IBM FlashSystem, 올 플래시 스토리지를 지원하다
2012년 IBM이 메모리 디스크 전문 업체인 TMS(Texas Memory Systems)를 인수한 뒤, '세계에서 가장 빠른 스토리지 솔루션' 타이틀(공인성능수치)를 보유한 기업으로 성장했습니다. (이미 대기업인데, 성장이라는 표현이 조금 아이러니하긴 하네요 ^^;)
하지만 스토리지(Storage)하면 떠오르는 몇몇 전문 벤더들의 강세로 인해 국내에서는 아직 IBM에 대한 인지도가 낮은 편이라 많이 알려진 서비스가 없는 편입니다. IT관련 이슈, 하드웨어 소식, 특히 스토리지 관련된 정보에 대해 늘 관심을 갖는 분들은 이미 잘 알고 계시겠지만, 제 블로그 글을 구독하시고 방문해주시는 분들 중, 하드웨어에 관심은 있으나 IBM의 스토리지 솔루션에 대해 잘 모르는 분들을 위해 IBM FlashSystem에 대해 소개해드리려고 합니다.
■ 빅데이터 시대, 더 이상 CPU 업그레이드만으로 빠른 속도를 내기는 힘든 상황
예전에는 개인이 사용하는 PC든 서버 시스템이든 안정적이고 빠른 고성능 서비스를 지원하기 위해 필수적으로 업그레이드 해야 하는 하드웨어로 CPU나 RAM을 빼고는 얘기할 수 없었습니다. 하지만 요즘은 CPU나 RAM보다 HDD를 SSD로 교체하는 것이 체감 속도를 향상 시키는데 가장 큰 역할을 하고 있습니다. 이는 빅데이터 시대에 이르러 더욱 빠른 속도로 검색 결과를 보여주고 원하는 카테고리로 분류를 빠르고 안정적으로 해내기 위해 기업에서 운영하는 서버 스토리지도 SSD로 교체하거나 HDD와 병행하는 형태로 변화하고 있는 것을 보면 알 수 있습니다.
웹서비스를 운영하거나 데이터를 분석해서 빠르게 고객에게 정보를 제공해줘야 하는 애플리케이션을 운영하는 곳에서 서비스 품질을 향상 시키기 위해서 빠른 응답 속도와 데이터를 안전하게 보관할 수 있는 두 가지 여건을 항상 고려하게 되는데, 이전에는 다수의 HDD를 RAID로 엮어 속도를 향상 시키고 데이터를 1:1로 백업하여 보존하는 형태를 취해 안정성을 향상 시키고, 빠른 프로세서를 다수 사용하여 속도를 향상 시켰습니다. 하지만 요즘에는 하이브리드 스토리지 형태로 HDD와 SSD를 병행해서 사용하는 시스템을 구축하고 더욱 빠른 인터넷 회선을 활용하는 방향으로 변화하고 있습니다.
스마트폰 사용자의 64%가 원하는 페이지 로딩 시간이 4초 이내이며, 전자상거래는 더욱 빠르게 성장하여 지난 5년간 연평균 13%의 성장률을 기록했다는 점, 2020년까지 DVD 9조 5천억 개의 용량에 해당하는 40ZB의 데이터가 생성될 것으로 예상되어 말 그대로 빅 데이터 시대에 더욱 빠르고 안정적인 스토리지 서비스가 필요함을 단적으로 보여주는 예라고 할 수 있습니다. 특히, 의료 데이터늬 80%는 비정형 데이터지만 임상적으로는 의미가 있고, 이를 활용해 고객이 기다리는 시간을 줄일 수 있다면 의료 서비스 품질을 향상 시키는데 도움을 줄 수 있습니다. 말 그대로 '기다리는 시간을 줄이면 성공적인 비지니스를 할 수 있다'고 해도 과언이 아닙니다.
■ 하이브리드 스토리지와 IBM FlashSystem의 올 플래시 스토리지는 무엇이 다른가?
