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2회: 지능형 IP SAN 스토리지
IP SAN스토리지
2008년 02월 27일 00:00:00 데이터넷
똑똑한 지능형 IP SAN으로 복잡한 IT 관리 ‘끝’
IP SAN으로 설치·통합·관리 편하게 … 저전력으로 친환경 스토리지 구성 적합


스토리지 관리는 갈수록 복잡해지는 IT 문제의 한가운데 자리잡고 있다. 애플리케이션들은 운용중인 스토리지 시스템에 더 많은 것들을 요구하고 있으며, 성능, 용량, 가용성, 백업, 장애 복구의 필요성 등이 커지면서 이를 지원하는 서버 및 스토리지 제품에 대한 기대도 커지고 있는 것이 현실이다.
결과적으로, IT 전문가들은 하이엔드급 관리기능을 완벽하게 보완해 통합하고, 데이터 보호를 지원하며, ‘설치 후 신경 쓸 필요 없는’ 믿을 만한 지능형(Intelligent) 스토리지 솔루션을 원하게 됐다. 서버 구성, 운영체제, 애플리케이션 등과 상관없이 투명성을 높이는 일관된 데이터 가용성을 보장하는 안정적인 IP-SAN스토리지의 다양한 솔루션을 살펴본다. <편집자>

연재순서
1회: IP SAN 스토리지 이해
2회: 지능형 IP SAN 스토리지(이번호)
3회: 가상화 환경에서의 IP SAN

김일동 // 이퀄로직코리아 지사장
idkim@equallogic.com

iSCSI(internet SCSI) 스토리지 어레이는 구입과 관리에 대한 사용자의 생각을 근본적으로 바꿔 놓고 있다. IP SAN 스토리지 제공업체들은 엔터프라이즈급 품질의 성능과 안정성, 지능형 자동화, 단일 스토리지 풀의 끊임없는 가상화를 통한 간소화된 스토리지 관리 솔루션을 무상으로 번들해 제공한다. 다음의 표는 일반적으로 많이 사용되고 있는 일반적인 엔터프라이즈급 스토리지 관리 솔루션에 대한 도입 추가 비용 투자 여부에 대한 예다.

지능형(Intelligent) 설치·구성
편리한 관리를 지향하는 IP-SAN 스토리지는 기술적 발전을 통해, 이퀄로직 등의 선도업체는 포장을 풀고 20여분 만에 원격지 재해 복구 서비스까지 완벽하게 서비스를 시작 할 수 있다. 기존의 NAS, DAS, FC의 복잡하고 성가신 수동 작업이 없이 자동 감지 및 설치 마법사 기술에 의한 빠른 전개(Provisioning)다. 최악의 재해가 발생한 경우 새로운 하드웨어 장치를 설치하고 재 구성해야 하는 경우를 상상한다면, 장애 복구시간의 단축이 보장된다.
iSCSI의 장점을 최대화해, 네트워크상의 토폴로지를 감지하면, 스토리지 구성에 필요한 요소를 지능적으로 확인해 RA ID를 간단하게 구성할 수 있다. 일명 SAN 전문가라 불리는 여러명의 관리비용과 시간이 필요 없이 간단한 몇 가지 단계만 거치면 엔터프라이즈급 SAN이 다운타임 없이 유지관리가 가능하다. 이 기능을 통해 사용자는 서버와 애플리케이션에만 집중함으로서 향상된 서비스를 제공한다.


스토리지 계층화·통합
스토리지 계층화(Storage Tiering)는 애플리케이션에서 필요한 서비스 수준에 따라 각각 최적으로 구성된 별도의 스토리지 자원에 이를 위치시킴으로 관리자가 SAN내에서 애플리케이션의 우선순위를 정할 수 있다. 관리자는 단일 SAN내에서 별도의 스토리지 풀을 구성해도 효율적이고 유연하며 편리하게 관리할 수 있는 스토리지 환경을 구축할 수 있다.
SAN-in-SAN을 사용해 통합(Consolidation)의 혜택을 누리며, 필요에 따라 애플리케이션 별, 서비스 수준별, 디스크 유형별, 비용별, 조직내 부서별로 작업 부하를 쉽게 분배할 수 있다. IP-SAN 스토리지는 온라인중에 데이터 이동을 가능함으로 다운타임이나 장애 없이 애플리케이션 자원을 조정하고 스토리지의 다른 풀로 데이터를 이동할 수 있다.
이메일의 경우 지속적으로 증가하며, 최적의 성능을 유지해야 하는 전산환경의 주요한 자원이나, 오래된 데이터에 대한 고속의 액세스는 불필요한 특징을 가지고 있다. 최근의 데이터는 RAID10의 성능을 보장하는 15,000 RPM의 스토리지 풀에 저장을 하고, 일정 기간이 소요된 과거의 데이터는 RAID-5의 저가 SATA 7,200 RPM의 풀로 온라인중에 이동을 시킨다. 따라서 데이터의 증가시 항상 고가의 디스크를 구매 할 이유가 없다. 데이터의 증가시 저가의 SATA디스크를 스토리지 풀에 추가함으로써 복잡한 아카이빙 솔루션 등의 추가 도입이 없이 장기 보관 데이터 액세스 및 사용자의 요구 성능을 만족할 수 있다.


