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스토리지 기반 가상화 도입 움직임 ‘활발’
스토리지 기반 가상화
2008년 06월 20일 00:00:00 데이터넷
스토리지 기반 가상화 도입 움직임 ‘활발’
전통적인 애플리케이션 기반보다 ‘우수’ … 효율·관리편이·비용 절감 향상



스토리지 가상화의 개념은 2000년대 초 형성된 것으로 볼 수 있다. 이 시기는 대형 스토리지 벤더에서 엔터프라이즈 스토리지를 시장에 본격적으로 출하해 접목하기 시작한 시기이기도 한데 공교롭게도 그 출현원인 및 목적 등에서 많은 관련성을 가지고 있다. 스토리지 가상화에 대해 알아본다. <편집자>

연재순서
1회 : 스토리지 기반 가상화 현재(이번호)
2회 : 현실성 있는 스토리지 기반 가상화 활용
3회 : 스토리지 기반 가상화 전망과 미래


이종찬 //
LG히다찌 스토리지 컨설턴트
irondrum2@lghitachi.co.kr

다중 다종의 업무별 개별 스토리지들을 고용량 고가용성의 단일 대형 스토리지 시스템 체제로 통합해 볼륨 운용의 효율과 관리 편의성, 비용적인 이점 등을 확보하고자 했던 초기의 ‘엔터프라이즈 스토리지의 통합 스토리지 방법론’은 스토리지 가상화가 가져다주는 많은 이점과도 상통하는 면이 있다.
복잡한 다중 다종의 스토리지 구성과 환경이 가져다 줄 고민과 문제에 대한 대항마로써 대형 스토리지의 출현과 가상화 개념의 태동이 상관성이 있다는 점이다. 이 부분은 초기의 가상화 주체들의 활동이 미미해진 가운데, 현실적인 가상화를 주창하며 많은 사례들을 확보해나가고 있는 후발의 ‘가상화 시장의 새로운 주인공’ 들의 기반으로서 스토리지 가상화의 현주소를 설명하고 이해하는데 중요한 요소중 하나다.

스토리지 가상화의 현재
현재에 이르기까지 가상화와 관련해 업체들의 행보 또한 다양한 방식으로 치열하게 움직여 왔다. 지금을 가상화 시장의 중반으로 본다면, 초기의 소프트웨어 기반의 전통적인 가상화 벤더들의 움직임이 상대적으로 둔화되고 재편되고 있다.
아웃 오브 밴드(Out of the Band) 방식의 선구자였던 스토어에이지(StoreAge)가 2006년 10월에 LSI에 인수되는가 하면, 인밴드(In the Band) 방식의 데이터코어(DataCore), 팔콘스토어(FalconStor)도 눈에 띄게 치열했던 초기 경쟁을 찾아보기 힘들어졌다. 관련 기술을 바탕으로 VTL, CDP와 같은 파생기술을 활용한 현실적인 시장에 눈을 돌리고 무게 중심을 옮기는 면을 보이고 있기도 하다.
반면에 서버나 스토리지 벤더의 경우 사실 ‘돌다리도 두드려 보고 건너라’는 속담처럼 최근에 본격적인 가상화 상품들을 출시하거나 유명무실했던 제품들을 버전업하며 입김을 올리고 있다.
‘그리드 컴퓨팅’과 같이 벤더자체의 미래의 포괄적인 구상과 목표를 위한 요소로서 스토리지 가상화 기술을 확보하고자 가상화 관련사들에 투자를 해오면서 확보한 협력을 바탕으로 근래에 전통적인 가상화 기술 관련한 제품을 추가로 확보한 IBM과 같은 서버 벤더도 있다. 또한 동일한 방식으로 관련 제품을 확보한 후 초기 제품의 불안정성을 해결하고자 재차 빠른 버전업을 해나가고 있는 EMC와 같은 스토리지 벤더도 있다.
상기에 거론된 업체들에 비해 상대적으로 후발주자에 속하지만 ‘가상화의 현재’를 달리는 HDS와 같은 스토리지 벤더도 있다. 가상화 개념 출시 이후 8년여라는 IT의 역동적인 시간개념에서 짧지 않은 기간동안에서도 이전 선발업체들의 가상화가 사라지거나 시들해진 것은 가상화 시장에서의 치열한 경쟁(이라면 차라리 긍정적일 텐데.) 때문이라기보다 시장의 외면으로 시들해진 것으로 볼 수 있다. 이에 비해 후발업체인 HDS는 가상화에 관해 현실적인 시장의 선택을 받을 수 있도록 가상화의 개념을 재해석하고 구성해 ‘시장에서 선택 받을 수 있는 현실적인 가상화’를 출시했다.
필자가 관련사에 속해 있기 때문이 아니라 오늘의 주제인 ‘스토리지 가상화의 현재’를 제대로 설명해내기 위해 ‘HDS의 스토리지 기반 가상화’를 많은 부분에서 필수 불가결하게 언급해야 하니 착오 없길 바란다.

