계층형 마이그레이션·종단간 보안 등 이점 ‘확실’… 이기종간 상호 운용성 확보 ‘한수위’

스토리지 가상화는 2005년 스토리지 업계의 가장 뜨거운 화두가 됐다. 관련업계는 앞다퉈 자사의 하드웨어 및 솔루션들을 출시하고 있으며, 각 사의 기술과 제품에 따른 가상화 정의와 해석도 조금씩 차이가 있다. 그러나 '복잡성을 줄여 관리 능력을 높여 준다'는 점에서 이들 각 스토리지 관련업계가 내놓는 가상화 제품들은 일맥 상통하다.
| 최민호 HDS코리아 부장·minho.choi@hds.com |

현재 국내외 대부분의 기업이 보유하고 있는 데이터 규모는 연간 60∼80% 비율로 증가하고 있다. 기업에 따라서는 매년 100% 이상의 증가세를 보이는 경우도 많다. 설상가상으로 새로운 첨단 기능을 갖춘 휴대형 RFID 지원 무선 장치들이 속속 개발됨에 따라 엄청난 양의 데이터가 발생하고 있다. 어떠한 산업 분야도 이와 같이 급속도로 증가하는 데이터 관리에 따른 어려움을 피할 수 없는 실정이다.
데이터의 급격한 양적 증가는 기존 스토리지 도메인 인프라 뿐 아니라 이를 관리하고 있는 관리자들에게 심각한 부담을 안겨주고 있다. 과연 어떻게 하면 이 엄청난 데이터들을 복잡하지 않고 저렴하게 인공지능적으로 관리할 것인가? 이런 고민에 대한 화답으로 등장한 스토리지 가상화는 현재 서로 다른 4가지 관점에서 접근하고 있다.
호스트 기반 가상화와 네트워크(어플라이언스 또는 스위치를 통해) 기반 가상화, 컨트롤러 또는 스토리지 컨트롤러 기반의 가상화 플랫폼이 바로 그것이다. 이들 접근방법은 모두 장단점을 갖고 있다. 각 기업이 갖고 있는 데이터의 규모나 특성, IT 예산에 따라 네트워크 기반 가상화가 적합할 수도 있고 컨트롤러 기반 가상화가 가장 바람직할 수도 있다. 이를 판단하는 것은 각 솔루션과 하드웨어를 제공하는 IT 벤더들이 아닌 각 기업의 IT 담당자들이다. 여기에서는 각 접근방법의 특징을 간략히 파악하고 특히 스토리지 컨트롤러에 기반한 가상화 플랫폼에는 어떤 장단점이 있는지 확인해보도록 하겠다.

스토리지 가상화의 4가지 접근방법
호스트 기반 가상화
호스트에서 스토리지 가상화는 이미 일반적인 것이다. 처음에는 호스트 기반 가상화가 물리적 타깃에서의 ‘볼륨’에 대한 애플리케이션 뷰를 추상화하고, 호스트 인터페이스가 본 LUN 주소 지정을 합한 것이었다. 이러한 유형의 가상화는 볼륨 매니저로 알려져 있는 소프트웨어에 의해 제공된다. 볼륨 매니저 공급업체들이 스냅샷, 미러링 및 복제와 같은 추가 기능들을 추가한 것도 같은 맥락에서다.
볼륨 매니저는 원래 직접 부착식을 사용하던 시기에 개발된 것으로 SAN을 인식하지는 못했다. 복제와 같은 일부 기능들이 이기종 장치간에 완료될 수 있었지만, 일반적으로 가상 볼륨은 볼륨 당 한가지 유형의 스토리지로 제한됐다. 호스트 기반 가상화의 단점은 호스트 주기가 필요하고 볼륨 매니저가 상주하는 호스트로 제한된다는 점이다. 또한 볼륨 매니저는 호스트 플랫폼에만 특정한 것이고 종종 호스트 소프트웨어에 포함된다.

