Nutanix Distributed Storage Fabric의 구조
DSF의 정의 및 역할
Nutanix Distributed Storage Fabric은 AOS의 핵심으로, 클러스터 내 모든 노드의 로컬 스토리지 드라이브를 집계하여 단일의 고성능·고복원력 스토리지 풀로 제시합니다. 이는 전통적인 중앙집중식 SAN과 달리 완전히 분산된 아키텍처를 기반으로 하며, 각 노드에서 실행되는 Controller VM(CVM)의 분산 서비스들이 스토리지 제어 및 메타데이터를 담당합니다.
저장소 계층 구조
DSF 내 데이터는 다층 구조로 저장됩니다. OpLog는 버스트성 랜덤 쓰기를 빠르게 지속화하고 복제하는 파일시스템 저널 역할을 하며, Extent Store는 모든 디바이스 티어(Optane SSD, PCIe SSD, SATA SSD, HDD)에 걸친 지속성 대용량 저장소입니다. 실시간 데이터 특성에 따라 I/O는 자동으로 최적의 디스크에 동적으로 배치되며, 정적 바인딩은 수행되지 않습니다.
분산 메타데이터와 복원 메커니즘
Nutanix는 Cassandra 기반의 분산 메타데이터 시스템을 사용하여 클러스터 전체 노드에 메타데이터를 링 구조로 분산 저장합니다. Paxos 알고리즘을 통해 쓰기 커밋 전 쿼럼(과반수) 합의를 강제함으로써 엄격한 일관성을 보장합니다. Replication Factor(RF2/RF3)에 따라 데이터는 클러스터 내 여러 노드에 복제되며, 디스크 또는 노드 장애 시 AOS는 자동으로 결함을 감지하고 실패한 복제본을 복원합니다.
실무 설계 고려사항
데이터 로컬리티는 DSF의 성능 최적화의 핵심으로, 애플리케이션이 쓴 한 복사본은 로컬에 저장되어 네트워크 지연을 최소화합니다. Intelligent Lifecycle Manager(ILM)는 I/O 패턴과 접근 빈도를 모니터링하여 데이터를 SSD/HDD 티어 간 자동 이동시킵니다. 노드 장애 시 자가치유 프로세스는 백그라운드에서 무중단으로 진행되며, 블록 및 랙 수준의 장애 도메인 인식을 통해 다중 계층의 장애로부터 보호됩니다.