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iSCSI 어댑터 제품 테스트
“CPU 이용도를 떨어뜨려라”
TOE·이니시에이터 방식 이용… ‘아답텍’, 성능 일관성·가격 경쟁력 겸비
2003년 07월 22일 00:00:00 Network Computing
우리는 노아가 어떤 느낌이었을지 이해가 간다. 2001년 우리는 iSCSI가 스토리지 지형도를 우리가 알고 있는 것처럼 바꾸리라고 예상했지만, 최근까지도 iSCSI 제품은 활발히 출시되지 못하는 상태다. 하지만 우리는 보트에 억지로 다 태우는 게 아니라 iSCSI 어댑터들이 각자의 페이스대로 통과하게 하는 계획을 고안함으로써 미리 대비를 했다. 이제 이 사양은 마무리됐으며, 제품의 흐름은 빨라지고 있다. 그리고 냄새나는 스컹크와 한 집에서 살 필요도 없을 것이다.


iSCSI에는 IP 네트워크에서의 사용을 위한 표준 SCSI 명령어들이 포함돼 있긴 하지만, 스토리지 애플리케이션은 전송 계층에 고유의 필요조건들을 부과하고 있다. 즉 모든 SCSI 데이터는 반드시 순서대로 도달해야 하며, SCSI는 대기시간에 민감하며, 그리고 SCSI가 TCP에서 돌아가긴 하지만 데이터 패킷/프레임 유실에 대한 내구성이 없다.


성능 타격, 어떻게 막나

IETF의 iSCSI 사양(RFC 3347)은 이런 문제들을 다루는 동시에 iSCSI가 기반 SCSI 프로토콜에 미치는 영향이 전혀 없도록 보장해주지만, 사실 TCP/IP 패킷에 SCSI를 봉입시키는 것은 매우 CPU 집약적인 일이다. 왜냐하면 TCP 스택 프로세스는 CPU에 의해 처리되기 때문에, 여기에 iSCSI 부하가 추가되면 성능에 큰 타격을 받는다.

예를 들어 본지에서 실시한 표준 NIC에서는 기본적인 읽기 테스트에서 30%의 CPU 이용도를 보여주었다. 1Gbps에서 작동하는 파이버 채널 HBA(host bus adapter)는 약 2.1%의 CPU만을 차지한다. 이러한 차이는 분명 오래된 서버에 영향을 미칠 수 있는, 아마도 파이버 채널에 비해 iSCSI가 갖고 있는 비용 절감 이점을 어느 정도 소용없게 만들어버릴 수도 있는 것으로 볼 수 있다.

CPU 이용도 문제는 두 가지 방법으로 해결해볼 수 있는데, 우선 언제나처럼 전통적인 힘으로 처리하는 방법이 있다. 즉 더 많은 힘을 갖춘 서버에는 더 많은 CPU 공간이 있고 다라서 iSCSI에 영향을 덜 받는다는 것이다. 간단하긴 하지만 비싼 방법이다.

우리가 제안하고자 하는 것은 하드웨어다. 파이버 채널 HBA는 FC 프로토콜을 처리하며, 이와 마찬가지로 iSCSI 접속 서버에서 최대한을 뽑아내려면 CPU 이용도를 억제해줄 특수한 어댑터가 필요할 것이다.

이러한 장비는 두 가지 방법으로 작동한다. 어떤 장비는 TCP 스택 부하를 하드웨어로 옮김으로써 시스템 CPU의 부담을 덜어준다. 이런 방법을 사용하는 어댑터들을 TOE(TCP Offload Engine) 카드라고 부르며, iSCSI를 작동하게 만들어주는 소프트웨어 드라이버(initiator)를 추가해야 하긴 하지만 운영시스템에는 다른 여느 NIC과 같게 인식된다.

두 번째 방법은 TOE 카드와 유사한 방식이긴 하지만 한 가지 차이점이 있는데, 그것은 즉 iSCSI HBA가 운영시스템에 SCSI 카드인 것처럼 보이고, 그들 자체의 iSCSI 이니시에이터(iSCSI 표현으로는 iSCSI 드라이버)가 함께 제공된다는 것이다.


사용하기 어렵지 않다

본지에서는 아답텍, 앨러크리테크(Alarcritech) 및 인텔의 iSCSI 어댑터를 위스콘신주 그린베이에 있는 리얼월드 랩에 모아놓고 테스트를 했다. 에뮬렉스(Emulex)와 큐로직(Qlogic)도 초대했지만, 이런 회사의 iSCSI 제품은 테스트 시간에 맞게 준비되지 못했다.

