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블록 스토리지 가용성·최적화 높여 관리 효율성 강화
FCoE(FC over Ethernet)
2009년 03월 02일 00:00:00 데이터넷 kang@datanet.co.kr
IT 환경 변화에 따라 SAN도 효율성과 가용성을 높일 수 있도록 유연하게 변화해야 한다는 목소리가 높아지면서 이더넷 기반의 FCoE(Fiber Channel over Ethernet)가 주목을 받고 있다. FCoE는 엔지니어링 자원 내에서 대량 투자, 기술 분야 지원 및 제품 개발이 이뤄지고 있어 새로운 표준 및 기술의 개발을 요구되고 있다. 데이터센터 SAN을 통해 입증된 FC기술을 기반으로 한 보다 안정되고 검증된 새로운 이니셔티브로 평가되는 FCoE를 알아본다.<편집자>









배종완
브로케이드코리아 SAPK SE 매니저
cbae@brocade.com

FC(Fiber Channel)는 SAN을 위한 표준화 채널로, 지난 10여년 동안 세계적으로 표준화된 기술로 자리매김 해 왔다. 그동안 FC는 고성능 블록 트랜스포트, 고가용 스토리지 액세스, 백업 및 데이터 보호를 위한 유선형 데이터센터 가동, 가상화 및 고급 매니지먼트 유틸리티를 기반으로 하는 높은 수준의 스토리지 서비스를 포함하는 새로운 스토리지 솔루션을 광범위하게 생성해냈다.

그러나 인피니밴드(InfiniBank), NAS(Network-Attached Storage), iSCSI와 같은 새로운 기술이 등장하면서 FC의 영향력이 차츰 약화될 것이라는 전망이 제기됐고, 차세대 SAN 트랜스포트 개념이 부상하기 시작했다.

FC, 차세대 고속 인터페이스 요구
지난해 중반 브로케이드 전문가들이 예상한 바에 따르면 FC 설치 기반은 1000만 개 포트 이상 규모에 이를 것으로 분석된다. 새로운 기술이 FC 기반에 다소 영향을 미치고 있는 것은 사실이지만, 이미 구축된 FC 기반 인프라는 경제적으로나 업무상 이익이 남아야 한다는 강박감 없이 지속적으로 발전될 것으로 전망된다. 규모의 경제(Economies of scale) 환경에서는 LAN 트랜스포트를 하는 데 고성능(시간당 16Mbit/sec vs. 10Mbit/ sec)과 더 높은 가동력을 구현하는 토큰링 대신 이더넷(Ethernet)이 사용된다.
 
토큰링 랜 기술은 OSI 모델의 데이터 링크 계층에서 쓰이는 랜 프로토콜로, 1980년대 초반 IBM에 의해 개발됐고 IEEE 802.5로 표준화됐다. 당시에는 매우 성공적이었으나 1990년대 초반 이더넷이 개발되면서 잘 쓰이지 않게 됐다. 데스크톱에서는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)이 우선적으로 이더넷을 대신할 수 없다. 데스크톱이 이더넷의 대규모 인스톨 베이스를 사용할 수 없으며, ATM의 LANE (LAN Emulation) 사용이 매우 복잡하기 때문이다.

고성능 서버 클러스터링을 하는데 인피니밴드가 엔드 유저에게 최적의 가치를 제공한다 해도 근거리나 SAN의 트랜스포트를 할 때에는 이더넷 기술의 경쟁력을 따라오지 못한다. 소규모 밴더들이 인피니밴드 스토리지 어레이를 도입하는데, 이 때 FC는 데이터센터 스토리지 애플리케이션을 위한 선택적인 연결을 지속하게 된다. 랜 트랜스포트를 할 때 인피니밴드의 성능은 낮아지고, 가속도 상태에서 단일 케이블링 플랜과 거리 지원이 한정돼 있어 기존 네트워크의 포크-리프팅(Fork-lifting)으로부터 IT 관리자들의 기대를 충족시키지 못한다.

