본문으로 건너뛰기

Case C · 성능 및 고가용성 검증

목적

  • Private Cloud 핵심 컴포넌트의 기능 완성도 확인
  • Tenant·Provider Network의 처리 성능 확인
  • iSCSI·NFS Storage의 IOPS·대역폭·응답시간 확인
  • Server·Network·Storage·Firewall 장애 시 서비스 연속성 확인

시험 범위

1. 컴포넌트 동작시험

총괄 결과

컴포넌트전체완료미진행
Nova251510
Neutron660
Manila972
Logging404
Glance660
Cinder20182
합계705218

컴포넌트 완료율

  • 전체 70개 중 52개 완료
  • 완료율 약 74.3%
  • Neutron·Glance 전 항목 완료
  • Logging 전 항목 미진행
  • Nova 대규모 생성·부하 항목 일부 미진행
  • Manila·Cinder 한계 용량 시험 일부 미진행

Nova

  • 단일 VM 생성시간 약 57~63초
  • 10개 동시 생성 시 소형 Image 기준 약 58~63초
  • 20개 동시 생성 시 소형 Image 기준 약 59~67초
  • 대용량 Image 동시 생성 시 최대 약 7분
  • Compute Node당 VM 48개 생성 확인
  • 49번째 이상 VM 생성 불가 확인
  • 자원 Overcommit 정책과 수용량 기준 정립 필요

Neutron

  • Floating IP Inbound·Outbound 통신 확인
  • Tenant Network 간 Router 통신 확인
  • Tenant Network의 외부 통신 확인
  • Provider Network Inbound·Outbound 통신 확인
  • DVR·OVN 동작 확인

Manila·Cinder·Glance

  • Share 생성·삭제·Resize·Rule·Snapshot·Revert 확인
  • Snapshot 존재 시 관리 Host 변경 제약 확인
  • Cinder Service Host 변경과 Volume 생명주기 확인
  • 10100GB Root Volume 생성시간 약 5663초
  • 10GB Glance Image 등록 약 2분 30초
  • 100GB Glance Image 등록 약 22분 11초

2. 네트워크 성능

시험 조건

  • VM 사양 4 vCPU·8GB Memory
  • 10GbE Interface 적용
  • iperf3 60초 수행
  • 단일 VM과 10개 VM 동시 부하 비교
  • TCP Throughput·Retransmit 측정
  • UDP PPS·Loss 측정

주요 결과

구간단일 VM TCP10개 VM TCP비고
L2 Tenant·동일 Node6.3Gbps42.7Gbps집계 성능
L2 Tenant·다른 Node6.8Gbps8.9Gbps물리 Link 영향
L3 Tenant·동일 Node5.7Gbps42.7Gbps집계 성능
L3 Tenant·다른 Node5.5Gbps9.0Gbps물리 Link 영향
Floating IP·Download6.6Gbps18.4Gbps외부 구간
Floating IP·Upload7.5Gbps15.7Gbps외부 구간
SNAT·Upload8.6Gbps9.3GbpsTunnel 경로
Provider E-W·동일 Node5.9Gbps42.9Gbps집계 성능
Provider E-W·다른 Node7.0Gbps18.7GbpsBond 대역폭 근접
Provider N-S·Download5.4Gbps18.7Gbps외부 Simulator
Provider N-S·Upload9.3Gbps18.6Gbps외부 Simulator

다중 VM TCP 성능 비교

Tenant Network

Floating IP·SNAT

Provider Network

분석

  • 동일 Node 다중 VM의 TCP 집계 성능 최대 약 42.9Gbps
  • Node 간 Tenant Network 성능 약 9Gbps
  • Node 간 Provider Network 성능 약 18.7Gbps
  • Floating IP 다중 VM 성능 Download 18.4Gbps·Upload 15.7Gbps
  • SNAT 다중 VM 성능 약 9.3Gbps
  • Tenant Tunnel의 Bond 단일 Channel 사용 가능성 확인
  • Tunnel Hash·Bond 분산 방식의 추가 검증 필요
  • UDP Loss 1% 미만 조건에서 대체로 50만 PPS 이상 확인

VM·Bare Metal 비교

  • East-West TCP 18.8Gbps와 18.7Gbps로 유사
  • North-South TCP 17.8Gbps와 18.6Gbps로 유사
  • TCP 가상화 Overhead의 영향 제한적
  • Bare Metal의 UDP PPS 우위
  • 고 PPS Streaming Workload의 Bare Metal 검토 필요

3. iSCSI·NFS 스토리지 성능

시험 조건

  • VM 사양 4 vCPU·8GB 및 8 vCPU·16GB
  • SAS 기반 외부 Storage 적용
  • fio 60초 수행
  • CPU 사용률 50% 미만 조건
  • 단일 VM·10개 VM·다중 VM 비교

iSCSI 결과

  • 4K Random Read 최대 약 119,000 IOPS
  • 4K Random Write 최대 약 71,000 IOPS
  • 64K Sequential Read 최대 약 1,701MB/s
  • 128K Sequential Read 최대 약 1,698MB/s
  • 128K Write 최대 약 1,148MB/s
  • 10개 VM 동시 부하에서도 단일 VM과 유사한 IOPS
  • 일부 High Queue Depth 구간의 응답시간 증가

NFS 결과

  • 다중 VM 4K Random Write 약 81,700~82,300 IOPS
  • 다중 VM 4K Random Read 약 70,500 IOPS
  • 다중 VM 64K Sequential Read 최대 약 2,476MB/s
  • 다중 VM 128K Sequential Read 최대 약 2,447MB/s
  • 다중 VM 병렬 처리 시 집계 성능 증가
  • 일부 Read Queue 구간의 응답시간 증가

4K Random IOPS 비교

VM·Bare Metal 비교

  • iSCSI 주요 항목의 성능 차이 제한적
  • NFS 주요 항목의 성능 차이 제한적
  • Storage Driver·Network 경로의 가상화 Overhead 영향 제한적
  • 운영 Workload 기반 Latency 장기 측정 필요

4. 고가용성 시험

총괄 결과

  • 보고서 기준 13개 항목 수행
  • 전 항목 정상 판정
  • 미진행 항목 부재

Compute·Controller

  • Live Migration 기반 VM 서비스 연속성 확인
  • Compute 장애 시 Host Evacuation 확인
  • Controller 단일 장애 시 관리 기능 연속성 확인
  • 다중 Controller 장애의 영향 범위 확인

Network·Firewall

  • Switch 이중화 경로 Failover 확인
  • Interface Module 장애 시 서비스 연속성 확인
  • Firewall Link 장애 시 이중화 경로 전환 확인
  • 관리·서비스·Storage Interface 이중화 확인

Storage

  • iSCSI Multipath Link Down 시험
  • NFS Service Link Down 시험
  • Storage Controller 강제 종료 시험
  • SAN Switch Port·전원 장애 시험
  • Storage 경로 장애 시 서비스 연속성 확인

결론

  • 핵심 Network·Image·Volume 기능 정상 확인
  • 컴포넌트 18개 항목 미진행으로 기능 완성도 추가 확인 필요
  • Node 간 Tenant 성능의 10GbE Link 한계 확인
  • Provider·Floating IP 구간의 20GbE 근접 집계 성능 확인
  • iSCSI 4K Random Read 약 119K IOPS 확인
  • NFS 다중 VM 약 80K IOPS 확인
  • 13개 고가용성 항목 정상 판정
  • 장기 부하·복합 장애·운영 Workload 추가 검증 필요