기존의 PCI 버스를 대치해 서버의 각 컴포넌트를 스위치드 네트워크로 구성해 ‘네트워크가 컴퓨터’라는 오래된 염원을 실현하게 될 인피니밴드의 기능과 특징, 그리고 미래에 대해 알아보자.
만약 아직 인피니밴드를 모른다고 해도 걱정할 필요는 없다. 아마도 3년 내에 인피니밴드라는 말을 지겹도록 듣게 될 것이다. 그때가 되면 거의 모든 서버들이 인피니밴드를 지원할 뿐 아니라, 이 새로운 데이터 교환 표준이 보다 빠르고 발전된 네트워크 구조의 한 부분이 될 것기 때문이다.
인피니밴드는 무한 대역폭의 줄인말로, 데이터 센터의 구성과 운영에 급격한 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다. 이 새로운 표준은 스위치 구조의 네트워크에서의 병목으로 지적되는 PCI 버스를 대체해 대역폭을 확장하기 위한 것이다.
이 말은 현재의 컴퓨터 내에서 사용되는 범용의 공유 버스 대신, 전화 시스템에서와 같이 스위치를 통해 점대점 커뮤니케이션을 관리할 수 있다는 의미다. 공유 버스는 한 번에 하나의 메시지를 여러 포인트를 통해 배달한다. 하지만 스위치 구조는 수백 혹은 수천의 메시지를 한번에 출발지에서 목적지까지 정확하게 옮겨준다.
인피니밴드가 상용화되면 데이터의 처리 속도를 높여줄 뿐 아니라, 네트워크가 컴퓨터라는 오래된 개념을 현실화할 수 있도록 컴퓨터 자체를 재설계할 수도 있다.
인피니밴드의 빠른 성장세
물론 그동안 차세대라고 주장하는 새로운 컴퓨팅 표준들도 각종 미사여구로 치장돼 꿈의 기술처럼 부풀려지곤 해왔다. IBM의 마이크로 채널을 기억하는가. 그러나 매우 느리게 적용된 다른 표준들과는 달리, 인피니밴드는 성공할 수 밖에 없는 세가지 이유를 갖고 있다.
현재 인피니밴드는 주요 서버 업체들의 강력한 지지를 등에 업고 있다. 컴팩과 델, HP, IBM, 인텔, 마이크로소프트, 썬은 모두 인피니밴드 트레이드 협회의 위원들로 활동하고 있다. 이 협회는 총 222개 회원 그룹으로 구성돼 있으며, 새로운 표준의 사양과 개발 과정을 지켜보고 있다. 작년도 매출을 합치면 2830억 달러를 넘는 이들 7개 업체는 인피니밴드를 표준으로 만들 수 있는 마케팅력과 자금력을 갖고 있다.
또한 인피니밴드는 많은 업체들이 관심을 갖고 있으며, 제품 개발에 주력하고 있다. 이미 많은 신생 업체들이 인피니밴드 관련 제품 개발에 총력을 기울이고 있다. 여기에는 1억 달러 이상의 벤처 캐피탈이 투자됐으며, 자체적으로 인피니밴드 지원 장비를 갖고 있는 컴팩이나 델, 인텔도 적지 않은 돈을 투자했다. 이를 통해 인피니밴드은 다른 어떤 입출력 표준보다 큰 추진력을 갖게 됐다.
특히 스토리지와 속도에 대한 요구가 인피니밴드를 더욱 중요한 위치에 올려놓고 있다. 지난해 EMC의 CEO인 마이클 룻거스는 향후 5년 내에 많은 기업들이 자사의 데이터 처리 능력을 12배에서 15배 정도까지 확장해야 할 것이라고 예상했다.
이런 수요를 충족하기 위해 서버 시장은 붐을 일으킬 것이다. IDC는 2003년까지 어플라이언스 서버 시장이 110억 달러 규모가 될 것으로 추정했다. 이와 같은 스토리지에 대한 수요의 증가가 인피니밴드의 표준을 조기에 확립하게 하는데 도움을 주고 있다. 또한 일반 가정에서부터 데이터 센터 운영자에 이르기까지 전 분야에 있어서 대역폭에 대한 수요는 점차 증가하고 있다. 그러나 서버는 여전히 PCI 버스의 대역폭의 제한을 받고 있다.