스토리지 데이터 성능·가용성 최적화
FC는 고성능 블록 데이터 트랜스포트와 관련된 많은 문제를 해결할 수 있기 때문에 성공적인 기술로 인정받고 있다. FC는 데이터센터 메인프레임 환경이 모델링 된 후 개발된 채널 아키텍처이다. 채널은 데이터센터 내 대량의 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 고대역폭 및 저프로토콜 오버헤드라는 특징을 가진다. FC는 일관된 성능을 유지하기 위해 네트워크 장치가 가진 잠재적인 효과를 극소화하는 버퍼 간(buffer-to-buffer) 크래딧 기능과 같은 내장형 기계장치다.

만일 프레임이 분실됐을 경우 FC는 TCP(Transmission Control Protocol)로 각각의 프레임을 되찾는 작업을 중단하는 것이 아니라 멀티-기가비트 속도로 프레임의 전체 순서를 쉽게 재전송한다. 나아가 FC는 SAN을 위해 이니셔터와 타깃 사이의 트랜잭션을 촉진하는 자동화된 어드레싱, 단말기 탐색(Device discovery), 패브릭 설치, 그리고 상태변화 공지와 같은 스토리지에 특화된 기계장치 시장을 선도했다.

FC는 신뢰할 수 있는 스케일링(scaling) 및 활용 가능성이 높은 패브릭을 위한 최적의 서비스 성능을 구축했다. 즉, 패브릭 라우팅 프로토콜, 정책 기반 라우팅, 하드웨어 기반 트렁킹, 버추얼 패브릭(Virtual Fabrics), 패브릭 보안 및 결함 격리(isolation) 등이 안정된 트랜스포트 기반 위에 설계됐다. 스토리지 가상화 및 데이터 보호를 위한 새로운 패브릭 기반 애플리케이션 서비스는 향후 스토리지 관리의 단순화 및 자동화를 강화한다. 공통적으로 FC 표준과 적합한 표준 방식(standards-compliant) 제품은 스토리지 데이터의 최대 성능 및 최대 가용성을 공급하는데 최적화돼 있다.

검증된 FC 기술 기반 FCoE
새로운 FC 표준 이니셔티브는 ‘이더넷 기반 파이버 채널 프로토콜(FCoE: Fiber Channel protocol over Ethernet)’이라고 할 수 있다. 최근의 네트워크 환경 발달은 엔지니어링 자원 내에서의 대량 투자, 기술 분야 지원 및 제품 개발은 새로운 표준 및 기술의 개발을 요구하고 있다. 데이터센터 SAN을 통해 입증된 FC기술을 기반으로 한 보다 안정되고 검증된 새로운 이니셔티브로 FCoE가 제안되는 것이다. 현재 IT 환경이 왜 FCoE를 필요로 하는가?

몇몇 업계 관계자들은 FCoE가 FC 벤더에 의해 이더넷 상에서 블록 스토리지 데이터를 전송하는 iSCSI와 경쟁한다고 분석한다. 그러나 FCoE와 iSCSI는 적용할 수 있는 범위가 다르다. iSCSI는 잠재적으로 손실이 많고 정체된 랜 및 WAN(Wide Area Networks) 상의 블록 스토리지 데이터를 이동시키기 위해 TCP/IP를 사용하며 저렴하고 적당한 성능의 애플리케이션을 위해 우선적으로 사용된다. 이와는 대조적으로 FCoE 이니셔티브는 이미 FC의 데이터센터 애플리케이션을 통해 증명된 신뢰도 및 효율성을 복제하는 새로운 이더넷 확장에 사용된다. 이러한 새로운 이더넷 확장은 10기가비트 성능, 그리고 CEE(Converged Enhanced Ethernet)로도 주목 받을 것이다.

