09.22
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[기고] 통합 시스템, 실시간 IT 인프라 환경을 구현하기 위한 필수 조건한철현 한국오라클 시스템사업부 상무

   
▲ 한철현 한국오라클 시스템사업부 상무

[컴퓨터월드] 최근 ‘Integrated 및 Converged’ 시스템으로 표현되는 통합 시스템이 강세다. 통합 시스템이란 과연 무엇인지 정의하고, 통합 시스템이 엔터프라이즈 IT 인프라(Infrastructure) 분야에 최초 도입시점부터 되돌아보며, 현재 직면한 과제 및 해결 방안을 함께 고민해 보고자 한다.

통합 시스템(Integrated/Converged System)이란, 서버와 스토리지 및 네트워크 인프라, 그리고 해당 환경 설치 및 관리를 용이하게 하는 관리 소프트웨어(Management Software)까지 모두 함께 구성 된 시스템이다.


연산작업부터 인공지능까지

초기에는 단순 연산 반복작업의 효율화를 꾀하고자 컴퓨터 환경의 도입이 시작 되었으나, 이제는 인공지능을 기반으로 인간의 고유영역인 사고의 영역까지 수행하는 컴퓨팅 환경이 출현했다. 인공지능은 단순히 연구 수준을 넘어 현업에 도입하는 단계까지 발전했다.

이와 같은 발전의 근간에는 다양한 컴퓨팅 환경을 구현하고자 했던 여러 도전 정신이 바탕을 이루고 있다. 하지만 그 무엇보다 중요한 사실은 처리 가능한 데이터의 범주와 처리 속도의 혁신적 발전이 뒷받침 됐다는 점이다. 물론 어떤 구조를 더 신봉내지는 선호하는지에 대한 차이는 있을 수 있다. 나아가 점차 복잡해지는 IT 환경을 어떻게 간소화할 수 있는지에 대한 고민이 오늘날 환경을 있게 한 매우 중요한 인자 중의 하나라고 생각한다.

지난 80년대 후반 시작된 개인 컴퓨팅 환경의 급격한 확산이 최초의 엔터프라이즈 IT 인프라 메인프레임(Mainframe) 환경을 서버 및 클라이언트(Client) 환경으로 다운사이징(Downsizing)하도록 유도했다면, 최근에는 다양한 형태의 모바일 디바이스의 출현에서 기인된 폭주하는 정보들을 적합한 채널로 적기에 서비스 해야 하는 실시간(Real-time) 엔터프라이즈 IT 인프라로 변형 발전하고 있다.

이와 같이 보다 혁신적이고, 다양한 형태의 정보를 실시간으로 서비스 하기 위해 개별 분야에서 엄청난 기술 혁신이 앞다투어 이루어졌다. 물론 그와 같은 개별 분야의 혁신으로 인해 IT 인프라 역시 대 변혁을 이루어온 것이 사실이다.

하지만, 오늘날 직면하고 있는 다양성과 마치 화산이 폭발하듯 증가하는 정보의 규모, 아울러 점차 복잡해지는 IT 환경 등을 고려한다면 서버, 스토리지, 네트워크 및 소프트웨어 등 전 영역을 아우르는 개혁과 혁신이 필요하다 할 수 있다. 서버, 스토리지, 네트워크 및 소프트웨어 등 전 영역에서 통합의 시너지를 만들 때 비로소 급속한 변화에 능동적으로 대응하고, 나아가 한발 앞선 대 고객 서비스가 가능하다는 얘기이다. 이러한 현실 직시 및 능동적 변화의 욕구로 인해 통합 시스템에 대한 관심 및 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 
 
   
▲ 엔터프라이즈 IT 인프라의 혁신

통합시스템에 대한 수요 증가

사실 과거 90년대 후반 및 2000년대 초반, 어플라이언스(Appliance)라는 이름으로 현재의 통합 시스템 과 유사한 인프라스트럭쳐(Infrastructure) 제품이 시장에 소개됐었다. 그러나 당시의 시장은 단일 제품의 성능 및 유연성만으로도 사용자 요구 사항을 충분히 구현할 수 있었다. 또한 운영 환경 또한 그리 복잡하지도 않았고, 운영 규모도 현재와 같이 어마어마한 규모가 아니었기에 시장의 주류로서 자리 잡지는 못했다.

