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Market Focus 스토리지 가상화(Storage Virtualization)의 현재와 미래 PART4 |
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2005년 05월 23일 00:00:00 |
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PART Ⅳ
고성능 ASIC·SAN 라우팅 결합으로 미래형 스토리지 가상화 ‘제시’
표준 패브릭 중심 스토리지 관리 방안 실현 … 가속형 서버리스 백업 등 활용 방안 ‘다양’
스토리지 가상화는 스토리지 어레이에서 서버로, 그리고 또 어플라이언스의 형태로 다양하게 구현돼 왔지만, 솔루션이 탑재되는 위치에서 바로 해당 솔루션의 특징과 한계가 일정량 규정지어져 버리는 특성 때문에, 고객의 환경이나 의도와는 조금 이질감이 있었던 것이 사실이다. 그러한 움직임 속에서도 최근 몇 년간 가장 주목받았던 영역이라면 역시 네트워크 기반의 가상화 솔루션일 것이다.
| 김민세 시스코시스템즈코리아 차장·mskim@cisco.com |
가상화 기술은 스토리지 관리 기술의 만병통치약처럼 불렸던 것이 사실이나, 그러면서도 마치 영원히 늙지 않게 해준다는 불로초처럼 찾기도 어렵고, 고객의 환경이나 요구에 맞출 정도로 기술이 성숙되기까지는 언제까지나 향후의 이야기처럼 생각됐다.
스토리지 업체들이 가진 기술 중에서도 핵심적인 소프트웨어 영역으로 구분되던 가상화 기술은 그동안 스토리지 자체를 코어 비즈니스로 가지고 있지 않은 일부 중소 ISV들의 영역에서만 머물러 있었다. 그러나 스토리지의 기가바이트당 단가 하락과 같은 하드웨어 수익구조의 변화는 더 이상 스토리지 벤더들을 특정벤더에 국한된 범위에 머물게 하지 않았다.
주요 스토리지 벤더들은 예전처럼 자사의 스토리지 하드웨어 판매기반을 대상으로 추가의 소프트웨어나 솔루션을 제공하는 것이 아니라, 적극적으로 상대방의 영역으로 파고 들어가 이기종 인프라를 대상으로 한 광범위한 스토리지 관리 솔루션으로써 스토리지 가상화 솔루션을 개별적인 주력 제품의 하나로 내놓기 시작했다.
네트워크 기반 스토리지 가상화 등장 배경
서버나 스토리지에 별도의 소프트웨어나 에어전트를 탑재하지 않는다는 유연성, ASIC 기반의 전용 네트워크 프로세서를 사용함으로써 얻어지는 방대한 처리성능, 여기에 표준화와 대형 벤더의 지원까지 더해진 지금, 2005년도의 새로운 트렌드로써 네트워크 기반 가상화는 가장 각광받는 기술이 될 것으로 예측된다.
기술이 진보하면서 다양한 상위 계층의 기술을 통합하는 추세는 기가비트 이더넷 등의 데이터 네트워크 분야에서 익히 봐왔던 흐름으로, SAN 영역에서도 자연스럽게 상위계층의 기술을 수용하는 형태로, SAN 기반의 스토리지 관리기술의 등장이 예상됐다. 시스코는 처음 SAN 시장에 소개됐던 2002년 여름부터, 줄기차게 멀티레이어 인텔리전트 스토리지 플랫폼으로써의 SAN 스위치를 주장해온 업체이기도 하다.
파이버채널, IP 등의 순수 전송영역에서의 계층, 가상 패브릭 등의 표준 SAN 기술과 강력한 보안, 트래픽 관리와 분석툴들이 제공되는 지능형 네트워크 계층, 그리고 그 상위 계층에 바로 볼륨관리나 데이터 이전, 복제 등을 수행하는 지능형 스토리지 서비스 계층이 위치하게 되며, 이것이 바로 네트워크 기반의 가상화가 탑재되는 계층이다. 이를 항만의 물류시스템에 비유를 해보면, 전송계층을 항만 시설에, 네트워크 계층은 항만 운영 시스템에, 스토리지 서비스 계층은 실제 물류관리 시스템이라고 말할 수 있을 것이다.
