엔터프라이즈 플래시스토리지의 5대 핵심요소

올플래시 스토리지는 낸드 플래시 가격이 하락하면서 시장 확대의 걸림돌 중 하나였던 비용 문제를 해소해 일대 전환기를 맞았다. 한국IDC에 따르면 2015년 올플래시 스토리지 시장 규모는 전년대비 20% 가량 성장한 309억 원 규모를 형성할 전망이다. 지난 2014년 규모 259억 원에서 전년 동기 대비 99.1% 성장한 점을 보면 IT 업계에서 보기 드물게 높다.

그런데 엔터프라이즈 환경을 얘기할 때는 분위기가 다르다. 시장이 성숙기에 접어 들었다고 하는데 실제 도입률은 14% 밖에 되지 않는다. 전문가들은 그 이유를 낸드 플래시가 가지고 있는 한계 때문이라고 지적한다. 낸드 플래시는 내구성이 낮으며, 성능 저하를 막는 기술에 보완해야 할 부분이 많다. 올플래시 또는 하이브리드 플래시 스토리지 도입을 검토 중인 기업이라면 ‘디바이스 아키텍처’, ‘시스템 아키텍처’, ‘데이터센터 아키텍처’, ‘성능’, ‘경제성’, 다섯 가지 요소를 점검해야 한다.

1. 디바이스 아키텍처

- 플래시의 성능을 최대로 끌어 올리는가

먼저 신뢰성과 플래시 메모리의 수명을 고려해야 한다. 내구성 측면에서는 SLC(Single Level Cell) 플래시가 MLC(Multi Level Cell) 플래시보다 우수한 성능을 자랑하지만 훨씬 더 고가다. 향상된 디바이스 아키텍처를 갖고 있는 MLC는 신뢰성이 높으며 플래시 미디어의 수명을 단축시키고 성능 저하의 원인이 되는 쓰기 증폭(write amplification) 현상을 줄일 수 있다. 특정 페이지에 데이터가 집중적으로 몰리지 않고 골고루 분배되도록 하는 웨어 레벨링 기능을 통해 내구성을 높일 수도 있다.

효성인포메이션시스템 Product지원팀 권필주 부장

입출력(I/O) 성능 저하는 곧 스토리지 성능 하락으로 이어진다. 하우스키핑(housekeeping) 기능을 수행할 때, 또는 쓰기 작업이 과중할 때 '쓰기 절벽'이라 불리는 입출력(I/O) 성능 저하 현상이 발생한다. 디바이스 컨트롤러가 하우스키핑 기능과 쓰기 프로세싱 간의 충돌을 피할 수 있는 멀티 프로세싱 경로를 지원한다면 이런 문제를 피해갈 수 있다.

대량 생산이 목적인 PC용으로 설계된 플래시 디바이스는 기가바이트 정도만 지원할 수 있는 저가 프로세서를 사용한다. 엔터프라이즈 스토리지 시스템이라면 테라바이트까지 지원할 수 있는 프로세싱 파워가 반드시 필요하다. 플래시 디바이스 아키텍처와 관련해 주의 깊게 살펴봐야 할 기능들은 아래와 같다.

-더 높은 집적도와 일관된 성능을 지원하는 멀티패싱(multipathing) 프로세서가 탑재되어 있는지 여부

- 한층 향상된 에러 체킹을 통해 신뢰성을 향상할 수 있도록 설계되었는지 여부

- 쓰기 증폭 현상을 최소화하고 혁신적인 웨어 레벨링을 통해 내구성을 향상하고 수명 연장이 가능한지 여부

- 입출력(I/O) 경로에서 가비지 컬렉션(garbage collection)과 하우스키핑을 수행하지 않는지 여부

-블록 쓰기(block write) 방지 기능으로 불필요한 쓰기/삭제 반복을 제거하는지 여부

2. 스토리지 시스템 아키텍처

- 기업 내 스토리지ㆍ애플리케이션 환경과 얼마나 통합 가능한가

플래시 스토리지 솔루션을 기업의 기존 스토리지 솔루션 및 애플리케이션 환경에 어떻게 통합할 것인가? 많은 플래시 스토리지 시스템이 개별적으로 관리되는 단독 어플라이언스로 판매되고 있어 기존 환경과의 통합이 쉽지 않다. HDD용으로 설계된 스토리지 시스템에 플래시를 연결하면 어플라이언스에 대해 스토리지 성능 저하 현상이 나타날 수 있다. 플래시 플랫폼의 시스템 아키텍처에는 디바이스 내 입출력(I/O) 병목 현상을 해결하는 방법이 있다. 플랫폼에 대해 다음 사항을 고려해야 한다.