비용 최소화와 효용성 극대화 ‘목표’
스토리지 가상화의 현재를 알아보기에 앞서 스토리지 가상화의 개념과 목적을 알아보자.
본원적인 취지와 목적을 기반으로 해야 오늘의 논의가 조금 더 타당성을 얻을 수 있기 때문이다.
객관적인 개념 정립을 위해 SNIA(Storage Networking Industry Association)의 가상화 정의를 인용해 보면 다음과 같다.

SNIA 정의는 스토리지 관련 기술과 개념을 표준화를 주도하는 SNIA에서 2001년 사용자와 스토리지 제조사 양자 모두에게 당시로서는 새로운 개념으로 회자되던 스토리지 가상화에 대한 공통된 논리 기반을 제공해주기 위해 주도적으로 정의한 내용이다. 때문에 원문의 취지를 곡해해 전달되지 않도록 원문을 실었다.

그 정의 중에서 ‘스토리지 시스템의 내부기능을 애플리케이션과 이원화하거나 추상화하는 활동’, ‘스토리지나 데이터에 대한 애플리케이션과 개별화된 관리를 목적으로’, ‘복잡성을 없애거나 더 낮은 레벨의 스토리지 리소스에 새로운 능력을 부여할 목적으로’ 등의 문구가 눈에 띈다.
원문의 취지는 가상화를 출시한 벤더나 가상화 도입을 고려하는 사용자의 오늘날의 요건과 부합하는 것으로 볼 수 있다. 물론 기술적인 정의이기 때문에 생략됐겠지만 모든 IT기술들의 목적인 비용 최소화와 효용성(또는 이익)극대화는 당연히 궁극의 목적일 것이다.
상기 개념을 바탕으로 스토리지 가상화 정의를 현재 관점에서 조금 정리해 보면 ‘보유한 복잡한 다중 다종의 스토리지와 스토리지 관련 솔루션을 하드웨어 종속성과 무관하게 중복성 없이 일원화해 관리하고 스토리지의 물리적인 구조, 배치 등에 대한 추가적인 개념 없이도 업무용 애플리케이션 및 서비스에 최적화된 스토리지 볼륨을 확보할 수 있도록 해주는 스토리지 인프라로서 궁극적으로 기업의 이윤 극대화와 비용 최소화에 기여한다’가 될 수 있겠다.
여기에서 관리란 단순한 모니터링 수준의 관리가 아니라 스토리지 볼륨 생성, 배치, 활용, 모니터링에 이르는 총체적이며 근원적인 관리를 말한다. SNIA의 초기의 SSM(Shared Storage Model)을 보면 스토리지 가상화 아키텍처의 포커스를 확인할 수 있다. 이 초기 SSM은 세부적으로 6개의 계층으로 나눠지며 크게 4계층으로 분류된다.

1. 스토리지 디바이스 계층(Storage Devices Layer)
2. 블록 어그리게이션 계층(Block Aggregation Layer)
3. 파일/레코드 계층(File/Record Layer)
4. 애플리케이션 계층(ApplicationLayer)