하지만 시대 및 환경이 변화된 지금이야말로 지난 30여년간 불변의 진리로 여겨진 IT 인프라의 4 대 영역인 서버, 스토리지, 네트워크, 소프트웨어를 개별 분야가 아닌 단일 인프라 즉, 통합 시스템으로 적극적인 변화를 꾀하여야 할 때다.

해석하기에 따라, 통합 시스템은 과거 메인프레임 구조와 크게 다르지 않은 환경으로 보인다. 차이가 있다면 획기적인 기술 혁신에 힘입어 보다 작은 물리적 크기의 장비로 보다 많은 연산 처리 및 데이터 저장이 가능하게 되었다는 점과, 나아가 유연한 소프트웨어 활용 환경을 제공해 준다는 점이다.

그리고 바로 이 유연성 및 대용량이라는 특징 때문에 기업들은 자사 상황에 가장 적합한 통합 시스템을 선별해야만 소기의 목적 달성 및 미래 지향적 IT 인프라의 기반을 다질 수 있다.

이에 구성 요소별로 통합 환경의 어떤 요소들이 주요하게 고려되어야 하고 의사 결정의 주요항목이 되어야 하는지를 정리해 보고자 한다.


   
▲ 스토리지의 발전 모델
 

스토리지 영역에서 고려해야 할 사항

우선 스토리지 영역을 살펴보자. 모든 IT 인프라 구성 요소가 동일하지만, 특히 정보의 저장 매체에 해당하는 스토리지 영역은 전통적으로 안정성과 정합성을 최우선으로 고려해왔다. 따라서 불의의 재난 상황으로부터 유실 되는 정보 없이 최대한 신속하게 시스템을 복구하기 위해 이중 삼중의 재난복구 체계를 구축하고 있다.

하지만 이 역시 지금의 하드디스크 드라이브가 출현한 이후에나 일어난 일이다. 최초의 저장 매체이었던 테이프 라이브러리(Tape Library)는 지속적인 기술 발전과 신속한 정보 접근성을 강조하는 시장의 요구에 발맞춰 점차 2차 저장 매체로 밀려났다. 최근 몇 년 사이에는 HDD 단위 용량의 가격이 급락하면서 VTL(Virtual Tape Library) 2차 저장 매체로서의 자리도 디스크 드라이브에 양보하게 되는 등 IT 인프라에 대한 변화만큼이나 다양한 변화를 거듭해오고 있다.

현재는 다소 고가이지만, 보다 신속한 정보 접근성을 확보하기 위해 컴퓨팅 환경의 핵심 요소인 휘발성 메모리를 비 휘발성 메모리 형태로 발전시킨 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk)와 같은 플래시(Flash) 디스크 드라이브의 출현으로 오랫동안 1차 저장 매체로서 활용되던 HDD 역시 자리를 내어주고 있는 상황이다.

이러한 변화가 필요한 이유는 안정성과 정합성은 기본이고, 어떻게 하면 보다 빠른 시간 내에 정보를 저장할 뿐만 아니라 신속한 정보 접근성을 확보할 수 있는지에 대한 기업의 요구가 커졌기 때문이다. 결론적으로 오늘날 테스트, 멀티미디어 등 매우 다양한 형태의 데이터 가 폭발적으로 증가하는 환경에 부합하기 위해서는 매체가 무엇이 되었던 가장 빠르게 데이터를 저장하고 읽어올 수 있는 스토리지 환경을 구축해야 한다.

그 동안 스토리지 환경 구축 시, 단순히 저장 매체로서의 기능과 성능만 고려해 왔다면 이제는 전체 인프라 측면에서 최적의 환경을 구축할 수 있느냐가 더욱 중요해졌다.