FCoE는 전통적인 FC를 위한 대체 기술이 아니라 서로 다른 링크 레이어 트랜스포트 상에서 FC의 확장이다. 예를 들어 파일 데이터, RDMA(Remote Direct Memory Access), 랜 트래픽 및 VolP(Voice over Internet Protocol)와 같은 다른 데이터 유형뿐 아니라 FC 스토리지 데이터 모두를 위해 이더넷 작동을 강화시키는 것은 유저에게 보다 단순한 서버 커넥티비티를 제공하고, 스토리지 처리에 필요한 성능과 신뢰도를 유지할 수 있다.

이중-중복(dual-redundant) 이더넷이나 FC 포트의 서버 프로비저닝을 공급하는 대신 서버를 2개의 CEE로 가능한 10기가비트 이더넷 포트로 형성할 수 있다. 특히 블레이드 서버 설치를 위한 인터페이스 수량 감소는 케이블 플랜트 배치 및 관리를 매우 용이하게 한다. 따라서 FCoE의 중요성은 전통적인 FC SAN의 채널 특징을 유지하면서 CEE가 가능한 이더넷을 사용해 서버 커넥티비티를 합리화한다는 점이다.

FCoE는 스토리지 처리 시 더 중대한 요구 사항을 인지해, 손실은 적지만 결정적인 역할을 하는 새롭고 강화된 이더넷 트랜스포트로 주목 받는다. 표준 이더넷은 CEE의 증진 없이 고성능 블록 스토리지 처리를 지원하기에 신뢰도가 낮다. CEE는 전통적인 이더넷과 차별화되며, 데이터센터 FC를 위한 수준 높은 복잡성 관리 및 고가용성이라는 차별화된 성능을 제공한다.

FCoE 이니셔티브는 FC 표준협회인 ANSI T11 기술 위원회(ANSI T11 Technical Committee)에서 개발되고 있다. 이 기술 위원회는 FC와 관련한 특정한 이슈를 다루고 있으며, 새로운 FC-BB-5(Fiber Channel Backbone Generation 5) 규정을 포함한다. 또한 FCoE가 이더넷의 더 강화된 이점을 활용하기 때문에, 이더넷과 새로운 CEE 표준을 좌우하는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)와 ANSI T11 사이에서 이뤄진다.

FCoE 도입과 성장
FC 기술의 도입기 또는 성숙기에 접어든 기업 데이터센터는 공유 스토리지 배치를 더 촉진하기 위해 스토리지에 특화된 성능 및 관리 툴의 광범위한 스팩트럼을 생성했다. CEE 이니셔티브는 고객들이 스토리지, 메시지 트래픽, VoIP, 영상 및 일반적인 데이터센터 이더넷 인프라스트럭처 상 다른 데이터의 통합이 가능하도록 돕는다.

FCoE는 서버 네트워크 커넥티비티 결합을 위해 이더넷에 효율적으로 블록 스토리지를 강화하는 구성 기술이다. 또한 유저에게 복잡한 데이터 유형을 위한 단일 서버 인터페이스 배치를 가능하게 해 스토리지 처리를 위해 요구되는 고가용성 및 최적의 성능을 유지할 수 있도록 한다. FCoE와 CEE는 서버 네트워크 커넥티비티 배치 및 관리 모두를 용이하게 한다.

FCoE는 CEE의 향상된 성능을 활용하기 때문에 FC와 이더넷 기술 및 표준 집단 모두를 아우르는 특성을 필요로 한다. 비록 이더넷 스패닝 트리 프로토콜(spanning tree protocol)의 유동 및 제한과 같은 링크 레이어 문제가 발생하더라도 이것은 기업이 배치하고 있는 FC를 통한 업그레이드 된 솔루션을 개발하기 위한 것이다. 비록 10기가비트 속도일지라도 오늘날 이더넷 기술은 실제 업무에 있어 데이터센터 스토리지 애플리케이션을 위해 적합하게 배치된다.
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