07.22
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불황기 극복 전략 '가상화 기반의 IT 인프라 구축'최소 비용으로 관리의 편리성·운영비용 감소 실현, 벤더 중립적인 컨설팅 필요

▲ 이성희 LG엔시스 기술담당



요즈음 전세계를 강타하고 있는 글로벌 경제위기가 국내 IT업계에도 많은 영향을 미치고 있다. 이 같은 불황기에는 항상 비용절감이 화두이고, 여기에는 IT예산 삭감이 우선순위에 오르기 마련이다. 하지만 IT가 기업 비즈니스에 중심적인 역할을 하 게 되면서 이와 관련된 투자를 무조건 줄일 수 없는 것이 기업이 안고 있는 딜레마이다.

조사기관에 따르면, CIO의 80% 이상이 최우선 당면과제로서 IT예산 절감 방안을 고민하고 있다고 한다. IT수준에 대한 기업의 요구는 점점 더 높아지고 비즈니스의 변화는 더욱 더 빨라지고 있으며 이에 따라 IT 구매와 운영에 필요한 비용은 급속도로 증가하고 있다. 불황기를 맞이해 IT인프라의 혁신을 지속하면서도 비용은 줄여야 하는 것이 기업의 핵심과제로 부각되고 있다.

돌이켜 보면 IT인프라는 메인프레임 시대, 클라이언트 서버환경을 지나 다시 통합화 단계로 접어들고 있다. 네트워크와 인터넷 기술이 무서운 속도로 발전함에 따라 컴퓨팅 파워의 위치가 변화하고 있는 것이다. 이에 따라 고성능, 대용량의 서버, 스 토리지, 네트워크 장비들이 출시되고 있고, 현업부서의 IT수요는 증대되고 있지만, 어려운 현실 속에 투자의 모멘텀을 찾기가 쉽지 않다. 이런 상황에서 주어진 조건과 요구사항에 부합하기 위해서는 과거에 우리가 어려운 시절을 극복하기 위해서 펼친 '아나바다'운동을 IT분야에서도 참고할 필요가 있을 것이다. 즉 통합 환경을 충분히 활용해 아껴 쓰고(Partitioning), 나눠 쓰고(Provisioning), 바꿔 쓰고(VTL), 다 쓰는(Dynamic) 방안을 강구한다면 조금의 투자로 많은 효과를 나타낼 수 있을 것이다.

'나눠 쓰는'예를 들자면, 통합 서버자원의 파티셔닝 기능을 통해 업무별로 나누어 쓰거나, 지역별로 나누어 쓴다면 추가 자원 투입 없이 충분한 성능을 보장할 수 있다. 이를 통칭하여 가상화 영역으로 분류하고 있으며 이를 분야별로 잘 활용하는 방안을 마련한다면 최소의 투자로 최대의 효과를 나타낼 수 있을 것이다.

다음은 분야별로 자원 활용을 극대화하는 가상화 기술과 사례를 살펴보도록 하겠다.

서버 가상화(Server Virtualzation)

우선 IT 자원을 효율적으로 사용하기 위해서는 IT인프라에서 가장 많이 소요되는 컴퓨팅 파워를 어떻게 활용하느냐 하는 것이 중요하다. 그 동안 컴퓨팅 파워는 기하급수적으로 증가했지만 이를 최대한 사용할수 있는 방법이 미흡했었다. 그러나 가상화 기술을 통해 물리적인 한 개의 자원을 논리적으로 분할해 사용하거나 물리적으로 다른 여러 개의 자원을 하나의 풀로 통합해 논리적으로 분할해 사용하면서 그 이용률을 최대화 할 수 있다. 대표적으로 파티션 기술이 가장 널리 쓰이고 있으며, 모니터링을 통한 자원의 동적 추가·삭제·변경으로 자원 활용을 극대화할 수 있다.

현재 가장 일반적인 구성방식인 분산 컴퓨팅 환경의 문제점 중 하나로 최대 피크치를 고려한 IT시스템 도입으로 인해, 평균 사용률이 30% 이하로 매우 낮은 것을 들 수 있다. 각각의 시스템이 별도 관리되고 있으므로 상호간에 연동성이 없어서로 자원을 주고 받을 수가 없다. 따라서 컴퓨팅 파워의 불균형을 해소할 수가 없다. 둘째는 낮은 자원 사용률에도 불구하고 비 활용 자원에도 관리 비용이 발생함으로써 총 소유비용(TCO)이 증대된다는 것이다. 셋째로 신규 자원 필요 시 공급까지 걸리는 시간이 매우 길다는 것이다.

비즈니스 환경은 급속도로 변하는데 이에 발 맞춰 나가야 하는 IT자산 측면의 변화가 늦어지면서기회비용 손실이 발생하게 된다.