각 하위 계층은 상위 계층에 대한 가상화 계층이다. 즉, 1번은 2번에 대한 가상화 계층, 1번은 2번의, 또 3번은 4번에 대해 상대적인 가상화 계층이 된다. 3번 계층은 오늘날에는 LVM 같은 솔루션의 형태로 각 OS별로 기본적으로 장착돼 일반화되고 있어 ‘호스트 기반(Host Based) 가상화’의 안정화된 모습을 보여주고 있다.
‘네트워크 기반(Network Based) 가상화’ 혹은 ‘애플리케이션 기반(Appliance Based) 가상화’는 스토리지 가상화의 대부분의 서버, 스토리지, 가상화 업체들이 제공하고 있는 분야로 2번 계층을 타깃으로 구성되고 있다.
이에 반해 ‘스토리지 기반 가상화’ 혹은 ‘스토리지 콘트롤러 기반(Storage Controller Based) 가상화’는 스토리지 메이저 벤드인 HDS가 주창하고 있는 방식으로 1번 계층을 위주로 구성되며 상기의 초기 SNIA SSM과 다른점은 1번 계층에서 블록 어그리게이션이 이뤄진다는 점이다. 즉 1번 계층에서 2번 계층을 흡수해 단일 계층화시켰다는 점이 획기적인 아이디어가 되겠다.

2번 계층의 ‘네트워크 기반 가상화’ 또는 현재 각광받고 있는 1(또는 1+2)번 계층의 ‘스토리지 기반 가상화’든지 무엇이든지 간에 양쪽 가상화 솔루션은 서버상의 HBA를 관통해 올라오는 모든 볼륨에 대한(그것이 어떤 벤더의 볼륨이든지 간에) 단일화된 관리 기법 한 가지만 익힘으로써 손쉽게 할당 및 배치해 볼륨을 확보할 수 있다. 즉, <그림 1>처럼(물리적 스토리지…) 복잡한 여러 스토리지들의 각가의 구조와 배치를 몰라도 DBMS와 같은 애플리케이션에 대한 일원화된 볼륨할당이 가능하다. 그것이 바로 모든 스토리지 가상화들의 잇점이다.

복잡성 해소와 구축 용이성 ‘장점’
그러면 이제 위에서 언급된 두 가지 스토리지 가상화 솔루션에 대해 조금 세부적인 차이점을 알아본다.
애플리케이션 기반의 가상화는 통합된 SAN 인터페이스를 기반으로 가상화 솔루션을 탑재한 시스템을 추가함으로써 구성이 완료된다. 애플리케이션 기반의 가상화는 서버와 스토리지 간의 데이터의 메인 스트림에 관련하는 인밴드 방식과 데이터의 위치정보 등과 같은 컨트롤정보에만 관여해 가상화를 완성하는 아웃 오브 밴드로 세부적으로 구분할 수 있지만 두 가지다 성능관련, 구축편의성 관점 등에서 상대적인 장단점이 있을 뿐 동일한 애플리케이션기반의 가상화다.
이러한 ‘애플리케이션 기반의 가상화’에 대응되는 가상화로써 ‘스토리지 하드웨어 기반 가상화’가 있다(혹은 ‘스토리지 기반 가상화’, ‘스토리지 콘트롤러 기반 가상화’라고 부름).
‘스토리지 기반 가상화’는 보유한 스토리지군들 중에서 가상화 기능을 컨트롤러상에 이미 보유한 스토리지에서 별도의 서버 시스템 추가 없이 가상화를 구현하는 방식이다. 이후의 설명부터는 ‘스토리지 기반 가상화’라는 약칭으로 통칭하도록 한다.
‘스토리지 기반 가상화’는 기존 스토리지 가상화 솔루션들과 달리 별도의 하드웨어를 필요로 하지 않는다는 점에서 복잡성 해소와 구축용이성 등의 다양한 장점을 가지고 있다. 하지만 이러한 장점보다 더욱더 중요한 특징 두 가지가 있다. 바로 아키텍처 자체가 가져다 줄 수 있는 안정성과 성능이다.
이 중요한 특징이 바로 ‘스토리지 기반 가상화’를 현재 시점에서 가장 많이 주목받고 선택되는 가상화 방식이 될 수 있었던 가장 큰 이유이다. 결론부터 언급하다면 ‘스토리지 기반 가상화’ 솔루션을 선택해 도입하는 가장 큰 이유는 ‘단일 스토리지 솔루션 적용이 가능한 비가상화 영역제공’이라는 특성 때문이다.
가상화 솔루션이 고안된지 상당한 기간이 흘렀지만 왜 시장에서는 그 편리하다는 가상화 솔루션을 앞다투어 도입하지 않고 있는가라는 의문이 있어왔다. 그 의문의 해답은 가상화 도입에는 현실적인 리스크가 크다는 상당히 부분이다.
가상화 도입의 이면에는 성능적인 이슈와 안정성에 대한 이슈 두 가지가 고객이 도입을 과감하게 선택하지 못하는 결정적인 요소로 자리 잡고 있다.
관리 편의성과 약간의 성능 저하 가능성을 맞바꾸어야 하고, 관리 편의성과 함께 약간의 불안정성을 인정해야 하는 등의 문제점이 필연적으로 가상화 도입에 맞물려 있었다. IT운영 측면에서 이 두 가지 요소는 곁가지 문제가 아니라 핵심 사안에 해당된다. 현실적인 문제점이 해결되지 않는 한 가상화 시장이 무르익는 다는 것은 불가능하다.
이러한 두 가지 문제점을 해결하고자 현실적인 대안으로 등장한 것이 ‘스토리지 기반 가상화’다. 현실적인 가상화로서 인정받으면서 시장진입 후 단기간에 상당한 사례를 확보하게 됐다.
‘스토리지 기반 가상화’의 특징인 단일 솔루션 적용이 가능한 비가상화 영역제공이라는 장점은 다음과 같이 설명이 된다. 용어상으로 볼 때 ‘~비가상화 영역 제공~’이라는 부분이 가상화 솔루션에서 모순된 용어로 여겨진다. 하지만 이 비가상화 영역이 바로 안정적인 성능을 현실적으로 확보해 줄 수 있는 열쇠가 된다.