볼륨 스냅샷
무상으로 제공되는 공간효율적인 스냅샷 기능은 활용도는 무궁무진하다. 특정 시점의 데이터에 대한 보관은 예기치 않은 데이터의 손실을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 서버의 재배치 및 복구와 테스트 환경의 제공에 사용된다.
스냅샷은 일반적으로 사용하는 경우는 데이터의 보호를 위해서다. 배치 작업, 패치 등의 작업 이전에 현재의 이미지를 그대로 유지 한다면, 여러가지 유형의 장애로부터 데이터를 복구 할 수 있다. 잘못된 배치작업으로 인해 이전 상태의 데이터베이스로 롤백을 위해 많은 관리자들이 명절과 수많은 밤을 애간장으로 태운 나날이 많았다. 만일 스냅샷 본을 생성 한후 이러한 문제가 발생한 경우라면, 단 몇초의 시간 안에 원래의 이미지 상태로 데이터를 복구 할 수 있다.
또한 스냅샷 본은 기존의 백업과 연동을 하게 되면, 백업시 발생하는 서버의 과다한 부하로 부터의 고민으로부터 벗어나게 된다. 스냅샷으로 생성된 백업 본을 다른 서버에 마운트해 서버리스백업을 수행하게 된다. 기존의 환경에서는 이러한 작업을 위해 조닝(Zoning)의 구성 및 다수의 LUN을 관리하는 스크립트 운용의 관리가 필요했지만, IP-SAN은 iSCSI 이니티에이터(initiator)에 의해 볼륨단위의 간단한 접속으로 모든 작업이 처리된다.
애플리케이션에 새로운 패치가 나왔을 경우에 적용여부에 대해 관리자는 고민을 하게 된다. 문제가 발생을 하지 않으면 다행이지만 만일의 경우에는 적용후 예기치 않은 장애 발생의 주요한 이유기 때문이다. 대부분의 경우에는 장시간의 백업을 수행하고 적용을 하거나, 유휴한 장비가 있는 경우에는 백업 데이터의 복구 후에 패치를 적용해 보고 몇몇 테스트 공정을 거쳐 이상이 없는 경우에 주 시스템에 적용을 하게 되나, 적용 후 실 사용자 환경에서 문제가 발생하는 경우에는 원복을 위해 많은 다운 타임을 가져야만 했다.
하지만 스냅샷을 사용하는 경우라면, 스냅샷 본에 대해 패치를 적용해 보고 이상이 없는 경우에는 그 스냅샷 본을 그대로 리스토어해 서비스를 제공하게 된다. 만일 문제가 있는 경우라며 원본을 다시 서비스에 복구시키는 시간은 단 몇번의 클릭으로 간단하게 해결이 가능하다.
대부분의 사용자는 스냅샷은 데이터 영역에 대해서만 지원이 되고, OS영역에서는 사용을 할 수 없는 것으로 이해를 하고 있다. 이러한 배경에는 스냅샷을 제공하는 스토리지와 연결을 통한 SAN 부트(Boot) 기능을 사용하기 위해서는 서버와 스토리지간에 파이버채널 케이블의 포설을 통한 접속의 어려움으로 인해 일반적으로 사용이 되지 않았음이 이유이다. 하지만, IP-SAN은 네트워크 케이블을 통해 기존의 SAN에서 제공되는 모든 기능을 포함함으로써 이제 손쉽게 윈도의 C: 드라이브나 리눅스, 유닉스의 루트() 영역 마저도 스토리지에 포함시키는 작업이 손쉬워졌다.
고전적으로 부트디스크에 대한 보호를 위해 고스트 등의 소프트웨어를 통한 디스크 이미징 방식 혹은 운영체제가 지원하는 테이프 이미징 방식이나 디스크 미러에 의한 관리를 하는 경우에 잦은 업데이트로 인해 지속적인 최신 버전의 관리가 힘 들었다. 필자의 경우에 전원문제로 장애가 발생해, 디스크 미러된 이미지를 부팅시키고 보니 10여 개월이 경과한 이미지로 인해, 중간에 업데이트된 내용을 적용하느라 장애 시간을 몇시간 연장 시킨 아픈경험이 있다.
SAN 부트와 스냅샷을 이용해 OS영역을 보호하는 경우에는 다양한 활용 방안이 제공된다. 첫번째는 OS영역에 대해 최신 버전의 상태를 유지할 수 있다. 스케쥴에 의해 특성상 많은 변화가 적으므로, 매시간 스냅샷을 생성한 경우, 장애가 발생하면 바로 전시간 상태의 이미지로 복구가 용이하다. 계속 스냅샷을 생성하는 경우에 스토리지 공간의 활용면에서 불합리하므로, 보존기간을 24벌 정도로 유지해 적정한 공간을 활용하는 것이 바람직하다. 전체 공간을 일대일로 필요로 하지 않는 스냅샷이므로 전체 공간에 몇 퍼센트 정도의 용량만 할당하면 된다.
만일 수백 또는 수천대의 윈도 서버를 운영하는 경우 제로데이 포트 웜바이러스가 발생해, 백신 업체에서 아직 패턴을 작성하지 못 한 경우가 발생한 경우에, 네트워크 스위치 단에서 해당 포트를 막았다고 하더라도 내부에 이미 유포된 바이러스로 인해 치명적인 업무 손상은 불가피하다. 물론 바이러스 패턴이 작성돼 제공된 경우라 할지라도 이를 업데이트하기 위해 엄청난 인력과 시간을 필요로 한다. OS 영역에 대한 스냅샷을 운용하는 경우는, 바이러스 원인에 따른 해당 네트워크 포트에 대한 조치 후, 감염이전 시점의 스냅샷 본에 대한 리스토어 후에 서비스 재개가 바로 가능하다.
서비스의 업그레이드를 위해, 기존 환경과 동일한 환경의 테스트나 개발 환경이 필요한 경우에는 스냅샷을 생성한 후 다른 서버에서 사용할 수 있도록 해당 볼륨의 IP 주소만 변경해 주면 곧바로 동일한 환경에서 사용이 가능하다. 잘못된 테스트로 인해 다시 원본과 동일 본이 필요한 경우에도 수분이내에 원본의 이미지를 다시 제공이 가능하다.
서버의 하드웨어적인 장애시에는 기존에는 장비를 교체하고, 원본의 디스크 드라이브를 새로운 서버에 장착해 부팅을 시도하거나, 백업된 이미지가 있는 경우라면 복원을 통해 장애를 처리했으나, IP-SAN이라면 대체 서버장비를 네트워크에 연결하고 부팅을 하는 단순한 작업만으로 서버 장애로부터 데이터를 보호할 수 있다.