▲ <표 1> 시스템 벤더별 파티션 기술 분류






▲ <표 2> 가상화 적용 효과





이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 서버 가상화 도입으로 평균 30% 이상의 물리적 공간 감소와 약 20~30%의 총 소유비용(TCO) 절감할 수 있으며, IT 자원을 비즈니스 요구에 맞춰 동적으로 매핑해 주고, 컴퓨팅 용량 할당 및 조정이 가능하면서도 복잡하고 다양한 서버자원을 가상화하고 공유하게 하여 IT 자원의 운영과 관리 효율성을 극대화 할 수 있다. <표 1>은 시스템 벤더별 파티션 기술을 분류한 것이다.

서버 가상화는 파티셔닝 기술을 통해 한대의 서버를 물리적 또는 논리적으로 분리해 독립의 OS 및 애플리케이션을 탑재하도록 하는 기술로서, 물리적 파티셔닝과 논리적 파티셔닝으로 크게 나눌 수 있다. 이와는 별도로 하나의 OS(Kernel)를 공유하는 OS 기반의 가상화(파티션) 기술도 많이 쓰이고 있다.


▲ <도> 서버 가상화 기술 우선순위 메트릭스





<표 2>는 가상화를 적용해 많은 효과를 나타낸 대표적인 사례를 정리한 것이다. <표 2>에서 볼 수 있듯이 서버 수량이 많을수록 또한 컴퓨팅 파워가 업무별로, 시간별로 차이가 많이 날수록 그 효과는 더욱더 크게 나타난다.

가상화 단계별 진행은 단순화 및 최적화를 거쳐 가상화된 서비스 형태로 변화되어 마지막으로 유틸리티, 클라우드 컴퓨팅 단계인 온 디맨드 운영환경으로 발전해 나갈 것으로 예측된다. 현 단계는 가상화 기술의 초기 단계인 단순화 및 최적화 수준이라고 볼 수 있으나 미래의 가상화 기술은 단순히 물리적 자원을 가상화하는 것이 아니라, 네트워크 상에 분산된 이 기종 환경의 모든 IT자원을 공개 표준에 의거해'가상화된 자원'으로서 정의하고 조작하는 것을 목표로 한다.

스토리지 가상화

디지털화에 따라 기하급수적으로 늘어나는 데이터의 양에 따라 스토리지에 투입되는 예산이 과거에 비해 엄청나게 늘어나고 있는 게 현실이다. 이렇게 늘어나는 데이터를 과거와 같이 용량증가로 해결할 수는 없을 것이다. 따라서 가상화를 통해 대기하고 있는 용량을 최소화 하고, 이중 삼중 중복되는 데이터를 압축해 그 양을 최소화하여 대처해 나가야 한다.

스토리지 가상화는 물리적인 스토리지의 한계를 뛰어넘어 여러 대의 스토리지를 하나의 스토리지 풀로 만들어 여러 볼륨을 구성하고, 스토리지간 자유로운 데이터 마이그레이션 및 볼륨 복제 등을 가능케 하는 기술이다. 스토리지 가상화는 크게 서버 기반, 네트워크 기반, 그리고 스토리지 기반 방식으로 구분된다.

■ 서버 기반 가상화 : 서버에 스토리지 가상화 소프트웨어를 설치해 가상화된 스토리지 볼륨에 접근하는 방식이다.

■ 네트워크 기반 가상화 : SAN 스위치와 같은 네트워크 장비를 통해 모든 스토리지가 가상화되어 서버에 전달되는 방식이다.

■ 스토리지 기반 가상화 : 가상화 솔루션을 탑재하고 있는 스토리지 컨트롤러에 연결되는 스토리지를 가상화하는 방식 이다.






이렇게 스토리지를 가상화 함으로써 복잡한 스토리지 구성을 단순화해 관리할 수 있고, 스토리지의 구성 변경이 서버에 영향을 주지 않으므로 서버의 가용 시간을 늘릴 수 있다. 또한 기존시스템을 최대한 활용해 투자를 최소화하고 기존 시스템의 효율성을 높이며 ROI를 증가시켜준다.

그러나, 스토리지 가상화로 자원을 통합했다고 하더라도 업무별 스토리지를 별도로 할당하고 최대 용량을 미리 보유함으로써 현재 사용하고 있는 양보다 훨씬 많은 양의 빈 공간을 비축하여 자원의 낭비를 가져올 수 있다. 이는 스토리지의 씬 프로비저닝(Thin Provisioning) 기술 도입으로 해결할 수 있다.

스토리지 자원 관리 및 가상화의 한 방법으로 스토리지에 남아도는 용량 없이 꼭 필요한 만큼, 필요한 때 사용할 수 있도록 스토리지를 날씬하게 만듦으로써 스토리지 용량의 활용도를 최대로 높이는 기술이다.