이런 두 가지 요구에 대답할 수 있는 아키텍처를 제공함으로써 인피니밴드는 처리량의 증가와 함께 확장성을 통해 기업의 하드웨어 업그레이드에 들어가는 주기적인 비용을 절감할 수 있다.
내년 초 쯤에는 시장에 선을 보이기 시작할 인피니밴드 서버는, PCI 버스보다 최소 2배에서 최고 20배까지의 속도 향상이 가능하다. 인피니밴드 신생업체에 투자한 오스틴 벤처의 마이클 해서웨이는 “모든 주요 컴퓨터 시스템 업체들은 이미 PCI 버스가 오래 됐다는 것은 알고 있지만, 별다른 선택의 여지가 없기 때문에 그 위에서 성장을 계속해 왔다”고 말한다.
버스를 극복하라
지난 10년간 인터넷 대역폭은 괄목할만한 성장을 거듭해왔다. 동시에 마이크로프로세서의 속도또한 이미 1GHz대에 이르렀다. 그러나 이렇게 인터넷 대역폭과 마이크로프로세서가 발전하는 사이에도 이 사이를 연결하는 PCI 버스는 제자리 걸음을 하고 있었다. PCI는 한번에 하나씩의 장비와 통신할 수 있다. 이것은 서버의 PCI 슬롯에 장착된 NIC가 문제를 일으킬 경우 서버 전체가 다운될 수도 있다는 것이다. 네트워크 관리자에게 이런 SPOF(Single Point Of Failure)는 악몽스러운 일이다.
인피니밴드는 스위치드 구조를 통해 한 장비에 오류가 발생하더라도 다른 장비에는 전혀 이상이 없는 구조를 채택해 이런 문제점을 확실하게 해결할 수 있는 솔루션으로 각광받고 있다. 인피니밴드 전문가들은 이같은 인피니밴드의 장점을 통해 인텔 기반의 PC 서버들이 유닉스 서버의 경쟁자로서 자리매김할 수 있게 되고, 보다 적은 공간에 더욱 많은 프로세싱 성능을 집적할 수 있게 될 것이다.
IT 컨설팅 업체인 일루미나타의 사장 조나단 유니스는 ‘인피니밴드를 이해하지 못하면 뒤로 처질 수 밖에 없다’고 경고한다. 유니스 등의 관련 업체 사람들은 직렬 버스 기반의 인피니밴드가 병렬 버스를 이용하는 PCI보다 빠르고 확장성이 뛰어나다고 지적한다.
인피니밴드의 가장 느린 구성이라도 데이터를 양방향으로 각각 2.5Gbps 속도, 즉 총 5Gbps의 속도로 전송할 수 있다. 이는 전형적인 PCI 버스의 단방향 1.064Gbps나 양방향 2.128Gbps와는 적지 않은 차이가 있다. 또한 특정 애플리케이션에서 인피니밴드의 입출력 속도는 30Gbps에 달하기 때문에 가장 빠른 PCI 설계와 비교해도 엄청난 차이를 보여준다. 이 속도는 지난해 10월 IBTA(InfiniBand Trade Association)에 의해 발표된 인피니밴드 사양 1.0 버전의 것으로, 인피니밴드의 지지자들은 표준이 이런 속도를 넘어서지 못할 이유가 없다고 한다.
스토리지 라우터 업체인 크로스로드 시스템의 인피니밴드 선임 관리자인 크리스 마이어는 “CPU의 처리 용량이 입출력 용량을 넘어서고 있다. 인피니밴드는 프로세서의 성능에 보다 걸맞는 조건을 제공할 것”이라고 말한다.
그 결과로 데이터는 서버의 중심에서부터 네트워크로 처리되는 만큼 빠르게 전송될 것이다. 크리스 마이어는 “이것은 인터넷 데이터 센터에 적지 않은 영향을 미칠 것이다. 특히 단위 면적당 성능이 향상될 것”이라고 전망했다.
인피니밴드는 데이터 센터에서 서버와 디스크 어레이 스토리지나 다른 주변기기를 연결해, 서브네트워크를 형성하는 새로운 네트워크 프로토콜이다. 컴팩의 인피니밴드 매니저인 존 크로말라는 “PCI는 단일 서버를 위한 로컬 입출력 버스의 역할을 했다. 인피니밴드는 분산 입출력 아키텍처의 역할을 할 것인데, 네트워크 상의 각 노드들이 서로 통신할 수 있는 구조를 형성할 것”이라고 말한다. 인피니밴드 서브네트워크 상의 노드는 서버가 될 수도 있고 라우터나 스위치 또는 다른 인피니밴드 지원 장비가 될 수 있다.