원격지 자동 복제
재해 복구를 위해 원격지 데이터 복제는 필수 불가결 스토리지 솔루션의 요소다. 광전송장비를 통해 원격지 복제를 위한 구축은 금융권을 비롯한 여러 산업 분야에서 9.11 테러 이후에 많은 구축과 성공 사례를 만들었다. 하지만 이러한 솔루션 구축을 위해서는 고가의 광전송 장치 및 솔루션 비용에 대한 투자가 진행됐다.
iSCSI IP-SAN은 이름에서 알 수 있듯이 표준 IP 네트워크 프로토콜을 사용함으로써 거리에 상관없이 근거리 또는 원격지에 데이터를 복제한다. 자동 복제는 재해복구계획에서 핵심적인 구성 요소인 격리 보관에 대한 문제를 복잡하지 않게 제공한다.
IP-SAN의 특성상, 구성을 위해서는 복제 대상 스토리지의 IP주소를 기반으로 제공이 됨으로 원격지 복제를 위한 전문가 적인 지식을 필요로 하지 않으며, 1:1, 1:N, N:1 등의 다양한 구성이 가능하다. 바이러스와 같은 연이어 나타나는 장애를 예방하도록, 복구시점(RPO)에 대해 버전 관리를 통한 복구 시점 제공과 하드웨어 기반의 복제를 수행 함으로 인한 서버의 부하가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 호스트기반 복제 소프트웨어의 관리 작업과 라이선스의 경제적 부담으로부터 자유로워진다.