HDD는 광학 디스크가 회전하면서 데이터를 읽어내는 방식이다보니 회전 속도가 빨라질 수록 전력 소비와 소음이 심해지는 경향이 있고, 속도에도 한계점을 보이고 있습니다. 그 대안으로 SSD(Solid State Drive)를 선택하게 되고 가격대가 많이 낮아지면서 서버 스토리지로 활용하기 위해서도 적합한 구조가 형성되고 있습니다.
SSD는 반도체 메모리를 이용한 저장장치로 비휘발성 메모리이며, 소형이며, 저전력, 초경량, 빠른 속도, 내충격에 강한 것이 특징입니다. 기계적으로 움직이는 부품이 전혀 없어서 내부 문제로 데이터를 소실할 확률도 매우 낮은 편입니다. 종류는 카드타입, HDD타입, All Flash Array 타입이 있는데, 카드 타입은 서버에 의존적이라는 단점이 있고 디스크 타입은 레가시(Legacy) 스토리지를 장착한 스토리지이거나 SSD 전용 제품입니다.
일반 레가시 스토리지의 디스크 형식의 SSD 카드 형식 제품은 광학 자기 디스크를 기반으로 설계되었기 때문에 SSD의 성능을 완벽하게 호환할 수 없으므로 전용 제품이 필요하게 되었는데, 이를 위해 모든 하드웨어 컴포넌트와 내부 아키텍쳐가 낸드 플래시(Nand Flash) 성능과 기능에 맞도록 설계된 전용 스토리지인 올 플래시 스토리지(All Flash Storage)가 탄생하였습니다.
하이브리드 스토리지는 HDD 기반으로 설계되어있는 레가시 스토리지에 HDD와 SSD를 혼용해서 사용하거나 SSD만 사용하는 스토리지로 속도와 안정성을 높이기 위해 많은 기업들이 SSD만 추가 장착하는 형태로 사용하고 있습니다. 하지만 앞서 설명드린 것처럼 낸드 플래시 방식의 SSD 성능을 완벽하게 호환할 수 없으므로 이를 호환하는 올 플래시 스토리지가 필요하게 되었고 IBM FlashSystem은 이 스토리지를 기반으로 구축되는 시스템입니다.
하이브리드 스토리지와 IBM Flash System에서 채택한 올 플래시 스토리지의 차이점은 아래와 같습니다.
Flash를 저장 장치로 사용하는 이유는 낮은 응답속도를 통해 고성능 스토리지를 구현하기 위함이나 하이브리드 스토리지는 HDD를 기준으로 설계된 아키텍처이다보니 성능의 한계점이 발생합니다. 또한, RAID를 복잡하게 사용하게 되면 수명이 단축되므로 Flash를 저장 장치로 사용하게 되면 복잡한 RAID 기술을 적용하지 않아야 하는데, 하이브리드 스토리지는 이런 저장 매체의 특성을 고려하지 않고 HDD를 관리하다보니 여러 문제점을 야기하게 됩니다.
그러므로 속도 향상과 안정성을 높이기 위해 SSD를 장착한 스토리지를 구축하려고 한다면 Flash Memory 기준으로 설계된 올 플래시 스토리지(All Flash Storage)기반으로 시스템을 구축하는 것이 효율적이라고 할 수 있습니다.
■ All Flash Storage 기반의 IBM FlashSystem
하이브리드 스토리지에서 SSD를 장착했으나 응답시간이 더 길어지는 이유는 앞서 설명드린 것처럼 광학 자기 디스크를 위한 설계와 아키텍쳐 기반이다보니 SSD를 디스크 형식으로 장착하게 되고 SSD 외부의 OS나 컨트롤러에 의해 Data Path가 관리되기 때문입니다. 또한, HDD와 SSD를 혼용하게 되면 제한된 내부 공유 버스 속도(FC 8Gbps) 때문에 HDD의 성능 저하가 발생하게 되고 SSD 자체의 성능도 저하 시키게 됩니다.