네트워크 기반의 스토리지 관리 방법을 좀 더 자세히 알아보자. SAN의 구조를 살펴보면, SAN을 중심으로 스토리지 관련 장치가 모두 직접 연결되는 것을 알 수 있다. 외장형 스토리지와 서버와 같은 장치들은 SAN을 통해 서로를 인식하고, 대화한다. 이러한 스토리지와 서버간의 대화는 SCSI라는 표준 스토리지 언어체계를 사용하고, SCSI 단독으로는 고립된 데이지체인(daisy chain)에 불과했다. 파이버 채널 기술은 이 SCSI에 주소 체계를 부여하고 스토리지에 네트워크 개념을 도입, 자원공유가 가능한 SAN 네트워크가 등장하게 됐다.
그러나 여기에서 사용되는 SAN 스위치 자체가 SCSI 명령의 고속 전달자 역할에만 머무름으로써, 여전히 스토리지의 인텔리전스는 디스크측이나 서버측에서만 존재하게 되는 한계를 드러냈다. SAN 표준을 관리하는 ANSI 산하 T11에서는 SAN의 기능을 확대하고 새로운 역할을 부여할 수 있도록 FAIS(Fabric Application Interface Standard)라는 표준 언어체계를 만들고, 이를 통해 스토리지 관리 소프트웨어를 만드는 업체들이 SAN의 지능형 스위칭 하드웨어를 이용해 다양한 스토리지 관리 애플리케이션을 운영할 수 있도록 SAN의 역할을 확대, 진화시켰다.
네트워크 기반 가상화 탑재 플랫폼
네트워크 기반 가상화는 고성능의 ASIC과 높은 레벨의 스토리지 관리기술이 접목되는 영역으로, 모듈러 타입의 확장은 고객에게 당장 투자 결정을 서두르지 않아도 향상된 기술을 언제든 적용할 수 있게 해주는 전략적 유연성을 부여한다.
네트워크 기반 가상화 엔진은 FAIS를 통해 외부의 스토리지 관리 소프트웨어의 제어를 받아 지능형 패브릭을 완성하게 된다. 이때 데이터를 포워딩 및 고속의 SCSI 라우팅을 담당하는 가상화 ASIC을 DPC라고 부르며, 제어 소프트웨어가 구동되는 영역이 제어경로 프로세서(CPP)가 된다. 보통 DPC는 SAN 스위치 내부에 구현되지만, CPP의 영역은 벤더별로 내장형 타입을 지원하는 경우도 있고, 별도의 장비로 분리하는 방법으로 접근하는 경우도 있다.
CPP 분리형의 경우, 제어파트를 좀더 대형을 장비로 늘려 새로운 가상화 애플리케이션의 탑재를 용이하게 하거나, DPC만을 확장해서 가상화 스토리지의 전송성능을 늘리는 등 구현의 유연성을 제공한다. CPP 일체형 구조를 선택했다면, CPP 연결을 위한 SAN 포트 비용을 절감하고, HA 구현이 손쉬우며, 추가의 상면을 차지하지 않는 올-인-원(All-in-one) 구성이 가능하다.
멀티 SAN 환경 하에서의 네트워크 기반 가상화
초기에 개별 업무별로 구축됐던 SAN은 그 나름대로의 장점을 지니고 있었지만, 스토리지 유휴 스페이스의 활용도 문제와 개별적인 관리로 인한 부담, 낭비되는 SAN 포트, 전체 시스템의 DR(Disaster Recovery)의 어려움 등 점차 다양한 단점을 드러냈다. 특히 늘어나는 개별 업무별로 산재돼 있는 SAN들에 대한 효율적으로 관리와 함께, 가상화의 범위를 전체 스토리지 영역으로 확장하고자 하는 기업들에게는 이러한 SAN 통합과 가상화 시스템의 적용이 하나의 공통 목표가 됐다.
이러한 배경으로 현재까지 여러 SAN 네트워크 기술들이 등장했다. 대표적인 것으로 표준인 가상 패브릭이나 SAN 라우팅 기술들이 그것이다. 공통적으로 하나의 관리 도메인에서 여러 개의 SAN 패브릭을 통합할 수 있도록 해주는 이 기술은 네트워크 기반 가상화를 통해 그 가치를 더욱 높일 수 있다.
SAN 라우팅 기법에는 인-밴드(In-band) 타입의 내장형과 아웃-오브-밴드(Out-of-Band) 타입의 외장형 라우팅의 2가지로 크게 나뉘는데, 시스코는 장비별로 이미 내장돼 있는 가상 패브릭 라우팅 기능을 통한 인밴드 타입을 적용하고 있다. 이는 외부에 별도의 장비나 라우팅을 거치지 않고도, ASIC에 내장된 하드웨어 기반의 주소변환 기능(FC-NAT)을 이용하므로, 토폴로지 및 구성이 간단하고 확장성이 뛰어나다. 또한 중복된 도메인 ID에 대해서도 라우팅을 제공하고 있다.