구성 방식 매우 간단
‘스토리지 기반 가상화’솔루션은 구성 방식이 매우 간단하다는 점을 제외하면 일반적인 가상화와 비슷한 방식으로 동작하며, 일반적인 가상화가 가져다주는 모든 잇점을 동일하게 제공한다. 가상화 대상 스토리지를 스토리지 풀(Pool)로 묶어서 간편하게 할당하고 대상 스토리지군에 따라서 고성능 풀과 저성능 스토리지 풀로 구분해 서비스 제공이 가능한 부분도 동일하다.
하지만 여기에 한 가지 더 ‘스토리지 기반 가상화’는 일반적인 스토리지 기능도 하고 있으므로 가상화 되지 않은 내장 스토리지(비가상화 영역 스토리지)를 별도로 제공한다. 이 비가상화 영역 스토리지는 가상화 로직을 경유하지 않으므로 고객이 리스크로 고민했던 안정적인 성능 제공 유무에 대한 걱정을 해소시켜준다. 이에 추가로 비가상화 영역은 가상화 영역과의 솔루션을 공유한다. 즉 비가상화 영역에서 적용하는 모든 스토리지 관련 솔루션이 비가상화 영역과 함께 연동해 제공할 수 있다.
애플리케이션 기반 가상화 솔루션에서도 성능 이슈가 대두된다면 일부 스토리지를 가상화 하지 않고 제공하면 되겠지만, 결국 관리 일원화와 같은 가상화의 기본 개념에 모순되고, 비가상화 영역과의 스토리지 관련 솔루션의 적용은 사실상 불가능하므로 결국 가상화의 궁극적인 목적에 도달하지 못하다.
예를 들어 ‘스토리지 기반 가상화 솔루션’에서 성능을 요하는 온라인성 업무용으로 비가상화 영역을 쓰고 데이터 복제용으로 저가형 이기종 스토리지를 쓴다고 할 때 단일 복제 솔루션으로 비가상화 영역의 스토리지와 가상화 체제하의 이기종 스토리지가 스토리지 컨트롤러상에서 대량데이터 복제가 가능하다는 것이다. 성능 이슈, 관리편의성, 솔루션 단일화 등의 모든 잇점을 가져가고 안정성까지 확보하는 개념이 된다. 성능적인 이슈뿐만 아니라 단지 가상화 기술자체를 좀처럼 신뢰하지 못하는 고객의 경우에도 초기에는 가상화를 적용하지 않은 볼륨체제로 운용하다가 단계별로 가상화를 적용 또는 활용 연동하는 것이 가능하다는 것이다.
애플리케이션 기반 가상화 솔루션은 현재 모든 업체가 동일한 방식으로 제공하고 있고 HDS에서도 제공하고 있다. 애플리케이션 기반 가상화는 전통적인 가상화의 문제점을 해소해 고객이 선택할 수 있는 현실적인 가상화를 제공하겠다는 취지로 만들어진 솔루션이다.
‘스토리지 기반 가상화’솔루션은 앞에서 설명한 성능과 안정성의 큰 이점 이외에도 다양한 장점을 추가로 제공하다. 기존 보유 스토리지를 사용하고, 기본적인 스토리지 접속 방식을 최대한 활용하므로 장비추가에 따른 리스크나 구성 복잡성을 초래하지 않는다. 다만 운영 스토리지중에 HDS의 가상화 기능이 기본적으로 탑재된 스토리지(USP V, USP VM, USP, NSC55등)가 한대 이상 확보돼야 한다는 점 등이 고려사항이 된다.

