엔터프라이즈 환경에서의 올플래시와 하이브리드 활용 사례

최근 스토리지 업계에서는 이기종의 OS 플랫폼과 애플리케이션을 통합하는 동시에, 고성능을 유지하고 페일오버 자동화를 통해 무중단 운영을 보장하고자 하는 고객들의 수요가 높아지고 있다. 그러나 미드레인지 스토리지 어레이는 액티브/패시브 듀얼 컨트롤러 아키텍처를 기반으로 설계되어 있으며, 원격 복제를 제한적으로 지원하므로 이러한 요구를 충족시킬 수 없다. 즉 이기종 워크로드 및 무중단 운영, 원격복제가 필요하지 않은 애플리케이션 환경에서는 비용 절감을 위해 미드레인지 어레이를 사용하는데, 이러한 미드레인지 스토리지에 플래시 드라이브를 추가하는 경우 성능은 확연히 개선될 수 있지만 엔터프라이즈 스토리지 어레이로 활용하는 것은 불가능하다. 올플래시 어레이를 고려하고 있다면 미드레인지 제품인지 엔터프라이즈 제품인지 반드시 구분하여 검토해야 한다.

Hitachi 엔터프라이즈 플래시 어레이

HDS는 2U랙 구성의 낮은 비용으로 내부 디스크 없이 외부 스토리지로 가상화시킬 수 있는 VSP G200에서부터 내/외장 스토리지로 255TB까지 확장 가능한 VSP G1000 등 다양한 엔터프라이즈 어레이를 제공하고 있다. VSP G 시리즈 제품군은 내부 스위치 아키텍처 및 글로벌 캐시를 이용하여 파티셔닝을 통한 I/O 로드 밸런싱을 지원함으로써 성능에 방해가 되는 요인들로부터 시스템을 보호한다. 또한 VSP 전 제품군에는 기타 플래시 어레이 제공업체들과 동일하게 플래시 레이턴시에 최적화 된 코드가 적용되어 있다. 그러나 플래시 어레이 제공업체들과 달리 Hitachi는 플래시 모듈에 적용되는 코드까지 최적화 시킴으로써, 디바이스 내 I/O 경로에 영향을 미치는 요인들을 제거한다. 이를 통해 월등한 내구성과 성능을 보장하며, 실제로 올플래시 구성의 VSP G1000은 SPC1 벤치마크 테스트에서 단 64개의 플래시 디바이스만으로 2백만 IOPS와 1ms 이하의 응답 시간이라는 최상위 성능을 기록했다. 이러한 SPC1 성능 최고점과 실제 엔터프라이즈 환경에서의 활용에는 어떤 관계가 있을까?

Hitachi의 기술 기획을 총괄하는 Walter Amsler 수석 디렉터는 최근 Santa Clara에서 개최된 2015 Flash Summit에서 올플래시 VSP G1000을 구축한 Coop Group과 하이드리브 구성의 VSP G1000을 구축한 Swiss Re의 사례를 발표한 바 있다.

올플래시 어레이 VSP G1000을 구축한 COOP의 사례

COOP 그룹은 2014년 3백억 달러의 매출을 기록한 스위스의 선도적인 종합 리테일 업체이다. 실시간 비즈니스 인텔리전스를 확보하기 위해 SAP HANA 애플리케이션을 운영하고 있는 COOP 그룹의 플랫폼 환경은 AIX 기반 IBM P시리즈 서버, VMware, Solaris, Linux 등으로 구성되어 있으며, 이와 함께 수 많은 상점과 생산 환경을 지원하기 위해 120km의 장거리 사이트에 대한 비동기식 원격 복제 방식의 재해 복구 환경을 운영하고 있는 상황이었다.

COOP 그룹은 134개의 3.2TB 플래시 모듈로 구성된 올플래시 어레이 VSP G1000을 구축했다. (432TB 용량) 120km 내의 모든 서버와 OS, 애플리케이션에 대한 비동기 복제를 위해 Hitachi Universal Replicator를 사용함으로써 호스트 기반 복제 시 발생할 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 비용을 절감할 수 있었다.

COOP 그룹은 VSP 구축 후 전체 스토리지에서 일일 처리량 피크 수치인 초당 6GB를 기준으로 평균 1ms 이하의 응답시간을 유지하는 복제 시스템을 운영했다. 특히 AIX, VMware, Linux, Solaris 등 다양한 OS와 BI, ERP, 분석 등 여러 가지 애플리케이션이 운영되는 고도의 통합 환경에서도 지속적으로 빠른 응답 시간을 보장했으며, 로우 레이턴시 성능에 영향을 미치지 않고 서브시스템으로의 확장을 지원했다.

올플래시 VSP G1000은 상당량의 잠재 수요에 대응하고 주요 애플리케이션의 경과 시간(elapsed time)을 제거할 수 있는 환경을 제공했다. 응답시간은 10배 가량 개선되었고, 특히 온라인 쇼핑 애플리케이션의 장바구니 체크아웃 시간을 획기적으로 단축해 고객 만족도를 향상시킬 수 있었다. 또한 일과 중 데이터센터를 통합하는 작업을 항상 제 시간에 완료 시킴으로써 분석 시스템 효율성을 높여 기획 및 의사 결정 품질이 개선되었고, SAP HANA를 통해 실시간 재고 조정이 가능해졌다.

고객은 새롭게 구축한 엔터프라이즈 올플래시 솔루션에 대해 아래와 같이 평가하며 만족도를 표현했다. “SAP 솔루션에 무슨 일이 일어난 것일까요? 모든 것이 빨라졌습니다! 커피 한 잔 타러 다녀올 시간도 없이, 의자에서 일어나기도 전에 리포트가 완성된다니 믿을 수 없는 일 입니다!”

