대량의 데이터를 빠르게 처리해야 하는 공공 및 금융 분야를 비롯해 기업들의 올 플래시 도입 및 교체 수요가 계속 증가하고 있다. 이는 SSD(Solid State Drive)를 사용하는 올 플래시 스토리지가 HDD(Hard Disk Drive) 스토리지에 비해 짧은 시간에 많은 양의 트랜잭션을 처리하고, 애플리케이션 응답시간 향상 및 장기적인 스토리지 비용 절감 등 기존 스토리지의 한계를 극복할 수 있는 매력적인 요소를 갖추고 있기 때문이다.
무엇보다도 플래시 단가가 지속적으로 하락해 이전보다 도입의 비용 부담이 줄었기 때문에 고성능의 올 플래시 스토리지 도입이 점차 대중화되는 추세이다. 또한 IDC의 2016년 4분기 조사에 따르면, 전 세계 외장형 스토리지 시장 매출은 전년 동기 대비 7.8%의 감소율을 보이고 있지만 올 플래시 시장은 61.2%의 증가를 기록해 지속적인 성장세를 보이고 있다.
하지만 플래시 기술에 대한 이해 없이 시장 트렌드에 따라 올 플래시를 도입할 경우 올 플래시의 이점을 누리기보다 낭패를 볼 가능성이 크다. 효성인포메이션시스템은 올 플래시의 핵심을 내구성, 기능성, 성능, 비용으로 보고 있으며, 이 네 가지를 체크 포인트로 삼아 꼼꼼하게 점검해야 올 플래시 도입효과를 극대화할 수 있다.
첫째, 내구성에 대한 이해가 선행돼야 한다. 플래시는 하드디스크와 달리 쓰기 횟수의 제약이 있기 때문이다. 엔터프라이즈 SSD(Solid State Drive)는 MLC(Multi Level Cell)와 TLC(Triple Level Cell)가 주를 이룬다. MLC는 하나의 셀에 2비트를 저장하는 방식이고 TLC는 3개의 비트를 총 8가지 정보로 표현하는 방식이므로, TLC가 데이터 저장 용량은 2배, 가격은 1/2로 용량과 비용 측면에서 보다 이점이 있다고 판단할 수 있다.
하지만 TLC는 전자의 빈번한 이동 때문에 통로 역할을 하는 산화막에 누적된 전자, 통과를 못하는 전자가 증가해 더 이상 쓰기를 할 수 없는 내구성의 문제가 발생한다. 또한 엔터프라이즈 레벨에서는 기술의 검증이 중요한데, MLC는 2009년부터 판매돼 왔지만 TLC는 출시된 지 1~2년 정도 밖에 되지 않았다. 따라서 오랜 기술 검증을 거친 MLC에 중점을 두고 TLC의 적용을 점진적으로 고려하는 것이 필요하다.
이와 관련해 효성인포메이션시스템의 합작사인 히타치데이터시스템즈(HDS)의 올 플래시 스토리지는 범용 SSD가 아닌 전용 FMD(Flash Module Drive)를 사용해 올 플래시에 최적화된 기능과 성능을 제공하고 있다. FMD는 엔터프라이즈의 워크로드에 맞춰 단일 쓰레드가 아닌 멀티 쓰레드 방식의 스마트한 가비지 컬렉션(Garbage Collection)을 통해 내구성과 성능을 향상시킨다.
특히 모든 셀의 사용빈도를 균형 있게 제어하는 웨어 레벨링(Wear Leveling) 기술을 전체 FMD 걸쳐 수행하는 ‘글로벌 웨어 레벨링(Global Wear Leveling)’ 기술로 내구성을 대폭 향상시킨다. 글로벌 웨어 레벨링 기술은 FMD 뿐 아니라 SSD에서도 지원이 된다.
둘째, 기능성을 고려해야 한다. 플래시 성능만을 강조한 나머지 기존의 스토리지의 복제/관리/안정성 등을 간과하는 경우가 있다. 이러한 스토리지 기능은 컨트롤러에서 구현되고, 이 컨트롤러의 기능은 펌웨어에서 구현되기 때문에 스토리지 업계는 이러한 펌웨어의 안정화를 위해 수십 년 동안 노력해왔다. 기존의 펌웨어 기능을 배제한 채 플래시를 도입하면 도입의 궁극적인 의미가 사라진다.
FMD를 사용하는 히타치 올 플래시 스토리지는 올 플래시에 최적화된 기능과 성능을 제공하면서 다년간 입증 받은 스토리지 OS인 SVOS(Storage Virtualization Operating System) 기반 플래시 최적화 컨트롤러 적용을 통해 올 플래시 구성에서도 기존의 스토리지 안정성과 기능성을 확보했다. 이처럼 업무 시스템 요건을 충족할 수 있도록 전용 플래시 드라이브와 안정성이 입증된 컨트롤러를 선택해야 한다. HDS는 전 세계적으로 350개 이상의 플래시 관련 특허를 보유하고 있으며 플래시 관련 안정된 기술과 노하우를 보유하고 있다
셋째, 동일처리량을 기준으로 빠른 응답속도를 갖추고 있는지 성능을 확인해야 한다. 많은 벤더들이 주목하는 스토리지 속도는 IOPS와 응답속도 두 가지 기준으로 나눌 수 있다.