윈도용 VSS 및 VDS 연동 스마트카피
마이크로소프트 심플 SAN 솔루션 인증으로, 간편하게 윈도 2003서버의 애플리케이션에 대해 스냅샷을 안전하게 확보해 보관할 수 있도록 한다. 마이크로소프트 볼륨 쉐도우 카피 서비스(Microsoft Volume Shadow Copy Service: VSS) 및 가상 디스크 서비스(Virtual Disk Service: VDS) 인터페이스를 통해 기존의 백업소프트웨어 모듈과 연동을 한다. MS-SQL, 익스체인지 등의 애플리케이션을 온라인 백업시에 스냅샷과 연동해 완벽한 데이터 보호를 제공한다.
중소기업 급여처리 아웃소싱을 제공하는 한 기업은 IP-SAN 스토리지를 자사 핵심 MS SQL서버 기반 애플리케이션을 지원하는데 활용한다. 급여처리 시스템은 항상 테스트해야 한다. 이때, 개발 환경에 대한 제품 SQL 스냅샷을 스마트 카피로 손쉽게 뜰 수 있어서 많은 시간이 절약된다. 또한, 데이터베이스 복구도 별도 소프트웨어 비용으로 경비를 지불할 필요 없이 그냥 진행할 수 있다. 예전 FC 스토리지의 높은 유지 비용과 복잡성을 통한 백업을 경험했던 이 업체는 IP-SAN의 성능과 더불어 데이터베이스의 일관성을 완벽하게 유지하고 있다.


고성능/고가용성 다중경로 I/O
서버와 스토리지간에는 여러 개의 경로로 데이터가 전송되고 있다. 만일 하나의 경로로만 데이터가 전송된다면, 8차선 도로에서 1차선으로 줄어 들며 격은 교통체증의 문제 만큼이나 고통스러울 것이다. 다중경로(Multi Path I/O)는 이러한 문제를 해결, 고속의 성능을 제공 할 뿐 아니라, 고가용성을 요구하는 환경에서 경로 장애시 발생 할 수 있는 문제를 해결하고, 각각의 경로는 자동화된 로드밸런싱에 의한 네트워크 환경을 최적화한다. 하나의 기가비트 케이블 접속을 통한 성능 부족시, 필요한 성능 만큼의 네트워크 케이블을 추가로 연결해 필요한 성능을 보장 받을 수 있으므로 이더넷의 편리함과 경제성을 활용하고 서버와 스토리지사이의 단일장애 지점을 제거하게 된다.
아쉽게도 일부 운영체제 버전(윈도 2000 버전 등)에서는 다중경로가 포트간 로드밸런싱을 지원하지 못하고, 장애시 경로에 대한 복구만을 지원하지만, 일반적으로 사용하는 대부분의 운영체제에서는 성능과 로드밸런싱을 지원함으로 인해, iSCSI의 성능에 대한 우려는 없으며, 이미 시장에서 활용도가 높아지고 있는 10기가 네트워크 환경에서는 최상의 성능이 보장된다.

최적의 ROI - 가상 공간 할당
스토리지 공간 할당은 관리자의 고민중에 하나이다. 사용자가 요청하는 만큼 무조건 할당을 해 주는 경우에 그 사용율이 환경에 따라서 많은 차이를 나타나게 된다. 간단하게 생각하면 노트북 사용자의 경우에 어떤 사용자는 사용율이 90%를 넘지만, 일부는 처음 제공된 환경에서 웹브라우저만 사용하는 경우는 사용율이 20% 미만의 경우가 발생하기도 한다. 서버 스토리지 환경에서 이러한 경우는 자원의 활용에서 과다 투자가 발생하게 된다.
하지만, 설계 단계에서 정확하게 스토리지 사용 공간에 대한 예측을 하는 것은 쉬운일이 아니며, 이러한 단계를 위해 고가의 컨설팅 서비스나 운영자가 스프레드쉬트와 싸우며 낭비되는 시간을 비용으로 환산하기 어려울 정도다.
예를 들어 100GB 정도의 스토리지가 필요하지만 실제 그만큼이 필요 할지 예측하기 어려운 경우에 40%의 실제 공간 만을 할당하고 사용량의 증가에 따라 실제 공간을 제공하는 가상화 기술을 응용하면 이문제는 간단하게 해결이 가능하다. 예를 들어 100대의 서버 통합 작업에 아래와 같이 각각 가상공간 할당을 하는 경우에 사용자에게는 100GB가 디스크관리도구에서는 표시가 되지만, 실제는 40GB의 물리적 공간을 할당해 주고 각각의 임계치에 도달한 경우에 스토리지 관리자에게 통보를 해 주도록 설정이 할 수 있다.
100대의 서버에 대한 통합작업에서는 일반적인 방식으로는 10TB의 용량이 초기에 필요하지만, 실제 40%씩만 물리적 공간에 대한 가상공간할당(Thin Provisioning)을 한다면, 4TB의 초기 용량만으로도 서비스 제공이 가능함으로, IT 관리자는 초기 비용에 대한 60%의 투자비용 절감을 기대 할 수 있다. 실제 사용되어지는 물리적 공간에 대한 모니터링을 통해 추가 투자 시점은 최적의 ROI를 구현하게 된다.