스토리지 기반 가상화 ‘최적의 대안’
해당 스토리지 장비내에 서버나 별도의 시스템이 들어있다고 추정하는 사용자도 있을 수 있지만, 기존 스토리지 시스템과 동일한 구조이며, 가상화 솔루션은 호스트 접속 컨트롤러 상에 ASIC 및 마이크로코드형태로 이미 탑재돼 업무용으로 제공된다.
또한 스토리지 기반 가상화는 센터내부에서 가장 신뢰도를 받고 있으며 가장 신뢰도를 요하는 스토리지 하드웨어 자체가 가상화의 주체가 된다는 점에서 기존 가상화에 대한 안전성에 두려움을 각고 있는 유저들에게 추가적인 신뢰감을 주고 있다. 실시간 데이터의 최종 기착지이면서 유일한 보관소인 스토리지 하드웨어야 말로 궁극의 스토리지 가상화 주체가 돼야 한다고 본다.
다만, 애플리케이션 방식 대비 하드웨어 가격이 상대적으로 경직돼 있거나 고가라는 점이 큰 단점으로 거론되고 있으나 스토리지 시스템 가격의 극속한 하락으로 향후 큰 문제점이 되지 않으리라고 본다. 또한 이런 문제를 해결하기 위해 벤더차원에서도 내장 스토리지 장착 없이도 구동이 가능한 엔트리 모델들을 출시해 이에 적극 대응하고 있다. 하지만 주체가 스토리지 자체인만큼 무엇보다도 상대적인 단순 가격만으로는 비교할 수 없는 안정성을 제공받는다는 점을 잊지 말아야 하겠다.
스토리지 기반 가상화 솔루션은 기존 가상화 솔루션의 리스크(성능 감소, 안정성 감소 등)를 획기적으로 감소시켜 스토리지 가상화의 현실적인 대안이 된다. 기존 가상화의 안정성과 성능에 대한 문제점 해소를 위해 ‘단일 솔루션 적용이 가능한 비가상화 영역’이라는 개념을 HDS 가상화 스토리지에서 제공하고 있다.
스토리지 기반 가상화는 기존 업무용 스토리지에서 컨트롤러 상에서 가상화 기능을 제공하므로 별도의 애플리케이션이나 소프트웨어를 필요로 하지 않다. 간단한 구축과 구성방법으로 가상화에 따른 복잡성을 확실히 줄이고 구축용이성을 제공한다.
현재 이러한 스토리지 기반 가상화는 현재에는 HDS에서만 제공하고 있지만 기존 애플리케이션 기반 가상화 벤더에서도 현실적인 문제점을 해소할 수 있는 대안이 마련된다면 가상화 시장의 폭발적인 성장을 현실화를 분명히 이룰 수 있을 것이다.
초기에 ‘전통적인 애플리케이션 기반 가상화’가 IT 관련 부서나 고객에게 스토리지 가상화의 필요성과 의미를 제공하여 가상화 시장의 기반 마련에 기여했다. 반면 스토리지 가상화의 가장 마지막 주자로서 등장한 스토리지 기반 가상화는 가상화 솔루션 도입을 망설여왔던 고객이 비로소 가상화에 발을 들여놓을 수 있도록 ‘현실적인 스토리지 가상화의 대안’을 마련하는 견인차가 되고 있다. 이렇게 유입된 가상화 고객은 가상화 볼륨을 더욱 확대시키는 역할을 통해 궁극적으로 가상화 기존 스토리지 가상화 관련업체들이 열망해왔던 풍부한 시장속에서의 진정한 진검승부를 할 수 있는 시발점이 될 것이다.
다음 호에서는 ‘현실성 있는 스토리지 가상화 활용’이라는 주제로 스토리지 가상화를 이용한 다양한 활용방안에 대해서 알아본다.
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