네트워크 기반 가상화에서도, 패브릭 다중화에 따른 하드웨어 라우팅은 큰 효과를 기대할 수 있다. 가상화된 볼륨과 실제의 물리적인 볼륨은 각기 다른 SAN 에 위치하게 되므로, 가상화 볼륨에 접근하는 어떠한 호스트나 서버들도 본래의 물리적인 스토리지로의 접근은 차단된다. 이를 통해 안정적인 네트워크 기반 가상화 솔루션을 운영, 관리할 수 있게 된다.
가상 패브릭이나 SAN 파티셔닝 기법은, 간혹 스토리지 가상화와 혼동되는 경우도 있는데, 전송계층 및 네트워크 계층에 적용되는 기술로서 여기에서 운용되는 스토리지 데이터 자체는 건드리지 않는다. 스토리지 가상화를 단일 SAN에 적용하기 위해서는 일반 싱글 SAN 환경 하에서 상위의 스토리지 관리 기술을 적용하고, 다중 SAN에 적용할 때에는 위에서 언급한 다중 SAN 통합기술을 적용하면 되는 것이다.
또한 이러한 네트워크 가상화는 확장되고 있는 SAN 의 영역을 따라 적용 범위를 늘리고 있는데, IP와 결합한 IP SAN으로의 확장은 네트워크 가상화를 통한 스토리지 관리 영역을 저렴한 비용의 장거리 전송이 가능한 왠(WAN)을 따라 적용할 수도 있게 됐다.
네트워크 기반 가상화의 다양한 이점
가속형 서버리스 백업 구현
SAN이 소개되면서 각광 받았던 랜(LAN)-프리 백업, 그리고 대용량 테이프 라이브러리의 자동화된 관리기능이 돋보였던 서버-프리 백업 등과 같이 백업 기술은 나날이 발전돼 왔다. 네트워크 기반 가상화 기능을 이용하면, 네트워크 기반의 백업 기법은 다시 한번 새로운 차원으로 진화하게 된다.
기존의 서버-프리 방식의 백업의 경우, 미디어 서버를 거쳐야만 백업 트래픽이 이동됐다. 때문에 미디어 서버의 처리능력이 곧, 시간당 백업 속도의 제약과도 같았다. 패브릭 기반 백업의 경우, ASIC 기반의 가상화 하드웨어를 통해 디스크-투-테이프의 I/O를 처리하므로, 기존 미디어 서버의 I/O 한계를 가볍게 뛰어넘는 백업 성능의 향상이 가능해진다.
가상화 구현시 네트워크 변경 최소화
네트워크 기반 가상화 모듈의 유연성은 이외에도 다양한 종류의 활용이 가능하다. SAN 탭(Tap)과 같은 기술은 기존 네트워크의 변경을 최소화한 상태로 좀 더 손쉬운 가상화 기법을 적용할 수 있도록 해준다. SAN 탭은 메인 경로상의 데이터의 복제본을 어플라이언스로 전달하는데, 서비스 데이터 이동 경로에서 지능형 SAN 하드웨어의 도움을 받게된다.
이를 통해 고객은 주된 I/O 데이터들의 정합성과 가용성을 유지한 상태에서, 서비스 방해요소 없이 유연하게 배치할 수 있다. SAN 탭은 일종의 시스코가 정의하고 만들어낸 FAIS 애플리케이션이라 할 수 있다.
이처럼 네트워크 기반 가상화는, 특정 벤더에 종속적이거나 서버 환경에 종속적이었던 과거를 탈피해서, 표준기반의 패브릭 중심 스토리지 관리를 처음으로 실현했다. 벤더별로 차별화되는 스토리지 관리 기술은, 그대로 이를 데이터 전송에 이용하는 전용 ASIC들을 통해 지원받을 수 있으며, 제어부와 전송부를 분리한 구조를 통해 고차원의 확장성을 제공할 수 있게 됐다. 앞으로는 더욱 더 이러한 SAN 중심의 스토리지 관리가 관심을 모을 것으로 예상되며, SAN 플랫폼 기반의 다양한 기술과 솔루션들이 등장할 것으로 예상되고 있다. |
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