전형적인 스토리지 관리 체계에서는 애플리케이션의 운영 상황을 고려해 데이터 증가량을 고려한 스토리지 용량을 미리 할당하여 용량 부족을 사전에 방지하는 팻 프로비저닝(Fat Provisioning) 방식을 사용했다. 이 방법은 처음부터 많은 용량을 할당해 낭비를 초래하였고, 향후 용량 추가 시에도 많은 시간과 비용을 필요로 했다.

그러나 씬 프로비저닝 방법을 도입하면 스토리지 용량을 애플리케이션이 당장 필요로 하는 수준으로 제한하고, 용량에 대한 추가 요청이 있을 시 조금씩 용량을 늘려주게 된다. 씬 프로비저닝 도입에 따른 이점을 정리하면 아래와 같다.

- 스토리지 초기 도입 비용의 감소
- 스토리지 용량의 프로비저닝 자동화로 관리의 단순화
- 필요한 시기에 스토리지 구입에 따른 비용 절감
- 애플리케이션 중단 없이 스토리지의 효율적 확장
- 스토리지 활용률 및 자원의 효율성 극대화


요즘 같은 경기 침체기에 IT 환경은 운영의 효율성을 높이는 방안을 요구하고 있으며, 이와 관련된 스토리지 기술 중 가장 효과적인 것이 가상화 및 씬 프로비저닝이다. 이를 통해 기업 및 기관에서는 IT 투자비용을 절감하고 운영 및 효율성을 향상시킴으로써 투자 대비 효과를 극대화 할 수 있다.

데이터 중복 제거(De-Duplication)

앞서 살펴본 스토리지 가상화와 더불어 데이터의 특성을 잘 관리함으로써 데이터의 양을 줄이는 기술이 발전하고 있다. 이러한 기술을 기반으로 과거에는 서로 다른 데이터로 인식됐던 동일 데이터의 중복을 제거함으로써 보관데이터 뿐만 아니라 백업 데이터 양도 획기적으로 감소시키는 결과를 가져 왔다. 백업의 형태가 테이프 장치에서 디스크 장치로 변화되면서 이 기술은 더욱 더 각광을 받게 됐다.

기존의 전통적인 백업 방식은 보통 테이프에 주말에 풀 백업, 주중에 Incremental 백업을 수행하고 백업 받은 데이터를 1개월 이상 보관하도록 정책을 두어 수행했다.

이런 방식은 백업 테이프의 장애 발생률, 장시간의 복구 시간 등 여러 가지 문제점으로 인해 백업 테이프가 아닌 디스크로 백업을 받는 VTL 백업을 탄생시키게 됐다. 저가의 디스크 저장장치에 백업을 수행함으로써 백업 및 복구 시간에 있어 월등한 향상을 가져온 것이다. 하지만 급격히 늘어나는 데이터의 양이나 보관주기의 장기화로 디스크 수요의 증가에 대해 효과적인 대응은 점점 힘들어지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 나온 기술이 데이터 중복 제거(De-Duplication)이다. 즉 원본데이터의 백업 시 중복되어 있는 데이터를 제거하고 동일 데이터 패턴들에 대해 포인터만을 저장하여 데이터량을 최소화함으로써 저장공간의 효율성을 극대화하는 방식이다.

데이터의 성격에 따라 중복 제거 효과는 다를 수 있지만 최대 90% 이상 중복 데이터가 제거되며 그로 인해 원본 데이터 크기의 5~6배 가까운 백업 데이터 용량을 절약할 수 있게 된다.

데이터 중복 제거 기술을 사용함으로써 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.

- 스토리지 공간 절약 및 디스크 활용률 제고
- 데이터 관리 비용 절감
- 스토리지 비용 절감
- 데이터의 신속한 백업 및 복구
- 원격지 복제 시 회선 비용 절감

결론

최근 많이 거론되고 있는 가상화 기술에 대하여 살펴보았지만, 여기에 나열한 기술보다도 다양한 가상화 기술이 현재 지속적으로 나타나고 있으며 혁신적인 조직에서 과감히 도입하는 사례가 늘고 있다.

그러나 신기술도 중요하지만 무엇보다도 자사의 비즈니스 형태 및 IT인프라 형태를 잘 이해하고, 그 이해를 바탕으로 효과적인 설계가 뒷받침 될 때 새로운 기술 도입으로 인한 소기의 목적을 달성할 수 있을 것이다.

그러기 위해서는 벤더 중립적이면서도 기술에 대한 이해도가 높고 경험이 많은 전문 IT아키텍처의 컨설팅이 필요한 경우도 있을 것이다. 어려운 경제 상황을 극복하기 위해 최소의 비용 투자로 관리의 편리성, 운영비용 감소를 동시에 해결할 수 있는 지혜로운 가상화 전략에 집중해야 할 것이다.

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