2회: 새로운 스토리지 솔루션 클러스터드 솔루션

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2회: 새로운 스토리지 솔루션 클러스터드 솔루션

클러스터 스토리지 기술

2007년 06월 13일 00:00:00

데이터넷

Tech guide / 클러스터 스토리지 기술

한 단계 진화된 기업 환경 구현
… 시장 가능성 ‘활짝’

고객 요구사항·비정형 데이터 증가 대처 …2웨이 클러스터링·네임스페이스 통합 등으로 분류

오늘날 IT 환경에서 스토리지 아키텍처는 DAS(Direct Attached Storage), SAN(Storage Area Networks), NAS(Network Attached Storage) 등으로 구분돼 왔으며, 이제 '클러스터 스토리지'라는 4번째 유형의 스토리지 아키텍처가 출현하게 됐다. 이번호에서는 새로운 스토리지 솔루션인 클러스터드 솔루션에 대해 알아본다. <편집자>

연재순서
1회: 정보의 혁명, 스토리지의 혁명
2회: 새로운 스토리지 솔루션 클러스터드 솔루션(이번호)
3회: 디지털 정보시대의 클러스터 스토리지의 방향

김일동 // 한국아이실론 본부장
ildong.kim@isilon.com

클러스터 스토리지 아키텍처는 두 개 이상의 스토리지 디바이스를 연결해 하나의 엔티티로 활용할 수 있게 한다. 스토리지 클래스는 3가지 유형으로 분류될 수 있다.
-2웨이 페일오버 클러스터링
-네임스페이스 통합 (namespace aggregation)
-분산형 파일 시스템(DFS)을 이용한 클러스터 스토리지

2웨이 클러스터링
본래 스토리지 업계에서 ‘클러스터링’이란 두 개의 이중화된 노드 간에 페일오버를 지원하는 구성을 의미하는 용어로 사용됐다. 이러한 접근법은 클러스터링 테크닉이라기보다는 이중화 테크닉에 가까우며, 일반적으로 NAS 벤더 업체들은 이러한 방식을 ‘2웨이 클러스터링’으로 분류하고 있다.
2웨이 클러스터링은 고전적인 싱글-헤드 스토리지 아키텍처의 폴트 톨러런스 및 이중화를 위한 대안으로서 고안됐다. 2웨이 클러스터링 솔루션에서 장애가 발생하는 경우, 컨트롤러 헤드는 장애가 난 다른 컨트롤러 헤드의 역할을 대신함으로써 데이터 볼륨에 대한 지속적인 접근이 가능하도록 지원한다.
하지만 2웨이 클러스터링 솔루션은 실제 환경에서 적용되는 사례가 많지 않으며 성능, 확장성, 파일 시스템 용량, 관리 복잡성, 고가용성 구현 비용 등에서 많은 제약이 따른다는 단점을 갖는다. 비정형 데이터의 폭발적인 증가세를 감안했을 때 이러한 솔루션이 향후 엔터프라이즈 환경의 요구 사항을 만족하지 못할 것이라는 사실에는 의심의 여지가 없다.

네임스페이스 통합
네임스페이스 통합(namespace aggregation) 클러스터 스토리지 솔루션은 기본적으로 중앙 집중적인 스토리지 관리를 가능하게 하는 기술로 이해할 수 있다. 솔루션은 순수 소프트웨어 기반(소프트웨어 가상화)으로 구현될 수도 있고 소프트웨어와 하드웨어(어플라이언스, 스위치)를 조합한 형태로 구현될 수도 있으며, 네임스페이스의 단일화 및 스토리지 리소스 클러스터링을 통해 대규모 스토리지 풀을 통합적으로 관리할 수 있게 한다.
일반적으로 네임스페이스 통합 솔루션은 NAS 서버 또는 스토리지 디바이스의 클러스터로 구성된 ‘신세틱 트리(synthetic tre e)’를 구현하고, 네트워크 사용자가 통합된 네임스페이스를 기반으로 단일화된 스토리지 사일로에 접근할 수 있도록 한다. 결국 네임스페이스 통합 솔루션은 서로 다른 파일과 이기종 시스템에 저장된 데이터가 공통적인 접근 포인트를 통해 접근될 수 있는 게이트웨이로서 기능한다.
또 동일한 클러스터 내에 존재하는 다수의 디스크 볼륨에 파일을 분산하고 서로 다른 스토리지 계층 간에 데이터를 쉽게 이동할 수 있는 환경이 제공된다. 이러한 솔루션은 초기 구축 비용 측면에서 매력적이기는 하지만, 서로 다른 이기종 클러스터 스토리지의 통합적인 관리가 불가능하며 추가적인 가상화 계층의 구현이 필요하다는 한계를 갖는다. 결과적으로, 네임스페이스 통합 솔루션은 복잡성, 관리 부담, 장기적인 운영 비용의 증가를 초래할 수 있다.

분산형 파일 시스템
분산형 파일 시스템(DFS)을 이용한 클러스터 스토리지: N-웨이 클러스터링, 네임스페이스 통합 기술이 진화한 결과로 새롭게 출현한 세 번째 유형의 기술이 바로 ‘분산형 클러스터 스토리지’다. 분산형 클러스터 스토리지는, 사용자들이 동일한 데이터 풀에 접근해 스토리지 노드를 자유롭게 추가, 조합할 수 있는 네트워크 스토리지 시스템으로 구현된다. 이러한 솔루션은 분산형 파일 시스템과 함께 스토리지 계층에 구현돼 노드/스토리지 컨트롤러의 수와 무관한 통합 환경을 제공한다.
소프트웨어가 스토리지 계층에 위치하므로, 클러스터를 구성하는 모든 스토리지 노드의 데이터 레이아웃(또는 데이터 스트라이핑)을 개별 데이터의 ECC 레벨까지 컨트롤할 수 있다. 바로 이것이 스토리지 사일로에 대한 리다이렉션 기능만을 제공하는 네임스페이스 통합/가상화 제품과 차별화되는 특징이다.
지능형 소프트웨어를 통해 노드 분산이 수행되므로(세 개 이상의 노드로 구성되는) 클러스터는 노드 간에 지능적으로 연동하면서 사용자가 요청한 파일을 전달하기 위해 다른 노드와 개별적으로 커뮤니케이션을 수행한다. 각각의 노드는 다른 노드들의 상태를 파악하면서 피어-투-피어 방식으로 일관성 있게 동작한다. 이러한 특성 때문에, 분산형 클러스터 스토리지는 앞에서 언급한 솔루션에 비해 훨씬 뛰어난 가용성, 안정성, 확장성, 처리 성능, 관리 편의성을 제공한다.
클러스터 스토리지 솔루션은 아래와 같은 여섯 가지 특성에 의해 정의된다.
-대칭형 클러스터 아키텍처
- 확장성 있는 분산형 파일 시스템
- 고가용성 아키텍처
- 관리 환경의 단일화
- 리니어한 성능 확장성
- 엔터프라이즈 환경에 준비된 솔루션