결국 인피니밴드는 단지 서버의 데이터 처리 속도를 높여주는 것이 아니라 그 이상의 기능을 제공하는 것이다. 인피니밴드는 공유 버스가 아니라 스위칭 아키텍처에 기반을 둠으로써 서버의 CPU로부터 입출력을 처리해야 하는 부담을 지능적인 인피니밴드 서브네트워크로 옮겨주기 때문에, CPU는 본연의 임무인 비즈니스 로직에만 프로세싱 성능을 전용할 수 있게 되는 것이다. IBM의 아키텍처&테크놀로지 이사이자 IBTA의 공동 회장인 톰 브래디시치는 이런 면에서 인피니밴드는 IBM 메인프레임의 채널 아키텍처의 예를 따르고 있다고 설명한다.
인피니밴드 서브네트워크의 지능적인 면은 HCA( Host Channel Adapter)와 TCA(Target Channel Adapter)에 탑재돼 각 장비가 어떤 경로로 데이터를 전달하는지, 그리고 이를 수신하는 장비의 특징은 어떤지를 알려준다.
인피니밴드는 또한 서버의 내부 디자인 자체를 뒤바꿔 놓을 것이다. 전원 공급장치나 디스크 드라이브, 심지어 팬 등의 주요 구성 요소를 서버에서 분리함으로써 현재의 씬서버보다도 작은 조각형태로 만들 수 있으며, 이를 통해 코로케이션이나 ISP 설비는 상당한 공간을 절약할 수 있다.
컴팩은 공식적으로 인피니밴드 아키텍처에 기반한 차세대 서버인 ‘퀵 블레이드’에 대해 밝힌바 있지만, 그로말라는 컴팩이 아직 퀵 블레이드와 같은 인피니밴드 지원 장비의 출시 시기에 대해서는 함구하고 있다.
일루미나타의 유니스는 만약 작은 블레이드 서버가 생산되면, 현재보다 10배에서 20배 많은 서버가 표준 랙에 들어갈 것이라고 말한다. 랙에서 하나 이상의 슬롯이 인피니밴드를 통해 블레이드에 연결된 디스크 드라이브로 채워질 것이며, 이를 통해 블레이드 서버는 자체적인 디스크 시스템을 갖출 필요가 없게 된다.
서버 업체들은 이것을 ‘서버 분해’라고 부르는데, 각각의 컴포넌트 여러 개가 묶어져 여러 대의 서버에 동시에 사용할 수도 있게 된다. 인피니밴드는 더구나 컴포넌트들이 서버의 메모리나 프로세서로부터 상당한 거리를 두고 있어도 되기 때문에 이같은 분해를 더욱 가속화하고 있다.
PCI 버스에서의 이런 거리는 센티미터나 인치 단위로 측정되는 근거리에 불과했다. 하지만 인피니밴드는 비교적 근거리를 지원하는 구리선을 사용할 경우 55.8피트까지 확장할 수 있으며, 만약 보다 원거리의 연결이 필요하다면 광 케이블을 사용해 328.1피트까지 연결할 수 있다. 이것은 사무실 전체를 인피니밴드 구조로 연결할 수 있다는 의미로, 말 그대로 ‘네트워크가 컴퓨터’라는 말을 실현하는 것이다. 실제로 인피니밴드를 사용할 경우 네트워크 상의 모든 컴퓨터는 저장된 데이터에 대해 초고속 액세스를 확보하게 된다.
유니스는 인피니밴드가 PCI에 비해 훨씬 다양한 용도로 사용될 수 있을 것이라고 말한다. 이전의 서버는 CPU와 메모리 등의 각종 장비가 하나의 케이스 안에 집적돼 사용되던 하나의 네트워크 장비에 불과했었지만, 인피니밴드의 적용으로 인피니밴드는 서버 자체를 보다 크고 고속으로 인터랙션하는 수많은 장비들이 네트워크를 통해 연결된 새로운 네트워크로 구성할 수 있게 만들어 줄것이라고 기대하고 있다. 다시 말해 이것은 조그만 박스 안에 갖혀 있던 서버 컴포넌트 들이 여기서 빠져나와 인피니밴드라는 네트워크로 연결된 서브네트워크를 구성하게 된다는 말이다.