네트워크 기반 가상화
지난 4∼5년간에 걸쳐 시장에는 수많은 SAN 기반 가상화 제품들이 쏟아져 나왔다. 인-밴드(in-band) 어플라이언스 대 아웃-오브-밴드(out-of-band) 어플라이언스 또는 지능형 스위치 블레이드에 대한 논쟁이 뜨거운 열기를 띠며 벌어져 왔다.
하지만 이런 논쟁을 통해 복잡한 문제가 해결되기는커녕 스토리지 네트워크의 코어에 또 다른 복잡한 문제를 추가했을 뿐이었다. 스토리지 컨트롤러에 의해 네트워크의 에지에서 완성됐던 기능은 SAN의 코어에서 구현하기 위해 다시 개발됐다. 이 기능의 오버헤드에서 결과적으로 발생되는 대기 시간은 SAN에 연결돼 있는 모든 이가 느끼는 것이다.
SAN에서는 인텔리전스가 중요하다. 하지만 인텔리전스는 올바른 정보에 액세스할 때만 유용한 것이 될 수 있다. 네트워크의 코어에 상주하는 어플라이언스 또는 스위치 블레이드는 호스트 애플리케이션의 I/O 여부나 스토리지 시스템에서 데이터의 배치에 대한 정보는 갖고 있지 않는다. 이 정보는 원래 I/O 요청의 무결성에 위배되는 I/O를 인터셉트 및 리디렉션해 얻는다.
하지만 이 정보는 호스트 I/O를 수신하기로 돼 있는 스토리지 컨트롤러에 직접 사용할 수 있다. 또한 IPSec 및 ESP와 같은 종단간 보안 프로토콜은 종점들(호스트와 스토리지) 사이에서 프록시(가상화 인텔리전스)를 허용하지 않는다.

컨트롤러 기반 가상화
일부 스토리지 관련업체의 경우 논리적 단위로 어셈블링될 수 있는 독점적인 블록 풀을 제공하는 인박스(스토리지 내) 솔루션을 출시했다. 인박스 솔루션은 구성의 편의성 면에서 몇 가지 장점을 가지지만, 스토리지의 다중 계층 풀은 제공하지 않고 무결성과 서비스 품질(QoS)에 새로운 당면 과제를 초래한다. 데이터 공간을 분할하는 것도 복잡성을 가중시킨다.
인박스 솔루션은 자체적인 주소 공간을 제어하는 데이터베이스와 같은 애플리케이션과는 원활하게 작동하지 않는다. SAN 기반 어플라이언스/스위치 또는 인박스 솔루션 중 어떤 접근 방식도 현재와 미래의 스토리지 증가세를 감당할 수 있는 확장성을 제공하지 못한다. 결과적으로, 수많은 스토리지 가상화 솔루션이 쏟아져 나왔지만 그들 중 어떤 것도 시장에서 확실한 우위를 점하지는 못했다고 할 수 있다.

컨트롤러 기반 외부 가상화 플랫폼
지능형 컨트롤러를 통한 방식이라 할 수 있다. 인-밴드 솔루션이냐 아웃-오브-밴드 솔루션이냐 또는 어플라이언스냐 지능형 스위치 블레이드냐 하는 논쟁이 어떤 점에서는 무의미하다고 할 수 있는 스토리지 가상화 방식이다. 이 경우 SAN에서 제공되는 연결 기능을 이용하지만 직접 부착식 개방형 시스템과 메인프레임 호스트도 지원한다.
지능형 스토리지 컨트롤러로서, 이 방식을 도입한 스토리지 가상화 제품의 경우 I/O의 시작 지점과 목적 지점에 관한 정보에 직접 액세스한다. 따라서 네트워크의 에지에 상주하는 스토리지 및 데이터 가상화를 지원하기에 최적의 입지를 갖추고 있다고 볼 수 있다. 이런 접근 방식은 자원 집약적인 기능이 속하는 네트워크의 에지에 대한 미러링 및 복제와 같이 이런 기능들을 오프로드한다. 또한 네트워크 기반 접근 방식에서 발생하는 문제로서 네트워크를 통해 라우팅되는 모든 I/O에 대한 대기 시간이 추가되지 않도록 해준다.
이 방식을 도입한 경우 호스트 포트와 함께 크기의 차수에 의해 호스트 연결을 늘리지만, 그것은 지능형 스위치를 대체하는 것이 아니다. 지능형 스위치는 SAN의 라우팅과 관리에 가장 적합하다. 지능형 스위치는 라우팅 정보를 처리하고 네트워크의 상태와 성능을 모니터링해 크레딧 버퍼 정체 해결 및 회복성을 위한 가상 SAN과 같은 귀중한 서비스를 제공한다.

