소프트웨어로 정의된 데이터센터 SDDC, 이제 현실이 되다.(1)

소프트웨어로 정의된 데이터센터 SDDC, 이제 현실이 되다.(1)

Posted on 2014년 5월 19일 by 주식회사 비즈머스 — No Comments ↓

클라우드 환경의 확대, 빅데이터 시장의 활성화, 그리고 거대한 모빌리티 환경 등의 흐름은 대규모의 데이터 트래픽을 가져오고 이로 인해 보다 많은 서버와 스토리지, 트래픽 처리 성능과 더불어 각각의 자원의 효율적인 운영에 대한 요구가 계속 늘어나고 있습니다. 덕분에 예전보다 더욱 기술의 변화와 변화된 기술의 도입이 빠르게 이루어지고 있는 상황이죠.

서비스를 제공하는 환경이 복잡해지면 질수록 관리는 더욱 어려워집니다. 특히 최근에는 네트워크의 트래픽 관리 효율성을 높여야 하는데 고전적인 네트워크 구조에서 이러한 효율성을 상시로 체크하여 변경하는 것은 거의 불가능에 가까운 일입니다.

서버나 네트워크, 즉 데이터센터의 서비스 관리자들은 이러한 일들의 효율성을 위해 전반적인 서비스 상황을 모니터링 하고 앉은 자리에서 모든 것을 컨트롤하기를 원합니다. 즉, 관리의 자동화를 원하는 것이죠. 각각의 하드웨어를 모두 자동화 하는 것은 불가능합니다. 하드웨어 문제는 사람이 직접 그 하드웨어를 손대야 해결이 가능한 경우가 대부분이기 때문입니다. 하지만 그 하드웨어를 최소화 시킬 수 있다면, 그리고 그 하드웨어의 성질을 가상화하여 제공할 수 있다면 100%는 아니지만 그 자동화의 비율을 비약적으로 높일 수 있습니다.

이러한 요구에 맞춰 사람들에게 관심을 받고 있는 것이 바로 소프트웨어 정의(Software Defined X; SDx)입니다. 서버 관리의 효율성 증대, 네트워크 간소화 및 효율화, 관리 이슈 증가에 대한 대응 방안 마련 등의 과제를 해결할 수 있는 수단이 바로 소프트웨어 정의입니다. 이러한 소프트웨어로 정의된 다양한 인프라를 집대성하여 서비스하는 체계가 바로 소프트웨어정의 데이터센터(Software Defined Datacenter), 즉, SDDC입니다.

위의 그림은 가상화 기술 분야의 핵심 기업 중 하나인 VMWare에서 2013년에 발표한 SDDC와 관련된 각종 사상을 VMWare의 관점으로 정리한 그림입니다. 여기서 나타나는 주요한 개념은 바로 자동화와 운영 관리, 정책 기반의 컨트롤 및 인프라서비스에 대한 자동화, 그리고 자원의 추상화 및 풀링임을 알 수 있습니다. 이러한 사상을 실현하기 위해 각각의 벤더들은 많은 기술을 쏟아내고 있습니다. 이번 포스트에서는 이러한 기술의 핵심적인 개념에 대해 간단하게 설명하는 시간을 갖고자 합니다.

서버 가상화

아무래도 클라우드 환경이 활성화 되면서 서버 가상화는 일상에서 가장 많이 듣고 사용하는 용어가 되어 버린지 오래입니다. 우리는 이러한 서버 가상화를 기반으로 하는 컴퓨팅을 클라우드 컴퓨팅이라고 부릅니다. 이러한 클라우드 컴퓨팅은 SDDC와 아주 밀접한 연관을 지니는 개념이고 핵심입니다.

서버 가상화를 통한 클라우드 컴퓨팅의 구현은 가상머신을 기반으로 하나의 물리적 서버를 다수의 논리적 서버로 활용하거나 또는 다수의 서브를 하나의 서버로 엮어 사용할 수 있도록 할 수 있습니다. 이러한 개념은 데이터센터에서 서버를 효과적으로 분산하거나 통합하여 운영할 수 있도록 하거나 또는 애플리케이션의 이동을 자유롭게 지원하고, 고가용성 상태를 유지하는데 효율적으로 자원을 활용할 수 있는 기반으로 훌륭한 역할을 합니다.