온라인 스토리지 증설
공간 부족으로 인해, 스토리지 어레이 박스 자체의 증설이 필요한 경우에는 운영체제에서 경로의 변경으로 인한 애플리케이션의 수정과 데이터 마이그레이션을 위해 서비스 중지와 대규모 스토리지 재 배치로 인한 시간이 필요했다. IP-SAN의 경우에는 이런 경우에 단순하게 추가 스토리지 하드웨어만을 네트워크 스위치에 연결하고 온라인중 자동 재배치를 통해 손쉽게 해결이 가능하다.
예를 들어 E: 드라이브에서 사용중인 500GB SQL 영역을 추가된 스토리지를 통해 1.5TB으로 확장해도 드라이브명에는 변경이 없이 온라인중에 확장을 지원함으로써 데이터베이스 마이그래션 및 서비스 중단이 발생하지 않는다.
국내의 한 온라인스트리밍 제공 업체는 작년 봄에 30TB의 초기 스토리지 도입 후 서비스를 제공 하던중 사용자의 증가로 인한 데이터 증가로 가을에 21TB의 추가 스토리지를 증설하면서 서비스중에 기가비트 포트에 스토리지를 연결하고 전체 용량을 확장하면서 수십만에 달하는 사용자에게 몇 달 전부터 띠워야 하던 팝업 공지사항이 없이 증설이 완료됐다. 이 서비스를 제공하기 위해 개발된 애플리케이션 솔루션에 대한 단 한줄의 수정 없이 서비스를 제공하고 있다.


모니터링
스토리지관리자의 고민중에 하나는 현재 사용량이 얼마나 되는지 종합적으로 관리하는 것이다. IP-SAN 스토리지 제공업체는 일반적으로 이러한 모니터링을 위한 기본적인 GUI도구를 무상으로 제공함으로써 통합 관리가 가능하다. 또한, 드라이브, 전원공급장치, 컨트롤러, 네트워크 연결 등의 상태를 확인하고 이벤트를 발생해 장애시 운영자에게 메일, SNMP등의 방식으로 통지를 해 주며, 스토리지 벤더의 고객지원센터로 직접 상태를 보고하는 엔터프라이즈급 기능까지 제공하고 있다.

친환경 스토리지(Green-Grid)
IT환경에서의 중요한 화두중인 하나인 친환경 환경에서의 IP-SAN 스토리지의 활약은 기대되고 있다. 주로 적용하는 SATA 디스크는 기존의 환경에 비해 단위면적당 고용량을 지원함으로서 디스크 전원절약에 약 60% 도움을 주고 있으며, 널리 사용되는 CPU는 80~120W의 전원이 필요하나, 새로운 기술을 개발하는 선도 IP-SAN 업체는 저전력RISC( Reduced Instruction Set Computer)를 장착해 CPU당 15W의 소비전력으로 사용이 가능하다.
단위 소비전력의 비교도 중요하지만, 이미 언급한 가상공간할당을 통해 전체 사용공간에 필요한 20~30% 공간만으로 서비스를 구성해 이산화탄소를 발생하는 에너지를 최소화해 후손에게 아름다운 환경을 물려 줄 수 있다.
무상으로 제공되는 지능형 IP-SAN스토리지의 다양한 스토리지 관리 솔루션들 중에서 일반적으로 꼭 필요한 기능에 대해 살펴봤다. 이런 솔루션은 초기 도입시 단지 몇 TB에 얼마라고 하는 식의 가격비교구매 관행 후 곧바로 겪는 관리 소프트웨어 도입비용을 고려하는 총소유비용(TCO) 및 투자회수시점(ROI)을 경험하고 고려하는 IT 관리자 입장에서의 심도있는 검토가 필요한 요소다. 다음 호에는 친근한 이미 가상화서버 환경에서 입증된 최적의 조건을 갖는 IP-SAN 스토리지의 특화된 장점을 소개 한다.
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