차세대 플랫폼 논쟁
IT 시장조사 기관인 IDC의 자료에 의하면 이런 스토리지 가상화 방식들의 장단점을 망라해 제시하는 차세대 플랫폼으로 네트워크형 스토리지 컨트롤러가 등장할 것이라고 제안하고 있다.
계층 스토리지 아키텍처를 관리하기 위한 가장 새로운 옵션이라고 IDC가 지칭하는 네트워크형 스토리지 컨트롤러(NSC)는 고객이 스토리지를 구매하고 배치하는 방식을 상당히 바꿔 놓을 가능성이 있는 새로운 범주라 할 수 있다. 여하튼 이 차세대 플랫폼은 IDC가 세부적으로 그 동향을 추적하고 있는 하드웨어 및 소프트웨어 요소를 모두 가진 중요한 시장이라는 점에서 향후 스토리지 가상화의 발전적인 진화 방향으로 염두에 둘 필요가 있다.

컨트롤러 기반 스토리지 가상화의 이점
SNIA(Stotage Networking Industry Association)의 사전에 따르면 가상화가 ‘유용한 추상화를 제공할 목적으로 추가적인 (프론트엔드) 기능을 이용해 하나 이상의 (백엔드) 서비스나 기능을 통합하는 행위로서, 일반적으로 가상화는 백엔드 복잡성의 일부를 숨기거나 새로운 기능을 추가하거나 기존의 백엔드 서비스와 새로운 기능을 통합하는 것’이라고 정의했다.
가상화는 복잡성을 감추고, 새로운 기능을 지원하고, 성능, 연결 능력, 용량 및 가용성을 향상시키기 위해 다년간 사용돼 온 기법이다. 가상화는 하나의 물리적 서버가 여러 개의 논리적 서버로 나타나도록 만들기 위해 서버에서 사용돼 왔다. RAID는 가용성과 성능을 높이기 위해 디스크 스토리지 시스템에서 사용되는 가상화 기법이다. 가상 근거리 통신망(VLAN) 그리고 보다 최근의 기술로는 가상 스토리지 영역 네트워크(VSAN)가 도입돼 IP 및 파이버 채널 네트워크에서의 보안성과 가용성이 향상됐다.
스토리지 관리 부문에서 ‘성배’처럼 떠받들어지는 것이 바로 스토리지 가상화였다. SAN의 채택 비율이 늘어나면서, 많은 공급업체가 SAN에 어플라이언스 또는 스위치 블레이드로 상주하는 스토리지 가상화 솔루션들을 선보였다. 이런 솔루션들은 고객이 비용을 절감하는 동시에 가속화되고 있는 스토리지 용량에 대한 수요와 점점 복잡해지고 있는 스토리지 인프라에 잘 대응하는 데 도움을 주는 만병통치약과도 같은 것이었다.
하지만 지금까지 개발돼 시장에 선보인 스토리지 가상화 접근 방식과 제품들은 고객의 요구에 부응하지 못했다. 이런 솔루션들은 확장성과 견고성이 제한돼 있고 데이터 경로에 또 다른 복잡한 요소를 끌어들임으로써, 결과적으로는 네트워크 정체의 증가, 가용성 노출 증대, 비용 증가 등의 악영향을 초래한다.
2004년 하반기 이후 각 기업에서 도입돼 가상화 기능을 수행하기 시작한 컨트롤러 기반 스토리지 가상화 기법의 태그마 스토어 유니버셜 스토리지 플랫폼의 경우 도대체 어떤 유형의 스토리지를 가상화할 수 있는 것일까?
태그마 스토어 유니버설 스토리지 플랫폼의 경우는 거의 대다수의 스토리지 하드웨어 제품과 호환이 된다. EMC(시메트릭스 3000, 5000 및 8000 시리즈, DMX800, DMX1000, DMX2000 및 DMX3000, 클라리온 CX 시리즈)와 IBM(ESS 2105 시리즈 모델 F20, 750 및 800, DS4000 또는 FAStT), SUN(스토에지 9900 시리즈, T3B 및 6120) 및 HP(XP 시리즈)의 스토리지에 직접 연결될 수 있으며 다른 주요 스토리지 공급업체들과 협력해 상호 운용이 가능하다.
엔터프라이즈 기능을 지원하지 않는 외부 부착식 모듈형 스토리지 전반에 걸친 미러링, 복제 및 마이그레이션과 같은 엔터프라이즈 기능 매핑, 규정 준수와 함께 미드레인지에 속하는 고객들은 데이터 보호와 데이터 마이그레이션에 대해 기업 고객과 똑같은 요구 사항을 가지고 있다. 메인프레임이 SATA와 같은 저렴한 개방형 시스템 스토리지를 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.
그런 점에서 컨트롤러 기반의 가상화는 다양한 장점을 갖고 있다. 계층형 스토리지 마이그레이션이 수월하고 감가상각이 되는 자산 전반에 걸쳐 새로운 기능을 매핑할 수 있다. 스토리지 자산의 할당과 재할당이 단순하며 스위치 기반 가상화와는 달리, 스토리지 컨트롤러 기반 가상화는 종단간 보안을 지원한다는 점에서 주목을 끈다. 애플리케이션과 스토리지 사이에 에이전트나 프록시가 없는 것도 장점이다.
가상화된 스토리지 풀에 대한 인터페이스로서 다른 공급업체의 스토리지 연결을 가능케 함으로써 기존 스토리지 인프라의 수명을 연장하므로, 고객들은 기존 스토리지 기술의 수명과 상관없이 오래 스토리지를 활용할 수 있다. 이런 스토리지는 비활성(또는 가끔 사용되는) 데이터를 저장하는 데 사용되거나 애플리케이션 개발과 같은 특정 작업에 할당될 수 있기 때문이다. 즉 기존 스토리지 장비의 ROI 기여도를 늘릴 수 있음을 의미한다.
소프트웨어 유지보수 갱신의 감소도 컨트롤러 기반 스토리지 가상화 방식의 중요한 장점이다. 고객은 기존 스토리지에 대한 데이터를 관리 및 복제, 이동하는 데 사용되는 소프트웨어에 계속 비용을 지불할 필요가 없다. 고객들은 새로운 컨트롤러 기반 스토리지 가상화 시스템의 솔루션을 사용해 가상화된 모든 스토리지를 식별 및 관리할 수 있다.