즉, 특정 기능이 우수한 스토리지 보다는 전체 IT 인프라 간에 얼마나 효과적인 구성을 이뤄 각 영역에서 최적의 성능을 구현해 낼 것인가를 판단해야 한다. 예를 들어, 100 이라는 성능을 낼 수 있는 서버와 스토리지가 있다고 가정해보자. 이 서버와 스토리지 간의 인터커넥트 대역폭(Interconnect Bandwidth)이 50 밖에 될 수 없다면 100 의 성능을 내는 고가의 스토리지를 구비하고도 전체 성능은 50 밖에 낼 수 없는 것이다.

또한 최근에는 자료의 저장 방식도 데이터 자체의 저장이 아닌 암호화(Encryption) 된 데이터 저장 방안을 강화해 불의의 보안 자료 유출에도 대응하고 있다. 따라서 사전적 의미의 데이터 저장 매체 수준을 뛰어 넘어 보안 기능까지 갖춘 저장 매체이어야 비로서 현 시대에 걸맞은 저장 매체라 할 수 있다.


네트워크 영역에서 고려해야 할 사항

이어서, 상호연결성(Interconnectivity)에 대해 논의해보고자 한다. 토큰 링(Token Ring), FDDI(Fiber Distributed Data Interface), ARCNET(Attached Resource Computer Network) 등을 거쳐 1980년대 상용시장에 이더넷(Ethernet)이 도입되면서 지속적인 발전을 이뤄왔으며, 현재는 10G 급의 이더넷 환경을 구현할 수 있게 되었다.

하지만 앞서 스토리지 부분에서 언급된 바와 같이 IT 인프라 단위 요소별 성능이 개선되더라도 상호운영성에 병목 구간이 있다면 전체 환경의 성능 저하가 초래될 수 있다. 현재의 이더넷 환경은 단일 서비스 환경에서는 이러한 병목 현상을 피할 수 있을지 모르지만 다양한 형태의 크고 작은 데이터가 형언할 수 없는 만큼의 트랜잭션을 유발하고 있는 오늘날 IT 환경을 고려하면 IT 인프라 내부에서는 오히려 병목을 유발하는 요소로 구분된다.

   
▲ 다양한 상호 연결성 모델

안타깝게도 이더넷 표준을 다루는 IEEE 802.3 TFT(Task Force Team)의 일정 계획에 따르면 적어도 2~3년 후에나 보다 개선된 이더넷 환경을 맞이할 수 있게 될 것으로 보인다. 그렇다고 이와 같은 병목을 유발하는 요소를 넋 놓고 바라볼 수만은 없다.

이에 워낙 고가인데다가 서버, 스토리지 등 주변 환경이 받쳐주지 못했던 상황으로 인해 특정 분야에서만(HPC - High Performance Computing) 활용되던 인피니밴드(Infiniband)라는 기술로 점차 눈을 돌리고 있는 상황이다. 더욱이 다소 레이턴시(Latency)를 유발할지라도 이더넷 프로토콜을 랩핑(Wrapping)하여 사용할 수 있게 돼 최근 일반 IT 인프라에서도 도입이 적극 검토되거나 일부에서는 이미 도입을 완료한 상태다.

이와 같은 변화 역시 단일 요소가 아닌 전체 IT 인프라가 최적의 성능을 내기 위한 방안을 연구하던 끝에 찾아낸 솔루션이었다. 즉, 최고의 성능을 내기 위한 필연적 선택이라고 볼 수 있다.


서버 영역에서 고려해야 할 사항

서버는 그 자체로 통합된(Integrated) IT 인프라가 아닌가 판단된다. 연산장치, 저장 매체, 상호 연결성 등이 모두 집적 된 장치이기 때문이기 때문이다. 서버를 구성하는 요소인 중앙처리장치, 메모리, IO 그리고 이를 연결하는 상호 연결성 기술들의 발전이 결국 지금의 획기적인 IT 인프라 실현을 가능하게 한 것이 아닌가 싶다.

