤치마크 시스템이 벤치마크에 사용한 소프트웨어와 하드웨어는 다음 설명에 나오는 대로 구성했습니다. 시스템 가격, 비용 효율성도 함께 정리했습니다. 이 벤치마크에 사용한 소프트웨어는 250명 사용자 라이센스를 가진 Microsoft Windows NT 4.0 서비스 팩 3 운영 체제 및 Microsoft SQL Server 7.0(베타 3)으로 구성했습니다. I/O 장치는 아래 다이어그램에 나온 대로 구성했습니다. SCSI 채널은 두 PCI 버스 간에 균등하게 분배했습니다. UltraSCSI 채널 6개를 Hewlett-Packard SureStore DLT 70 테이프 드라이브에 할당했으며 각 채널에 2개의 테이프 드라이브를 연결했습니다. 데이터베이스 파일은 6개의 논리 디스크 간에 균등하게 분배했습니다. 각 논리 디스크는 6개 또는 7개의 디스크 드라이브로 구성했습니다. Windows NT 운영 체제 소프트웨어 스트라이핑을 사용하여 논리 디스크를 만들었습니다. 각 논리 디스크는 별개의 UltraSCSI 채널에 연결했습니다. 보이지는 않지만 4개의 SCSI 채널 간에 분배된 4개의 디스크 드라이브로 구성된 추가 논리 디스크가 트랜잭션 로그에 사용되었습니다. Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템 가격아래 표는 이 벤치마크에 사용한 Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템의 가격을 자세히 정리한 것입니다.
이 가격 정보와 관련하여 아래 사항에 유의하십시오.
아래 표는 백업 처리량의 GB/시간 당 비용으로 측정한 백업 솔루션의 비용 효율성을 나타낸 것입니다. 비용 효율성을 측정하는 데 전체 시스템 비용을 사용했습니다. Hewlett-Packard NetServer LXPro 시스템은 비용 효율성이 높은 솔루션이며 테이프 드라이브를 추가할 때마다 비용 효율성이 더 높아집니다. 결론Microsoft와 Hewlett-Packard가 공동으로 실시한 이 벤치마크 테스트를 통해 아래와 같은 사실이 입증되었습니다.
추가 정보이 벤치마크는 Microsoft SQL Server 7.0(베타 3)을 사용하여 실시했습니다. Microsoft SQL Server 7.0은 1999년 1월부터 사용할 수 있을 것이며 이 벤치마크에 사용된 다른 모든 하드웨어와 소프트웨어는 현재 사용할 수 있는 상태입니다. SQL Server 7.0에 대한 자세한 내용은 www.microsoft.com/sql/ 웹 사이트를 참조하십시오. SQL Server 교육이 필요하면 Microsoft Education Services 또는 공인 교육 센터를 이용할 수 있습니다. 자세한 내용은 마이크로소프트 고객만족센터(080-985-2000)로 문의하시거나 http://www.microsoft.com/korea/feedback 사이트를 참조하십시오. 자세한 내용은 Hewlett-Packard 웹 사이트 www.hp.com/netserver/를 참조하십시오. 이 문서에 포함된 정보는 문서를 발행할 때 논의된 문제들에 대한 Microsoft Corporation의 당시 관점을 나타냅니다. 개발 작업이란 끊임없이 진행되므로 그리고 Microsoft는 변화하는 시장 환경에 대처해야 하므로 이를 Microsoft 측의 책임으로 해석해서는 안 되며 발행일 이후 소개된 어떠한 정보에 대해서도 Microsoft는 그 정확성을 보장하지 않습니다. 이 설명서는 오직 정보를 제공하기 위한 것입니다. Microsoft는 이 설명서에서 어떠한 명시적이거나 묵시적인 보증도 하지 않습니다. © 1998 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows 및 Windows NT는 미국, 대한민국, 및/또는 기타 국가에서의 Microsoft Corporation의 등록 상표 또는 상표입니다. 여기에 인용된 다른 상표 및 상표명은 해당 소유자의 소유입니다. Microsoft Part Number: 098-812333 |