최근 클라우드 플랫폼은 가상화를 지원하는 하이퍼바이저의 관점에서 벗어나 통합 관리 측면의 관점으로 이동된 상태입니다. 이러한 관리 플랫폼 시장은 오픈스택 진영과 클라우드 스택 진영으로 나뉘어져 있습니다. 클라우드스택은 시트릭스와 아파치 재단에 의해 운영되는 오픈소스 솔루션으로 다양한 시장 환경 적용에 의한 성공사례가 많다는 장점이 있습니다. 특히 국내에서는 삼성전자, KT 유클라우드 등이 클라우드스택을 이용해 클라우드데이터센터를 구축하여 서비스를 하고 있다는 측면에서 우위를 인정받고 있습니다.

오픈스택은 레드햇, 델, HP, IBM 등의 다수의 기업이 참여하고 있는 클라우드 플랫폼입니다. 실사례는 아직 약하지만 기업 주도로 생태계가 만들어지고 있다는 측면에서 점주를 줄만합니다. 특히 오픈스택은 SDDC를 핵심 가치로 내세운 VMWare가 적극적으로 참여하고 있어 SDDC 시장의 핵심 플랫폼으로 자리 잡을 가능성이 높습니다.

네트워크 패브릭(Network Fabric)

가상화와 클라우드 기반의 데이터센터를 구축할 때 IT관리자가 가장 고심하는 부분이 바로 네트워크 환경입니다. 단순하게 스위치, 라우터, 케이블 등의 물리적인 장비로 네트워크를 구성하는 고전적인 방식과 달리 가상화 기반에서 네트워크 환경을 설계하고 관리하는 것은 상당히 까다로운 일입니다.

이러한 상황에서 시스코, 브로케이드, 주니퍼 등 네트워크 벤더들은 네트워크 패브릭이라는 용어를 들고 나오면서 데이터센터에서의 네트워크 관리 통합이란 화두를 들고 나오기 시작했습니다. 패브릭이란 실크나 면, 마 모직 같이 섬유소재를 짜서 만든 천을 의미합니다. IT환경에서는 이런 천 처럼 촘촘하게 서로 연결되어 있는 제품군을 패브릭이라고 합니다. 즉, 서비스와 기기들이 서로 긴밀히 연결되어 있는 것을 의미하죠.

네트워크 패브릭이란 통합 네트워크의 컴퓨팅, 스토리지 및 소프트웨어 요소를 연결하는 고성능, 저지연, 확장 가능한 하드웨어적인 이더넷 스위칭 제품을 의미합니다. 네트워크 패브릭 제품의 목적은 네트워크 상의 노드 사이의 모든 연결과 여러 개의 스위치들을 하나의 제품으로 관리하도록 하는 것입니다.

통합 관리를 목표로 하고 있지만 실제적으로는 벤더 장비의 특성을 탈 수 밖에 없는 구조적 한계를 가지고 있습니다. 즉, 시스코에서 출시한 패브릭 장비라면 시스코 스위치와 네트워크 노드 사이의 통합 관리에 최적이라는 장점이나 한계가 분명히 존재합니다. 이러한 한계를 극복하는 노력이 다음에 설명할 소프트웨어정의 네트워크입니다.

소프트웨어정의네트워크(Software Defined Network;SDN)

네트워크 패브릭에 대해서 이해하기도 버거운데 갑자기 또 소프트웨어정의 네트워크라는 개념이 나와서 당황스러울 것입니다. 네트워크 패브릭이 네트워크 상의 복잡한 구조를 단순하게 관리하고자 하는 또 하나의 물리적인 스위칭 장비라고 한다면 소프트웨어정의 네트워크는 네트워크 장비로부터 네트워크 제어와 데이터 패킷의 흐름을 분리한 소프트웨어적인 네트워크 컨트롤러라고 할 수 있습니다.

SDN는 하드웨어 벤더에 독립적인 네트워크 OS로서의 역할을 하게 됩니다. 라우팅, 멀티캐스트, 보안, 접속 제어, 대역폭 관리, 트래픽 엔지니어링, QoS, 에너지 사용 등의 작업을 연결되어 있는 모든 네트워크 장비(가상장비 포함)에 대해 수행할 수 있습니다. 이를 위해 맞춤형 및 지능형 네트워크 서비스를 구현할 수 있도록 개방형의 API를 제공하여 필요에 따라 네트워크를 제어할 수 있도록 하는 것입니다.