특히 핵심 부품인 중앙처리장치를 구현하는 반도체 기술분야에서 최근 십 수년간 이루어낸 집적도의 혁신으로 연산 능력의 대 혁신뿐 아니라, 기타 주변 장치와 통신 기능, 나아가 소프트웨어의 고유 영역까지 모두 아우르는 수준까지 구현된 중앙처리장치가 출현한 것은 괄목할 만한 발전이었다. 이에 이르기까지 다양한 시도가 있었지만 출발점은 과거 1개의 물리적 중앙처리장치 내에 여러 개의 독립된 연산 장치를 집적하는 것으로부터 시작됐을 것이다.

   
▲ 레거시 및 최신 서버 구성도

한 걸음 더 나아가 집적된 연산 장치 내부 또한 여러 개의 프로세스를 처리할 수 있는 멀티 쓰레드(Multi-Thread) 기능까지 구현해 과거 기준으로 수 십대의 서버가 단 1개의 중앙처리 장치로 집적되기에 이르렀다. 이제 메모리 장치뿐 아니라 IO 장치와 통신 기능까지도 집적하고 있다. 이와 같은 집적된 물리적 기능의 향상으로 인해 소프트웨어적인 기능까지도 중앙처리장치에서 직접 처리할 수 있는 수준까지 발전할 수 있었다.

그동안 정보 보안 기능을 강화하기 위해 소프트웨어 솔루션에만 의존해 왔지만 이제 중앙처리장치 자체에 하드웨어적으로 보안 기능이 구현된 기술까지 현실화 되고 있다. 이를 통해 기업들은 하드웨어 자체의 보안 기능과 더불어 소프트웨어 솔루션의 적용으로 인해 발생되는 시스템 오버로드(overload)를 최소화한, 거의 Zero에 가까운 오버로드(overload)만으로 원천적인 보안 환경을 구현할 수 있게 됐다.


소프트웨어 영역에서 고려해야 할 사항

마지막으로 소프트웨어의 경우, 최초 IT 환경 도입 당시와는 달리 IT 인프라 구성 요소 중 무엇보다도 중요한 역할로서 자리 매김하고 있다. 즉, 아무리 뛰어나 기능과 성능의 하드웨어를 구비했다고 하더라도 적합한 소프트웨어가 함께 어우러지지 못한다면 전체 서비스에 영향을 미치는 병목 아이템으로 전락하고 말 것이다.

과거와 달리 하드웨어 기술 개발이 소프트웨어 기술 발전 방향을 따라가고 있는 것이 아닌가 싶을 정도로 소프트웨어의 중요성이 강조되고 있다. 물론 소프트웨어와 하드웨어 간의 효율적인 상호 운영성이 매우 중요하게 작용하고 있다.

예를 들면 동시에 여러 프로세스를 동작 시키기 위한 멀티 쓰레드 기능을 중앙처리장치에서 구현함으로써 하드웨어 및 소프트웨어 모두가 괄목할 만한 성능 향상 효과를 이뤄냈다.

IT 인프라 어느 한 요소라도 각자의 역할뿐 아니라 상호 운영성 측면에서 최적화 되어야 비로서 각 요소가 최고의 성능을 발휘할 수 있다. 이러한 환경에서 기업들은 비로소 보다 안정적인 실시간 엔터프라이즈 IT 환경을 구현할 수 있게 된다.

그렇다면 과연 보다 효과적으로 통합 솔루션을 구현하기 위해 따져봐야 하는 요건들은 무엇인지 정리해 보고자 한다.

기업들은 해당 통합 솔루션이 플랫폼 통합(Platform Integration), 최고의 성능(Extreme Performance), 극대화된 보안(Maximum Security)의 장점을 모두 충족할 수 있는지 면밀히 검토해야 한다.

   
▲ 오라클 수퍼클러스터 하드웨어 아키텍처


가장 강력한 통합 시스템(Most Powerful Integrated System)

오라클 슈퍼클러스터(Oracle SuperCluster)는 하이엔드 유닉스 서버(Highend Unix Server), 스마트 스토리지(Smart Storage), 통합 네트워크(Unified Network) 그리고 최고의 성능과 안정적 운영이 가능하도록 최적화 된 애플리케이션 및 데이터베이스까지 모두가 통합된 완전하게 엔지니어드된(Fully Engineered) 통합 IT 인프라 환경을 제공한다. 
 