- 기업의 비즈니스 수요에 맞게 기존의 스토리지 자원과 플래시가 적절히 통합되는지 여부

- 애플리케이션이 최적의 성능을 유지할 수 있도록 보장하면서도 비즈니스 수요에 맞게 용량을 늘릴 수 있도록 스케일업(scale-up)과 스케일아웃(scale-out)을 지원하는지 여부

- 기업 내 모든 시스템과 스토리지 타입을 관리할 수 있는지 여부

- 데이터 암호화를 지원하는지 여부

3. 데이터센터 아키텍처

- 데이터센터와 최적의 조화를 이루는 기능을 제공하는가

기업의 기존 데이터센터와 어떻게 조화를 이루는가도 플래시 스토리지 플랫폼 선택 시 중요한 요소 중 하나다.

하이브리드 아키텍처가 플래시의 성능과 디스크의 가용성을 높이기 위해 최적화된 티어링 기능을 제공해야 한다. 다이내믹 티어링은 중요성이 덜한 데이터를 좀 더 저렴한 HDD 어레이로 이동시키고, 가장 중요한 데이터를 고성능 플래시 어레이에 저장될 수 있도록 해준다. 효과적인 다이내믹 티어링 시스템은 스토리지 계층간 무중단 데이터 통합 기능도 제공한다.

데이터 보호는 데이터센터 아키텍처의 핵심이다. 여기에는 적시(point-in-time) 복구와 스냅샷과 클론(clones)을 생성할 수 있는 무중단 백업 기능 등이 포함된다. 재해 발생시 복구 시점과 복구시간의 단축을 위한 동기 및 비동기 데이터 복제 기능도 중요한 판단 요소다.

메인프레임은 금융, 통신, 공공설비 등 주요 산업 분야에서 여전히 핵심 애플리케이션으로 운영되고 있다. 메인프레임은 고성능 플래시의 이점을 최대한으로 누릴 수 있는 애플리케이션이다.

4. 성능

- 벤치마킹과 성능 보고서 제대로 평가하기

중요한 비즈니스 애플리케이션을 최고의 환경에서 운영하고자 한다면 벤치마킹과 성능 보고서를 신중하게 평가해야 한다. 플래시 벤치마킹 자료를 검토할 때 다음의 몇 가지 사항을 주의하자.

-해당 벤더가 벤치마킹시 사용한 방법론과 레퍼런스 플랫폼을 정확히 명시했는지 여부

- 해당 벤더가 실제와 동일한 조건, 애플리케이션 환경, 작업량을 기반으로 테스트를 수행했는지 여부

-해당 벤더의 성능 통계 자료에 담긴 주요 내용

5. 경제성

- 고성능 스토리지 도입 시 평가의 잣대 꼼꼼하게 적용

중요한 업무용 애플리케이션에 사용할 고성능 스토리지 도입 시 운영비용 등 경제성을 도외시한 채 성능만 고려해서는 안 된다. 올바른 플래시 스토리지 시스템을 선택하기 위해 꼭 살펴봐야 할 요소들은 다음과 같다.

-1,000분의 1초 미만의 응답속도(sub-millisecond latency)를 요구하는 데이터와 애플리케이션에 대해 플래시 스토리지가 비용 효율적인지 여부

-SSD 또는 기존의 HDD에 비해 차지하는 랙 공간이 적은지, 그리고 테라바이트 스토리지를 지원할 수 있는 프로세싱 파워를 제공하는지 여부

-기가바이트당 입출력 처리량(IOPS/GB)으로 측정되는 플래시 스토리지 시스템의 입출력(I/O) 성능당 비용

-디스크 스토리지의 가격을 낮추면서도 중요한 비즈니스 데이터에 대한 플래시 가용량을 확보할 수 있도록 해주는 다이내믹 티어링 기능 지원 여부

*본 칼럼 내용은 본지 편집방향과 다를 수 있습니다.