스위치 구조 기반으로 동작
인피니밴드 어드레싱은 TCP/IP 어드레싱과 호환되고 IPv6를 기반으로 하는 환경에서 동작한다.
많은 수의 어드레스는 인피니밴드의 향후 확장성을 보장한다. 하나의 인피니밴드 스위치는 최대 6만4000개의 장비와 통신할 수 있을 것으로 예상된다. 하지만 하나의 스위치가 다른 인피니밴드 스위치, 다시 말해 다른 6만 4000개의 장비를 연결하는 다른 스위치와 연결되지 못할 이유는 없다.
이런 상호 연결은 인피니밴드 서브네트워크의 스위치드 구조를 구성한다. IBM의 브라디시치는 PCI 버스를 한 지점에서 범용적인 목적을 갖는 경로를 통해 메시지를 전송하는 고속도로와 비교하면서, 메시지가 늘어날수록 트래픽 속도도 느려진다고 설명한다. 이에 비해 인피니밴드는 고속 열차로, 한 지점에서 다른 지점으로 확실히 규정된 스위칭 스테이션을 통해 전달된다. 트래픽이 아무리 많아도 전송 속도는 같다는 것이다.
그러나 열차와는 달리 인피니밴드는 정해진 경로만을 따라 메시지를 전달하지 않아도 된다. 인피니밴드를 사용하면 고장난 장비 주변에서 다른 경로를 쉽게 찾을 수 있다. 게다가 인피니밴드는 웹 서버 팜이나 데이터베이스 서버 그룹과 같은 환경에서 인터넷 서버를 함께 클러스터링하기 매우 쉽다.
유니스는 현재는 단지 두 시스템 간의 클러스터링이 대부분이지만, 인피니밴드는 10개나 20개 혹은 50대의 시스템을 쉽게 클러스터링으로 묶을 수 있다고 말한다. 이것은 서버 간의 상호 연결을 표준화하기 때문이다.
그리고 인피니밴드의 연결 거리 덕택에 사무실이나 빌딩 혹은 작은 캠퍼스 내에 있는 모든 서버를 연결해 하나의 인피니밴드 클러스터로 만들 수도 있다.
여기에 인피니밴드는 인터넷 서버 사용자들에게 또 하나의 매력적인 제안을 하고 있다. 인피니밴드는 여러 대의 서버에 대용량 스토리지 풀을 연결할 수 있다는 것이다. 인피니밴드를 사용하면 썬 같은 업체는 스토리지 전문업체인 EMC의 시메트릭스 디스크 어레이와 경쟁할 수도 있다.
유니스는 “썬은 스토리지를 서버의 한 기능으로 보고 있다. 새로운 표준은 다양한 스토리지 어레이와 서버 간의 연결 속도를 높여줌으로써 스토리지 업체들 사이에서 활동 분야를 한층 넓혀줄 것”이라고 말한다.
인피니밴드 활성화의 장애물
새로운 표준을 만든다는 것은 사양을 작성하고 이에 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 생산하는 등 결코 쉬운 작업이 아니다.
인피니밴드가 구체적인 현실이 되기 위해서는 관련 업계 전체가 칩과 스위치, 라우터, 소프트웨어 등을 개발할 수 있어야 한다. 비록 많은 업체들이 이런 문제를 해결하기 위해 노력하고 있지만, 실제 제품이 몇 달 안에 나오지는 못할 것이다.
역설적이게도 도입 초기에는 PCI 슬롯에 장착하는 인피니밴드 카드가 될 것이다. 이 카드는 주로 서버 업체나 써드파티 업체에서 공급하게 될 것이다. 이 제품은 서버를 인피니밴드 서버나 다른 네트워크 장비로 연결해 인피니밴드 서브네트워크로 통하는 채널 역할을 하게 된다.
1999년 가을 이후로 인피니밴드 진영은 발빠른 움직임을 보이고 있다. 인텔의 차세대 I/O(Next Gene ration I/O)가 컴팩과 HP, IBM이 지지하는 퓨처 I/O( Future I/O)와 통합됐을 때 IBTA가 형성됐다.
마이크로소프트와 썬, 델은 여기에 재빨리 합류했으며, 이 조직은 입출력 업계의 UN과 같은 것으로 발전했다.