   
▲ 오라클 스팍 프로세서 로드맵

최소의 성능 구현

오라클은 지난 2010년 썬마이크로시스템즈 합병 이후, 5년 동안 6개의 마이크로프로세서(Microprocessor)를 개발할 정도로 RISC 스팍 프로세서(SPARC Processor)에 대한 막대한 투자를 해왔으며, 해를 거듭하며 2배의 성능 향상을 이뤄냈다. 나아가 보다 극대화된 성능 향상을 구현하기 위해 궁극의 목적인 ‘Hardware & Software Engineered Together’ 전략의 일환으로 소프트웨어 기능을 하드웨어에 내장하는 방법을 연구했다.

그 결과, 소프트웨어 인 실리콘(Software In Silicon)이라는 기술을 개발했으며, 이를 통해 CPU 칩 레벨(Level)에서 자바(Java) 및 오라클 데이터베이스 소프트웨어(Oracle Database Software)의 일부 기능을 구현해 성능을 획기적으로 개선할 수 있게 됐다.

뿐만 아니라 오라클 데이터베이스(Oracle Database)에 최적화 된 압축 및 스마트 스캔(Smart Scan) 등의 기능으로 무장한 스토리지를 통합해 성능 향상에 기여하고 있다.

상호 연계성 측면에서는 서버와 스토리지의 상호 연결 대역폭이 40GB에 달하는 인피니밴드로 구현되어 각 요소의 최고의 성능을 구현할 수 있도록 했다. 따라서 자바 및 오라클 데이터베이스를 사용하는 환경이라면 그 어떤 밀결합된 솔루션보다 CPU 칩 레벨에서부터 성능에 최적화 된 오라클 슈퍼클러스터를 통해 최적의 성능을 구현할 수 있다.

   
▲ 오라클 통합 솔루션의 강력한 보안 성능


강력한 보안 성능

오라클 엔지니어드 시스템(Oracle Engineered System)은 시스템 부팅시점부터 암호화 키 등 모든 단계를 아우르는 즉, 엔드 투 엔드(End-To-End) 보안 환경을 구현하고 있다.

오라클은 CPU, OS, 애플리케이션 등 모든 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어 플랫폼 기술을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 통합 엔지니어링(Engineering)에 대한 적극적인 투자 및 기술 개발을 실현하고 있어 이러한 일이 가능하다.

이를 통해 보안 영역에 있어 단순 암호화 액셀러레이션(Encryption Acceleration)뿐 아니라 운영 환경 상호간 보안 Security Validation 및 Chain of Trust와 같은 환경이 구현된 엔드 투 엔드 보안 환경을 제공한다.

예를 들면, 시스템의 루트 유저(Root User)라고 할지라도 특정 버추얼 머신(Virtual Machine) 또는 애플리케이션 접근 권한을 제한하도록 설정할 경우, 루트 유저 조차도 접근할 수 없는 ‘유저 레벨 트러스티드 보안(User Level Trusted Security)’ 환경 구현이 가능하다.

지금까지 서버, 스토리지, 네트워킹 및 애플리케이션과 데이터베이스 등 모든 엔터프라이즈 IT 인프라 요소들의 상호 연결성을 최적화 해 성능을 극대화한 통합 시스템에 대해 살펴보았다. 오늘날과 같이 시시각각 변화하는 비즈니스 환경과 점점 더 복잡해지는 IT 환경에 효과적으로 대응하고, 생산성을 향상시키며, 애플리케이션의 가용성을 증대시키기 위해서는 하루 빨리 하드웨어와 소프트웨어의 통합 운영 환경을 구현해야 한다. 이를 통해 기업들은 지속적인 유지 보수 및 운영 관리비 또한 절감하며, 결과적으로 최고의 투자보호 효과를(Maximum Return on Investment) 거둘 수 있을 것이다.

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