플래시를 선택해야 하는 이유

이번 글에서는 지난 글에서 소개한 소비자용 플래시 기기와 기업용 플래시 기기가 어떻게 다른지에 대해 몇가지 오해가 있어 이를 해명하고자 준비했다. 수석 하드웨어 아키텍트인 아담 로버트(Adam Roberts)가 여러분의 아키텍처와 결과물에 플래시가 어떻게 큰 영향을 미치는지에 대해 설명한다.

기업용 플래시가 오로지 성능 중심 솔루션에만 유용하다는 오해가 많다. 플래시 스토리지를 단지 성능 개선 용도로만  생각하고 있다면, 여러분은 큰 그림을 놓치는 것이다. 이는 전통적으로 플래시는 보다 빠른 속도의 고성능 스토리지를 필요로 하는 솔루션에서 주류가 되었다. 일례로, 플래시는 느린 HDD로 구성되는 백엔드 스토리지의 속도를 높이기 위한 캐시로 사용되거나, 또는 HDD 저장장치의 플래시 교체를 위한 HDD 앞 순위로 추가되었던 게 일반적이다.

다시 말해, 고성능을 위해서 플래시의 사용을 이해하고 수용하지만, 일부에서는 원하는 성능을 HDD만으로도 얻을 수 있으므로 플래시를 선택사양으로 치부하는 경우가 있다. 고객은 종종 “내가 원하는 성능은 HDD만으로도 충족되기 때문에 이 솔루션에 플래시를 고려해 보지는 않았다”고 말한다.

플래시는 성능 외에도 훨씬 많은 것들을 제공할 수 있으며, 성능적인 측면에서만 플래시의 수용을 생각한다면 여러분은 많은 혜택을 놓칠 수도 있다.

통합적으로 접근하라

단순히 저장장치의 기가바이트당 가격 비교를 멈추기 바란다. ‘기가바이트당 솔루션 비용’이 중요한 것이다. 작업 부하에는 성능이나 용량 외에도 관련되는 부분이 많다. 여러분이 시스템 운영 비용을 지불할 때는 모든 하드웨어 및 하드웨어를 연결하여 운영 및 관리되는 모든 것에 대해 지불하는 것이다. 그러므로 통합적인 접근이 필요하다.

대용량 저비용의 낸드플래시를 사용하는 SSD는 데이터센터 하드웨어를 통합하는 데 도움이 된다. 하드웨어 공간이 줄어들면 인클로저와 기타 보조 인프라를 제거할 수 있고 이는 단순히 기기 대 기기로 가격 비교를 하는 경우보다 훨씬 큰 규모에서 기가바이트당 종합 솔루션 비용의 차이를 만든다.

이러한 통합에서 얻을 수 있는 이득은 여러분이 가지고 있는 데이터의 대규모 블록 스트리밍(large block streaming) 대비 소규모 블록 랜덤 접근(small block randomness)의 비율 및 읽기/쓰기 비율에 따라 다르다. 인클로저 연결 능력도 마찬가지로 통합 비용에 영향을 미칠 수 있다. 소규모 블록 데이터에 대한 100TB 데이터세트가 어떻게 아래와 같은 이득을 볼 수 있는지 한 예를 들어보겠다.

- 90% 하드웨어 공간 감소
- 93% 전력 소비 감소
- 28% 솔루션 비용 감소

RAID 구성을 재검토하라

SSD는 선택 사양에 따라 기업용 HDD보다 영구적으로 회복 불가한 비트 에러 발생률이 10 ~ 10,000배 낮다. 이러한 점은 더 나은 데이터 보호뿐만이 아니라 데이터 운영 및 관리 차원 측면에서 매우 장점이 된다.

한 가지 예를 들면 RAID 6를 사용하는 대부분의 솔루션들은 한 가지 이유 때문에 그것을 사용한다: 만약 RAID 5 어레이(array)에서 드라이브가 사라진다면, 복원하는 동안에 회복 불능의 비트 에러가 발생할 수 있고 “2 드라이브” 수준의 보호가 없다면 이러한 회복 불능의 비트 에러가 여전히 어레이에 살아 남아서 결과적으로 데이터 손실을 유발한다.

샌디스크 디바이스의 회복 불능 비트 에러율(통상 UBER로 표시)은 RAID 구성을 RAID 6에서 RAID 5로 낮출 수 있는 여지를 제공한다. 이러한 구성은 애플리케이션 사용에 대해 성능과 용량을 상당하게 절약할 수 있고, 사용자는 데이터 백업을 위하여 RAID를 전혀 사용하지 않고 빈번한 스냅숏(snapshot) 방법을 이용할 수도 있다. 만약 새롭게 샌디스크 기기로 변경할 경우, 새로운 사용자는 구성의 추가 변경이 필요치 않으며 이를 통해 회복 불능의 비트 에러에 대한 높은 수준의 데이터 보호기능를 제공 받게 된다. 

데이터 보호를 위해 어떠한 종류의 RAID도 사용하지 않는 고객들도 이러한 데이터 보호기능을 활용할 수 있는데, 이는 회복 불능의 비트 에러가 백업 시 데이터의 손실 확률이 일부 다른 솔루션들보다 현저하게 낮기 때문이다.