서버 업계의 긴장 완화가 이뤄지면서 여러 경쟁업체들이 표준을 개발하는 업체에 함께 투자를 해왔다. 예를 들어 크로스로드시스템은 델과 HP로부터 투자를 받았으며, 인피니밴드 네트워크 관리 소프트웨어를 개발하는 레인15 소프트웨어는 컴팩과 델로부터 벤처 자금을 받았다.
이런 투자 형태는 인피니밴드가 서로 다른 업체에서 생산하는 서로 다른 형태의 인피니밴드 장비들 간에 서로 호환된다는 것을 업계가 보장하겠다는 것을 의미한다.
하지만 상호 호환성 문제에 있어서는 아직도 많은 우려가 남아있다. 1.0 사양은 800페이지 분량의 두권의 책이다. 비록 협회가 인피니밴드 동작의 모든 부분을 세밀하게 규정하려고 노력하고 있지만, 많은 과제가 남아있다. IBM과 썬이 공동 의장을 맡고 있는 협회의 상호호환성 워킹그룹은 플러그페스트라 불리는 컴플라이언스 테스트를 주관하고 있는데, 여기서 인피니밴드 제품들은 자신들의 호환성을 보여줄 수 있다. 서버 시장의 치열한 경쟁자인 IBM과 썬은 자신들의 컴플라이언스 테스트가 민주적이고 공정한 과정을 거치고 있다고 주장한다.
인피니밴드 진영의 참여 업체들은 서버 입출력 분야에서 자신들의 선도적인 위치에 대한 이점을 요구한다. 이들은 EISA 버스나 IBM의 마이크로채널, 그리고 PCI의 공급자로서의 실수를 통해 많은 것을 배웠다. 이런 실수를 되풀이하기 보다는, 새로운 표준은 레인15나 비에오같은 독립적인 업체가 개발한 소프트웨어에 많이 의지할 필요가 있다.
인피니밴드 칩을 생산하는 신생업체인 멜라녹스 테크놀로지의 CEO 에이얼 월드먼은 “이점이라는 것은 상호호환성 속에 있다. 그리고 하나의 업체가 모든 요소에 필요한 소프트웨어를 공급할 수 있기 때문에 시장에 진출할 수 있는 시간이 짧아진다”고 설명한다. 이런 접근은 하드웨어 업체나 소프트웨어 업체 모두에게 해당되는 사항이다. 이것은 모두 자사의 제품이 다양한 업체의 장비와 호환된다는 것을 보장받을 수 있기 때문이다.
멜라녹스와 같은 신생업체인 밴더레이컴은 사분기에는 인피니밴드 칩을 출하할 계획이다. 이때쯤이면 서버와 장비 업체들은 이 칩을 기반으로 시스템을 설계하기 시작할 것이다. HP의 인텔 기반 서버인 넷서버 제품군의 제품 마케팅 담당자인 게리 에릭슨은 “PCI 슬롯에 장착하는 인피니밴드 카드 대신에, 서버는 메인보드에 칩을 추가함으로써 자체적인 인피니밴드 포트를 갖도록 만들어질 것”이라고 말한다. 그러나 이것은 2002년 말 혹은 2003년은 돼야 할 것으로 보인다.
IBM의 브래디시치는 “이런 개발이 이뤄진 후의 어느 시점이 되면 인피니밴드가 CPU와 가장 친밀한 지원 칩으로 자리잡아, 서버의 주요 칩셋으로 설계될 것”이라고 말한다. 이때쯤이면 인피니밴드가 느려지기 시작해 비용과 효율성이란 말로 타도해야할 표준이 될 것이다.
IBM과 인텔과 같은 많은 업체들이 인피니밴드로의 마이그레이션을 지원하면 지지자들은 더 이상 인피니밴드가 우세하다는 것에 대해 의심하지 않을 것이다. 인텔의 제품 마케팅 담당 이사인 필립 브레이스는 “세계는 공유 버스에서 스위치드 구조로 바뀌고 있는데. 이것은 인피니밴드에겐 좋은 소식”이라며, “이제 인피니밴드가 과연 가능한가는 더 이상 질문이 아니다. 언제 이뤄질 것인가가 현재의 질문”이라고 강조한다. 그리고 현재와 같은 추세라면 그것은 그리 멀지 않았다고 업계에서는 얘기한다. @