초당 입출력 처리량인 IOPS(Input/Output Operations Per Second)는 도입 비용에 따라 무한대로 늘릴 수 있으며, 통상적으로 스토리지에서는 IOPS에 중점을 두는 경향이 있다. 하지만 IOPS가 높다고 해서 응답속도가 반드시 좋은 것만은 아니며, 특히 응답성능이 좋은 플래시라도 쓰기가 많아질 경우 쓰기 절벽 발생으로 인해 갑작스러운 응답성능 저하가 발생할 수 있다는 점도 고려해야 된다. 따라서 어떤 상황에서도 일관된 처리량과 응답성능을 제공하는 제품을 선택하는 것이 필요하다.
이를 위해 히타치 올 플래시 스토리지는 쓰기 절벽 방지 기술을 이용해 피크타임(Peak Time)에도 99.6%의 서브 밀리세컨드의 일관된 응답시간을 제공하며 IOPS와 응답속도를 동시에 구현했다. 이러한 일관된 응답성능은 FMD에 내장된 전용 쿼드 프로세서가 FMD를 증설할 때마다 추가됨으로써, 고성능의 플래시를 위한 프로세서 파워를 스케일아웃 형태로 지원할 수 있기 때문에 가능한 것이다.
이에 반해 범용SSD를 사용하는 올 플래시 스토리지는 범용SSD의 가비지 컬렉션 기술을 사용하거나, 가비지 컬렉션을 스토리지 컨트롤러에서 수행하게 되는데 이럴 경우에는 필요 용량 외에 추가 SSD를 구성하거나 스토리지 컨트롤러의 프로세서를 추가를 검토해야 된다.
넷째, 성능과 함께 비용도 만족시키는 선택을 해야 한다. 한 예로 몇몇 벤더들은 중복제거 및 압축 기능을 통해 100TB에서 50TB로 도입 용량을 줄여 플래시 비용이 더 저렴하다고 강조하기도 한다.
하지만 비용감축에 치중한 플래시 도입은 다음과 같은 성능을 간과하기 쉽다. 데이터 중복 제거와 압축 기능은 알고리즘으로 구성되며, 이 때 필요한 CPU 파워의 증가 또는 예고 없는 플래시 성능저하가 발생할 수 있다. 또한 데이터 형태에 따라 절감기술 필요 여부가 다르기 때문에 전체 데이터에 무차별적으로 적용하게 되면 궁극적으로는 더 과도한 비용이 들어가게 된다. 성능개선을 위해 도입한 기능이 오히려 성능 저하를 야기할 수도 있다. 따라서 먼저 데이터 특성을 선별적으로 구별한 후 그에 맞는 데이터 절감기술을 도입해야 효과를 볼 수 있다.
히타치 올 플래시 스토리지는 데이터 특성에 따라 중복제거와 압축 알고리즘을 컨트롤러에서 선택적으로 적용할 수 있어 성능 개선이나 비용 절감의 효과를 높일 수 있다. SVOS를 통해 컨트롤러 단에서 압축과 중복 제거를 지원하며, 워크로드 유형에 따라 압축 혹은 중복제거 기능을 볼륨(LUN) 단위로 온라인상에서 온/오프하기 때문에 불필요한 압축 및 중복제거 기능이 적용되는 것을 예방할 수 있다.
또한 미디어 타입이 FMD일 경우 FMD의 내장 압축 프로세서를 활용하는 오프로드(Offload) 방식을 통해 압축으로 인한 성능 저하를 예방한다. 이처럼 워크로드에 따라 최적의 구성이 가능하므로 ‘선택적 데이터 절감(Adaptive Data Reduction)’ 기술로 불리기도 한다.
이처럼 올 플래시를 도입할 때는 단순히 HDD 스토리지와의 차별성만을 고려해서는 안 된다. 올 플래시 스토리지는 사실상 ‘스토리지’이고, 스토리지는 하드디스크와 플래시 등 다양한 저장 매체를 관리해주는 부가 기능이 있다.
이러한 기능들은 상당히 민감하기 때문에 조금만 오류가 있더라도 데이터 무결성에 치명적인 손상을 줄 수가 있다. 따라서 새로운 기능만이 아니라 기본적인 스토리지 기능이 확실한지, 기존 스토리지 인프라와의 상호연계가 가능한지 반드시 확인해야 한다. 지금까지 설명한 네 가지 체크 포인트를 염두에 두고 진행한다면, 올플래시 스토리지를 성공적으로 도입할 수 있을 것이다.