물론 UBER를 설명하면서 일반적인 SSD의 AFR(연간 고장률)를 언급하지 않을 수 없다. SSD에는 부수적으로 요구되는 부품이 없기 때문에 새로운 저장장치 솔루션을 제작할 때 기계적인 고장은 고려 대상에서 제외된다. SSD 대 HDD의 AFR에 대해 검색해 보면 시장에서 입증된 기관의 연구에서 SSD가 HDD보다 훨씬 낮은 AFR을 갖고 있음을 증명하는 결과를 즉시 확인 할 수 있다.

SAN을 넘어서 - 저비용의 새로운 인프라

현재 형태의 소프트웨어 정의 저장장치는 대개 x86 서버를 사용하여 저장장치 인클로저를 구성한다. 이러한 방법을 사용하면, 서버가 인클로저 역할을 대신하게 되고 또한 서버가 메모리, 계산 및 PCIe 능력을 한 곳에 가지게 되며 이러한 구성 방법은 SAN의 영역을 벗어나는 다소 현명한 움직임이다. 이 시점에서 우리는 “왜 SAN을 사용하는가?” 라는 질문을 던지게 된다. 대부분의 경우, 이 질문에 대한 답은 3개의 영역으로 쪼개진다. ▲우리는 파일을 공유하기를 원하고 ▲서버 스핀들 카운트(spindle count)로는 원하는 성능을 얻을 수 없고 ▲서버가 필요한 용량을 갖추지 못하였기 때문으로 답변된다. 

파일 공유의 경우, 물론 SAN이 하나의 방법은 되지만, 서버에 소프트웨어를 적용하여 가상의 SAN을 창출하고 파일 공유를 지원하는 소프트웨어 정의 저장장치들이 시장에 많이 있다. 예를 들어 서버에 Fusion ioMemory PCIe 플래시 카드를 집적한 샌디스크 ION AcceleratorTM 플랫폼을 사용하는 경우 독립형 또는 높은 가용성의 2-노드 공유 장치 솔루션을 창출할 수 있다.
이는 Fusion ioMemory PCIe 플래시 카드로 성능뿐 아니라 용량의 중요성도 함께 확보해 줄 수 있기 때문이다.

마찬가지로 다른 산업용 솔루션들이 존재하며, 각각 목적은 다르지만 이들 모두는 여러분의 구체적인 욕구를 SAN보다 낮은 비용으로 충족시킬 수 있도록 고안되어 있다. 정확히 말하면, 현재 서버에 구축되는 대다수의 소프트웨어 정의 공유 장치를 사용하는 경우에 사용자들은 반드시 기존의 SAN 관리 기능을 사용하는 경우와 플래시를 접목하는 경우의 장단점을 고려해 봐야 한다.

SAN을 사용하는 이유로 서버의 용량에 대해 이야기 해보자. 지금은 몇 년 전에는 상상조차 할 수 없었던 용량을 이용할 수 있게 되었다. 5년 전에 서버당 90TB가 필요하였다면, 파일 공유가 필요 없더라도 SAN 또는 NAS를 사용하거나 서버에 DAS 인클로저를 부착하도록 강요되었다. 현재 샌디스크가 공급하고 있는 3.84TB 기업용 SSD를 통해, 96TB가 서버에 장착될 수 있고 SAN의 비용과 DAS 인클로저의 추가적인 하드웨어 공간은 건너뛸 수 있다. 이는 여러분이 더 이상 필요 없는 SAN, NAS 또는 DAS 인클로저는 구매도 필요하지 않다.

단일 서버내의 스핀들 카운트 부족으로 인한 성능 부족에 대해 언급해 보면, 마찬가지로 해결책이 있다. 많은 하드웨어 공간을 차지하는 값비싼 SAN, 쇼트 스트로킹(short stroking) 드라이브 및 많은 HDD에 애플리케이션을 분산시키고 저성능 솔루션에 대해 남은 용량을 활용하는 방법 대신에, 보다 단순하고 비용 효율적인 방법을 제안한다. 이는 용량 성능을 확보할 목적으로 SAN을 사용할 수도 있지만, 가격 면에서의 효율성이 기대에 미치지 못할 수도 있다. 다시 말해, 대용량 기업용 SSD가 보다 단순하고 작은 구성으로 용량, 성능 및 비용에 대한 욕구를 충족시킬 수 있다.

분명 플래시메모리는 엄청난 속도 및 월등한 신뢰도와 더 높은 밀도를 제공할 뿐 아니라, 보다 적은 비용으로 더 관리가 손쉬운 인프라를 구축을 지원한다. 이제 여러분의 데이터 센터에  플래시메모리로 무엇을 할 수 있는지 검토해 보시길 바란다. 

글 : 아담 로버트(Adam Roberts) / 데이터 센터 솔루션 수석 솔루션 아키텍트 / 샌디스크

자료제공 : 샌디스크코리아 <www.sandisk.co.kr>