하이브리드 플래시 어레이 VSP G1000을 구축한 Swiss Re의 사례

Swiss Re는 151년 전통의 재보험 판매 및 리스크 관리 솔루션을 공급하는 글로벌 기업으로, 재보험 기반 자본 시장의 선두주자이며 독보적인 금융 서비스 경험을 제공하는 전문성이 검증된 회사다. 주요 플랫폼은 MS SQL, 파일 서버, 윈도, 메인프레임 등으로 구성되어 있으며, 45대 ESX 클러스터와 96대 ESX 서버, 5270개 CPU 코어 및 2100개의 VM으로 구성된 VMware 환경을 운영하고 있다. Swiss Re는 매년 스토리지 사용량이 35% 가량 증가하면서 비용에 대한 압박이 늘어났고, VDI 및 파일 서버, e-디스커버리 등 포인트 솔루션이 비효율적으로 사용되는 한편, 고가용성 및 사이트 페일오버 솔루션의 성능 미달 등의 문제를 해결해야 했다. 특히 8시간 가량 소요되었던 사이트 페일오버 시간을 1시간 이내로 단축시킬 수 있는 방법을 찾아야 했다.

Swiss Re는 이러한 문제를 해결하고자 플래시, SAS, 니어라인-SAS 등으로 혼합 구성되어 다이내믹 티어링과 액티브 티어링을 지원하는 G1000 하이브리드 플래시 어레이를 구축했다. Swiss Re는 전체 용량 대비 불과 5%만을 플래시로 구성한 환경에서 플래시가 IOPS의 82%를 담당하는 것을 확인할 수 있었다. 바로 다이내믹 티어링이 적용되었기 때문이다. 최고 성능을 위해 액티브 데이터의 경우 가장 빠른 계층으로 자동 배치시키고 나머지는 저비용 계층으로 이동시키는 것이다. 다이내믹 티어링은 24시간 동안 30분 간격으로 모니터링 및 재할당 작업을 실시한다. 또한 VSP에 Active Flash를 적용함으로써 갑작스럽게 발생하는 작업들을 실시간으로 탐지하여 1초~1초 미만의 주기로 데이터를 플래시로 이동시킨다. 이를 통해 올플래시 어레이보다 낮은 TCO로 전체 IOPS의 82%를 플래시에서 담당함으로써 성능과 처리량을 최적으로 운영할 수 있게 되었다. 또한 오버-프로비저닝을 통해 스토리지 사용률을 75% 이상 높일 수 있었다.

이와 함께 사이트 페일오버 시간을 1시간 이내로 단축시키기 위해 VSP G1000의 Global Active Device 기능을 활용했다. 20km 거리에 설치된 2대의 VSP G1000을 가상화하여 애플리케이션에서 모든 데이터에 액세스할 수 있도록 Active/Active 환경을 구성함으로써, 하나의 스토리지 시스템에 문제가 발생하는 경우에도 애플리케이션이 지속적으로 운영될 수 있기 때문이다. 이를 통해 전통적인 Active/Passive 복제 시 발생할 수 있는 지연 시간을 제거하고 Zero RTP/RPO를 보장했다. GAD를 지원하기 위해서는 2대의 스토리지 시스템에 쓰기 작업이 동시에 이루어지므로 일정 과부하를 피할 수 없게 된다. 그러나 GAD 오버헤드와 다이내믹 티어링 오버헤드가 발생하는 상황에서도 서브시스템의 평균 응답 시간은 2~4ms에 그쳤고, 주요 애플리케이션의 경우 2ms 미만을 유지했다. 하이브리드 접근법을 통해 단 5% 용량만을 플래시 스토리지에 할당하면서도 수많은 애플리케이션에서 발생하는 방대한 워크로드에 대해 확장성 높은 성능을 확보한 것이다.

엔터프라이즈 올플래시 vs. 하이브리드 어레이, 여러분의 선택은?

엔터프라이즈급의 워크로드를 처리해야 하는 환경이라면 올플래시 혹은 하이브리드 플래시를 선택하기 전에 먼저 엔터프라이즈 어레이를 기본 선택 옵션으로 두어야 한다. 올플래시 엔터프라이즈 어레이와 하이브리드 엔터프라이즈 어레이의 차이점은 전체 데이터에 플래시 성능이 요구되는지의 여부이다. 필자의 한 고객은 비싼 가격에도 불구하고 플래시를 선호하는 이유에 대해, 플래시는 성능에 대한 우려를 완전히 없애주며 적어도 새벽 2시에 응답 시간이 느려졌다는 전화를 받지 않도록 해주기 때문이라고 설명했다. 반면 올플래시 어레이를 구입한 또 다른 고객은 대부분의 데이터가 더 이상 액티브 데이터로 운영되지 않아 올플래시 JBOD(Just a Bunch of Drives)가 되어버렸다고 이야기하기도 한다.

Hitachi 엔터프라이즈 플래시 어레이는 워크로드가 변경되더라도 무중단 운영을 유지하며 구성 환경을 변경시킬 수 있도록 지원한다. 특히 VSP 저사양 모델은 낮은 비용으로 엔터프라이즈 플래시 어레이를 구축할 수 있도록 지원한다. 엔터프라이즈 어레이의 경우 외장 스토리지로의 가상화를 지원하므로, 기존의 비플래시, 플래시, 하이브리드 등 모든 어레이에서 Hitachi 어레이의 최신 엔터프라이즈 기능을 활용할 수 있다는 장점이 있다.