이러한 SDN은 향후 네트워크 패브릭 기반 하에 SDN을 통합하여 네트워크의 통합 관리 뿐 아니라 서버 대 클라이언트에서 서버 대 서버로의 트래픽 점유율이 시프트 되는 상황에서 필요에 따라 애플리케이션 레벨에서의 네트워크 제어가 가능한 환경으로 급변하는 환경을 만들어 갈 것입니다.

최근 SDN은 OpenFlow라는 오픈소스 프로젝트로 대변됩니다. 해당 프로젝트는 제어계층과 전달 계층 사이에 정의된 최초의 표준 통신 인터페이스로 일반적인 네트워크 장비가 하드웨어 기반의 플로우 테이블을 이용하는데 비해 소프트웨어 컨트롤러를 통한 플로우 테이블 조작으로 데이터 경로의 설정 및 네트워크 장비에 프로그램을 할 수 있어 보다 정밀한 제어가 가능하다는 특징을 가지고 있습니다. 또한 OpenFlow 생태계의 활성화를 위해 글로벌 IT 공룡들이 대거 참여하고 있다는 점에서도 향후 OpneFlow의 성장을 기대할 수 있을 것입니다.

네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization;NFV)

NFV란 여러가지의 Network Device를 가상화 기술을 통해 통합 제공하는 기술을 말합니다. 기존의 네트워크 구조에서는 각각의 하드웨어 지원으로 구성됩니다. 예를 들어 라우터 장비, ADC 장비, 방화벽, 침입탐지, 체감품질관리, 컨텐츠 제공 네트워크(CDN) 등의 구성요소들이 각각의 하드웨어로 실현되었다는 것입니다.

하지만 이러한 하드웨어를 사용하기 위해서는 각각의 전용기술이 필요하며 또한 이 장비를 놓아둘 공간과 전력, 비용 등이 발생하게 됩니다. 더 큰 문제는 이러한 기술이 실제로는 아주 장기간 쓰이지 않으며 새로운 네트워크를 구성할 때마다 새로운 기술이 요구되어 새로운 장비를 필요로 한다는 점입니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 것이 NFV입니다.

위의 그림은 NFV의 실현모형을 나타낸 것입니다. 오른쪽의 서비스 제공자가 왼쪽의 사용자에게 가상환경에서 다양한 네트워크 및 서비스 운영관리 기능들을 NFV를 지원하는 스위치를 통해 구현하는 모습입니다. 이러한 가상환경 구서을 통해 네트워크 트래픽 구간을 줄이고 또한 물리적인 제약도 줄일 수 있습니다.

SDN과 NFV를 접목하면 NFV에 의해 만들어진 가상화된 네트워크 장비로의 트래픽을 SDN을 이용해 제어할 수 있게 됩니다. 필요한 트래픽만 특정 네트워크 장비로 보내고 일반 트래픽은 SDN을 이용해 노드 간 직접 트래픽으로 전환하는 등의 효율적 네트워크 정책을 적용할 수 있게 되어 보다 능동적으로 데이터센터를 구성할 수 있게 됩니다.

마치며…

포스팅을 하다보니 하나의 주제가 너무 길어지는 느낌입니다. 읽다가 지치겠다는 생각이 들어 내용을 나누려고 합니다. 이번 주제는 SDDC의 중요한 요소 중 다음의 4가지에 대해 다루어 보았습니다.

1. 서버 가상화(Server Virtualization)
2. 네트워크 패브릭(Network Fabric)
3. 소프트웨어정의 네트워크(Software Defined Network)
4. 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization)

다음 포스팅에서는 나머지 주제에 대해 다루어 SDDC와 관련된 내용에 대한 개념과 주요 기술 흐름에 대해 짚어보는 시간을 마무리할 계획입니다.

1. 애플리케이션 딜리버리 컨트롤러(ADC)의 변화
2. IT Automation과 SDSec(소프트웨어정의 보안)
3. 소프트웨어정의 스토리지(Software Defined Storage)

그럼 다음 포스트로 계속됩니다. 많은 관심 바랍니다.