하지만 IBM FlashSystem의 올 플래시 스토리지(All Flash Storage)는 SSD 전용 아키텍쳐 설계로(PCI 40Gbps) SSD에 특화된 안정성 기술 적용과 병렬 처리 기술로 빠른 성능을 보장하는 것이 특징입니다. 당연한 얘기지만, 이 시스템을 도입하면 대기 시간이 줄어들면 프로세서가 데이터를 요청할 때 데이터를 빠르게 획득할 수 있어서 응답시간이 단축되는 효과가 생깁니다. 그로 인해 비지니스에서는 대기 시간 감소를 통해 데이터 기반의 의사 결정을 실시간으로 수행할 수 있습니다.
대기 시간 감소의 또 다른 직접적인 영향은 FlashSystem을 통해 애플리케이션이 더 신속하고 효율적으로 실행되어 데이터 센터에서 같은 양의 작업을 하는 데 필요한 프로세서의 수가 줄어드는 것입니다. 프로세서의 수가 줄어들면 서버와 소프트웨어 라이센스 수가 감소하고 비용이 절감되는 장점이 생깁니다.
IBM FlashSystem을 도입하면 더욱 큰 효과를 볼 수 있는 애플리케이션으로는 금융, 게임, 실시간 청구, 메일 서버 등의 Transactional (OLTP) 데이터베이스 애플리케이션, ERP Systems, 비지니스 인텔리전스, cubes 등의 Analytical(OLAP) 데이터베이스 애플리케이션, 가상화 인프라스트럭쳐, 클라우드 규모의 인프라스트럭쳐 등이 있습니다.
IBM FlashSystem은 빅데이터 처리에 최적화가 필요하고 DB 가속화, 애플리케이션 가속화, VDi 가속화, 인프라 운영의 가속화, 성능 최적화 컨설팅 등의 장점을 가진 시스템이 필요한 분야에서는 도입했을 때, 빠른 속도와 안정성, 비용 절감의 효과를 가져올 수 있는 시스템이라고 할 수 있겠네요.
IBM FlashSystem 정보 ▶ http://ibm.co/1oDAa27
위 링크에서 정보를 찾아보니 국내 기업에서는 키움증권과 서울 도시 가스에 IBM FlashSystem을 도입한 사례가 있었는데, 키움증권의 경우, 스토리지 응답속도와 낙후되는 트레이딩 시스템 성능을 향상 시키고 DRAM의 TCO 절감과 안정적인 데이터 보호를 할 수 있는 시스템을 구축한 것을 확인할 수 있었습니다. 또한, 210만 가구에 180만톤의 가스를 매년 공급하고 있는 서울도시가스의 경우, DB시스템 노후화와 데이터 증가로 요금 정산 배치 작업 시간이 지연되고 매출 확보 및 고객 서비스 이슈가 지속적으로 발생했는데, IBM FlashSystem을 도입한 뒤, 사용자 I/O 대기 시간이 7.5배 개선되고 서비스 시간 증가로 요금 배치 처리 시간이 6배 개선되어 고객 서비스 이슈를 해소 했다고 합니다.
IBM FlashSystem은 이미 국내 40여 고객과 해외 2,000여 고객이 사용 중인데, 서두에 말씀드린 것처럼 국내 스토리지 시장에서 IBM에 대한 인식이 아직 강하지 않은 상황이다보니 저도 전혀 몰랐던 내용들이었는데, 이번 기회에 조사하면서 알게 되었습니다.
위쪽에 공유해드린 링크로 들어가보시면 BBC, UFC, Vaillant, WPP 등의 미디어, 유통, 제조사, 기업, 광고 등 빅데이터를 다루는 다양한 해외 기업들의 사례도 확인해볼 수 있으니, 현재 운영 중인 스토리지 시스템의 노후, 성능 저하로 고민하시는 분들께선 꼭 참고하시길 바랍니다.
이상, 하늘다래였습니다. Seeit!