스토리지 가상화가 나아갈 길
이기종 스토리지를 가상화 풀로 지정해 스토리지 효율성을 극대화하고 관리의 편의성을 도모하며, 계층화된 스토리지 관리를 도모한다는 점에서 스토리지 가상화는 분명히 나아갈 방향이다. 그러나 이기종 스토리지를 지원한다는 점에서 항상 관련 기업들은 상호 운용성이라는 점에 초점을 맞춰야 한다. 자사의 방식만을 고집하는 것이 아닌, 상호 호환이 되도록 지원한다는 점에서 가상화는 각 기업들에 있어 또 다른 도전일 수 있다.
컨트롤러 기반의 가상화 솔루션을 내놓은 HDS의 경우 이 상호 운용성을 확보하기 위해 관련업계의 저항을 감수해야했다. 그러나 동종업계 종사자들로서 접근 방식과 전략을 진솔하게 받아들이면 상호 운용성을 확보하기 위해 협력하는 것이 득이 된다는 것을 서로 깨닫게 된다.
이런 깨달음의 과정을 통해 HDS의 태그마 스토어는 이미 대다수 주요 기업들의 스토리지와 상호 운용성을 확보했다. 이는 각 기업의 공통적인 문제, 즉 ‘고객’과 관련된 문제를 해결하는 것으로 윈도 서버나 베리타스 볼륨 매니저 뒤에 자사의 스토리지를 부착하는 것과 전혀 다르지 않기 때문이다.