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타이달스케일 ‘SDS’, 물리적 서버 자원 통합해 단일 OS로 운영
하이퍼커널, 여러 노드 모든 자원 단일 시스템으로 통합
2018년 04월 20일 10:06:17 강석오 기자 kang@datanet.co.kr

타이달스케일은 HPC, 빅데이터 분석 수요가 높은 기업과 공공 기관에 독보적인 소프트웨어 정의 서버를 공급하며 시장을 주도해 나가고 있다. 타이달스케일의 핵심 기술인 하이퍼커널(Hyperkernel)은 여러 개의 운영체제(OS)가 하나의 서버에서 실행되던 기존의 가상화와는 반대로 소프트웨어 정의 서버가 CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 등 여러 노드의 모든 자원을 단일 시스템으로 통합될 수 있게 하는 혁신 기술이다. 이처럼 타이달스케일의 하이퍼커널 기술은 커널 레벨에서의 큰 변혁이라는 평가를 받고 있다. <편집자>

   

현대와 같은 빅데이터 환경에서 거대한 데이터 생산량을 처리하기 위해서는 분산 및 병렬처리 또는 슈퍼컴퓨터 등 고성능 인프라와 솔루션을 활용해야하기 때문에 비용과 처리속도, 데이터 수집량에 한계성이 발생할 수밖에 없다.

타이달스케일(TidalScale)은 이러한 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 소프트웨어 정의 서버 솔루션으로 많은 데이터를 빠르고, 경제적으로 처리할 수 있는 최적의 방안을 제시한다.

기존의 가상화는 각 물리적 서버의 자원을 여러 개의 OS에 배분해 사용하는 방식을 취한다. 즉, 작은 애플리케이션과 데이터를 처리함에 있어 물리적인 자원 소모를 줄이고 효율성을 강화시키는 것이 목적이었다.

하지만 물리적 서버 1대에 대한 CPU와 메모리 등의 자원에 한정되므로 대규모 확장형 애플리케이션에는 오히려 미흡할 수밖에 없었다. 타이달스케일은 이와는 완전히 반대되는 개념으로 여러 대의 물리적 서버 자원을 통합해 단일 OS로 운영할 수 있도록 한다.

이를 통해 서버의 물리적 자원을 늘려나가면서(스케일아웃) 1대의 가상머신 관점에서는 업그레이드되는(스케일업) 효과를 얻을 수 있다. 또한 소프트웨어 정의 데이터센터(SDDC) 관점에서 봤을 때 3가지 요소(네트워크, 스토리지, 컴퓨트)의 마지막 퍼즐인 컴퓨트 부분이 타이달스케일을 통해 소프트웨어 정의로 완성된다.

물리적 한계 넘어 인프라 리소스 무한 확장
x86 기반에서 일반적으로 유통되는 단일 서버는 2~4개의 소켓을 가지고 3~6TB 가량의 메모리로 확장할 수 있다. 그 이상의 리소스를 요구할 경우 HPC 구성 및 분산·병렬 프로그래밍, 메모리 쉐어링 등으로 고비용을 투자하면서도 여러 제약사항 내에서 확장할 수밖에 없는 상황이다.

타이달스케일은 독자적인 하이퍼커널(Hyperkernel) 기술로 하나의 가상머신이 여러 대의 x86 표준 물리서버로 확장, 통합할 수 있도록 한다. 이를 통해 고비용, 고집적의 대형 머신이나 슈퍼컴퓨터에서나 구현할 수 있었던 대용량 리소스 이상으로 확장이 가능하다. 따라서 기존의 물리자원의 한계로 구현할 수 없었던 다양한 애플리케이션을 OS와 애플리케이션 변경 없이 타이달스케일로 확장된 인메모리(In-Memory) 환경에서 쉽고 빠르게 실행할 수 있게 된다.

   
▲ 타이달스케일 무한 확장성

IT 인프라 편리하게 확장·축소
타이달스케일은 여러 대의 물리적 서버를 1대의 큰 가상머신으로 통합이 가능해 OS와 애플리케이션 변경 없이 몇 번의 클릭만으로 노드 수를 조절함으로써 편리하게 IT 인프라를 확장 및 축소할 수 있다.

이를 통해 TCO 절감은 물론 초기 투자비용과 실제 사용량의 차이에서 발생되는 리스크를 최소화함으로써 시스템의 가용율을 최대한 이끌어 냄으로써 투자비용과 운용 효율성 모두를 만족할 수 있게 된다.

스케일 아웃·업 동시 수행
타이달스케일의 혁신적인 기능은 여러 대의 물리적 서버를 하나의 머신으로 통합하는 것 뿐만 아니라 머신러닝을 통해 자기 최적화를 통해 애플리케이션 성능을 계속 향상시킬 수 있다는 점이다.

타이달스케일은 가상 CPU(vCPU)와 가상 메모리(vMemory)가 각 노드간에 이동할 수 있고, 어떤 작업에서 가상 CPU(vCPU) 또는 가상 메모리가 이동하는 것이 효율적인지를 특허 받은 알고리즘을 통해 하이퍼커널에서 처리한다.

이러한 알고리즘은 머신러닝을 통해 더욱 진화하며, 실제로 SAP ERP나 오픈소스 R, 애니로직스와 같이 대용량의 인메모리 자원을 요구하는 업무에서 타이달스케일을 통해 약 8개월 가량 운영한 경우, 2~8배의 성능 향상 효과가 있음이 입증됐다. 따라서 기존의 분산·병렬 또는 확장 시스템에서 문제가 됐던 응답 및 전송 속도의 한계를 해결했다.

   
▲ 컨테이너 기반 데브옵스 환경 구성 사례

서비스 안정성·확장성 보장
타이달스케일의 구성 옵션 중 립타이드(Riptide) 프레임워크를 사용하면 진정한 무중단 시스템 환경을 구성할 수 있다. 스토리지 환경은 RAID에서 핫스페어(Hot Spare) 디스크를 구성함으로써 RAID 볼륨에 할당돼 있는 디스크에 오류가 발생하더라도 문제없이 동작한다.

립타이드 프레임워크도 이와 같이 여분의 장애 극복을 위한 노드를 구성함으로써 동작 중인 불특정 노드에 오류가 발생하더라도 OS와 애플리케이션에 영향을 주지 않으므로 서비스 연속성을 제공한다. 사후 처리 또한 단순히 오류가 발생된 노드를 교체 또는 점검, 재투입하는 등의 핫스왑 방식으로 간편하게 관리할 수 있다.

다양한 환경 적용 지원
타이달스케일 소프트웨어 정의 서버는 기존의 물리적 자원 확장의 한계로 인해 구현하지 못한 다양한 애플리케이션 및 서비스 플랫폼을 가능케 한다는 점이 핵심이다.

특히 빅데이터 분야와 데이터 공학 및 분석, 시각화에서 실시간 처리 및 예측 결과에 대한 정확도를 높일 수 있는 인프라 환경을 제공함으로써 금융, 생명공학, 통계, 생산, 유통 등 다양한 산업분야에서 활용이 가능하다. 뿐만 아니라 도커와 같은 컨테이너 활용도가 계속 증가함에 따라 관리 및 운영, 효율성을 향상시키기 위한 요구사항이 증가하고 있다.

이에 분산된 서버들을 타이달스케일로 단일화 함으로써 빅 머신 위에서 컨테이너간 빠른 상호 통신을 제공하고 관리까지 단순화해 효율적인 컨테이너 운영 환경 제공이 가능하다.

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