테스트 한 제품은 두 개의 iSCSI HBA(아답택 iSCSI 어댑터 7211C 카드와 인텔 프로/1000 T IP 스토리지 어댑터)와 하나의 TOE 카드, 즉 앨러크리테크 1001x 1 코퍼 싱글 포트 서버 앤 스토리지 액셀러레이터(Copper Single-Port Server and Storage Accelerator)였다.

테스트 구성에서는 iSCSI 블레이드가 있는 시스코 9216 파이버 채널 스위치, 니샨 3000(Nishan 3000) 시리즈 스토리지 스위치, 시스코 카탈리스트 3550(Cisco Catalyst 3550) 기가비트 이더넷 스위치, 그리고 14개의 73GB 드라이브가 있는 유로로직 SAN블록 2(Eurologic SANbloc 2) 파이버 채널 RAID 인클로저 등이 사용되었으며, 각 카드들은 1GB 메모리와 두 개의 2.6GHz 펜티엄 4 프로세서가 있는 세 개의 똑같은 델 2650 2U 서버에서 테스트되었다.

전체적으로 이 제품들은 약간 원시적이었다. 예를 들어 사용하기 쉽고 편리한 기능들이 상당 수 빠져 있으며, 명령어 라인 이행이 일반적이다. 그러나 업체들과 이야기해 본 결과 우리는 이렇게 미숙한 느낌을 주는 문제들이 상당 부분 곧 해결되리라는 사실을 확신할 수 있었다. 나아가 관리 사양들이 많지 않더라도 iSCSI는 사용하기가 그리 어렵지는 않다.

우리의 개인적 소감으로는 흥미로운 것 이상이었다. 앨러크리테크 카드는 모든 테스트에서 좋은 성능을 냈다. 하지만 그 전체적인 CPU 이용도는 경쟁자들보다 약간 더 높았다. 한편 아답텍 카드는 작업처리량이나 읽기 테스트에서는 그만큼 좋은 기능을 내지 못했지만, 좋은 CPU 이용도로 전체적인 성능이 강력하다는 사실이 입증되었다. 인텔 프로/1000 T IP 스토리지 어댑터는 대부분의 테스트에서 좋은 결과를 보여주었지만, 타깃 수에 관계없이 읽기에서 성능 문제가 있었다.

이번 테스트에서 와일드 카드는 NWC 커스텀 테스트였는데, 이 테스트는 실세계 액세스 패턴을 모방하도록 만들어진 것이었다. 아답텍 iSCSI-7211C는 이 테스트에서 매우 좋은 기록을 냈으며 가장 일관성 있는 성능을 보여주었다. 그 CPU 이용도는 모든 테스트에서 가장 뛰어나거나 거기에 매우 가까운 수준이었다. 여기에 높은 경쟁력을 갖춘 가격까지 감안해 우리는 이 제품을 에디터즈 초이스 수상자로 결정했다.


테스트 방법

위스콘신주 그린베이의 리얼월드 랩에서, 우리는 2.6GHz 인텔 지온 프로세서와 1GB 램이 장착된 세 대의 델 2650을 돌리고 각각에 마이크로소프트 윈도 2000 SP3 기반 운영시스템용의 자체 SCSI 서브시스템을 로딩시켰다. 이더넷 쪽에서는 12포트 시스코 카탈리스트 3550을 사용했으며, 스토리지는 14개의 73GB, 10,000 RPM 2GB 파이버 채널 하드디스크가 있는 SAN블록 2 RAID 인클로저로 준비되었다.

마지막으로, 이 모든 것들이 이야기를 나눌 수 있게 해주는 연결매체로 하나의 IP 스토리지 블레이드가 있는 시스코 MDS-9216 파이버 채널 스위치를 사용했다. 그리고 시스코 하드웨어는 나온 지 얼마 되지 않은 제품이라 정신을 잃지 않기 위해 사이트에는 니샨 3000 시리즈 스토리지 스위치를 배치했다.

테스트는 버전 2003.02.15를 이용해 수행되었으며, 5초간의 가열과 2분간의 안정적 테스트 실행으로 이루어졌다. 베이스라인으로는 어떠한 성능 향상도 추가하지 않고 탑재된 브로드콤 NIC을 테스트했다.

(보고서 카드) iSCSI 어댑터 제품별 최종평가
테스트
비중
아답텍 iSCSI
어댑터 7211C
앨러크리테크
1000x1
인텔 프로/1000T
IP 스토리지 어댑터
가격
25%
4.134
전체성능
20%
4.54.33
사양
15%
333
CPU성능
10%
4.23.54.3
관리 및 구성
10%
3.544.3
읽기성능
10%
44.32
쓰기성능
10%
444.3
총평균100%3.953.643.54
평 가
BB-B-
A≥4.3, B≥3.5, C≥2.5, D≥1.5, F<1.5
A~C등급은 범위 내에 +,- 포함 총 평균과 비중 점수는 0~5 범위 기준
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