데이터 센터 스토리지 네트워크의 대안 - iSCS & FCoE
비즈니스 환경이 급변하면서 최적의 비즈니스 요구에 빠르게 부응할 수 있도록 비용 효율성, 유연성 및 확장성이 뛰어난 혁신적인 데이터 센터가 시장에서의 경쟁성 확보를 위한 요건으로 각광받고 있다. 그 중에서도 특히 스토리지 시스템은 데이터 센터에서 두 번째로 전력과 공간을 많이 차지하고 있으므로 보다 최적화된 구현 환경이 필수적이다.
현재의 데이터 센터는 해당 분야 및 적용 환경에 맞게 스토리지 네트워킹을 위한 여러 가지 대안 기술을 사용하고 있다. 주로 많이 사용되는 방식은 FC(파이버 채널) SAN 기반의 데이터 센터이며 그 뒤를 NAS, 급성장 중인 ISCSI SAN 및 INIFIBAND가 잇고 있다.
일반적으로 이러한 기술의 선택은 기존 인프라스트럭처에 대한 투자 및 어플리케이션 요구 사항에 따라 결정된다. 그 방식들은 SAN, FC, ISCSI 등으로 나눌 수 있으며, 특징은 다음과 같다.
SAN(Storage Area Networks)
SAN은 HBA(호스트 서버 어댑터) 또는 NIC(네트워크 인터페이스 카드) 및 스위치로 이루어진 전용 고속 네트워크를 통해 여러 서버를 공유 블록 스토리지 시스템과 연결한다. 이렇게 연결된 스토리지 네트워크에서는 서버와 스토리지의 연결 및 다중 경로 구성을 지원하여 중복성 강화, 성능 향상 및 스토리지 가용성을 보장한다. 또한 SAN은 스토리지의 가시성이 특정 서버 또는 어플리케이션으로 제한되도록 구성된다. 일반적인 SAN 어플리케이션에는 메시징 및 협업, 백업, 데이터 웨어하우징 및 데이터베이스가 포함된다.
FIBRE CHANNEL
SAN에는 일반적으로 ANSI 표준 X3 230-1994(ISO 14165-1)에 규정된 물리적 구현과 신호 방식을 사용하는 FC(Fibre Channel) 프로토콜이 이용되고 있다. Fibre Channel은 광섬유, 동축 배선 또는 이중 나선 동축 배선을 이용해서 1Gb, 2Gb, 4Gb, 10Gb(ISL)의 속도로 SAN 데이터를 전송하며, 최근에는 8Gb 및 20Gb ISL까지 속도가 향상되었다. Fibre Channel은 지점간(point-to-point), 스위치 및 루프 모드로 작동하며, 이 중에서도 스위치 모드가 가장 많이 사용되고 있다.
Fibre Channel은 SAN 구축 중 가장 많이 사용되며 특히 대형 데이터 센터에서 주로 채택되고 있지만 값이 비싸고 복잡하다는 것이 문제이다. 각 서버에는 전문 HBA가 필요하며, 각 HBA는 Fibre Channel 스위치 또는 디렉터 상에서 해당 포트에 연결하여 SAN 패브릭을 형성해야 한다. HBA 및 스위치 포트는 비용 상승 위험이 있으며 구성 측면에서도 수많은 조합이 가능하므로 상호 운용성 테스트와 관리를 위해 엄청난 시간과 노력이 필요하다.
ISCSI, FCIP, IFCP
2003년 IETF(Internet Engineering Task Force)가 승인한 iSCSI 프로토콜을 기반으로 한 SAN이 처음 도입되기 전까지 대다수의 중소기업들은 값이 비싸고 복잡한 Fibre Channel 기반 SAN을 구축할 엄두조차 낼 수 없었다. 하지만 블록 기반의 IP 스토리지 기술인 iSCSI(Internet Small Computer System Interface) 외에도 IP 네트워크를 통해 Fibre Channel 데이터를 전송할 수 있는 FCIP 및 iFCP가 등장했다. FCIP(Fibre Channel over IP)는 인터넷을 통한 FC 네트워크 간 데이터 교환을 지원하며, iFCP(Internet Fibre Channel Protocol)는 FC 네트워크를 인터넷으로 확장할 수 있도록 지원한다. iSCSI는 네이티브 SCSI 명령을 IP를 이용해서 종단간에 전송할 수 있는 최초의 프로토콜이라고 할 수 있다. FCIP와 iFCP는 틈새 시장을 위한 기술이다.
iSCSI SAN은 이더넷 상에서 작동하기 때문에 비용(그림 1), 인력/관리 및 접근성 측면에서 다양한 이점을 제공한다. 이더넷은 고유한 "유비쿼터스" 특성 덕분에 규모에 관계없이 모든 조직이 신속하고 간편하게 IP 네트워크를 구축할 수 있는 이점을 제공한다. 또한 이더넷은 많은 사용자들에게 이미 친숙한 환경이기 때문에 IT(정보 기술) 직원이 별도의 FC 전문 교육을 받지 않아도 IP 환경을 쉽게 구축하고 관리할 수 있다. 또한 iSCSI SAN을 구현 및 관리하기 위해 전담 IT 직원을 추가로 고용할 필요가 없다. FC SAN은 일반적으로 데이터 센터에서 운영되지만 iSCSI는 IP 네트워크를 통해 LAN에서 WAN 및 인터넷까지 지원되므로 거의 모든 곳에서 스토리지를 이용할 수 있는 이점이 있다.
그림 1) Fibre Channel 및 iSCSI 비용 비교. 출처: Forrester Research, 2008년 2월
iSCSI SAN에는 일반적으로 격리된 네트워크로 구성된 NIC, iSCSI 소프트웨어 드라이버, 이더넷 스위치가 사용된다. 모든 주요 운영 체제에는 iSCSI 드라이버가 기본적으로 포함된다. TOE(TCP/IP offload engine)를 지원하는 이더넷 NIC를 구축하여 TCP/IP 처리에 필요한 CPU 요구량을 줄일 경우 iSCSI 성능을 향상시킬 수 있다. iSCSI는 표준 SCSI 명령 세트와 IP 네트워크를 활용하기 때문에 직접적인 상호 운영성의 이점을 얻을 수 있다. 현재 대다수의 iSCSI SAN은 1Gb 이더넷 속도로 작동하지만 10GbE(기가비트 이더넷) NIC, 스위치 및 스토리지 시스템이 현재 시장에 출시되어 있으며 지속적인 비용 감소로 인해 앞으로 10GbE 솔루션이 보다 일반화될 것으로 전망된다.
NAS(NETWORK ATTACHED STORAGE)
iSCSI SAN과 NAS는 모두 동일한 IP/이더넷 네트워크를 이용하며 전문 교육이 필요하지 않고 Fibre Channel보다 훨씬 비용이 저렴하다는 점에서 유사하지만, 이 두 기술은 서로 다른 기술이다(그림 2 참조). iSCSI SAN은 블록 수준(디스크 드라이브)의 데이터 액세스를 제공하지만 NAS는 파일 수준(파일 서비스)의 데이터 액세스를 제공한다. 따라서 스토리지를 액세스하는 어플리케이션의 요구 사항에 따라 iSCSI 또는 NAS를 선택해야 한다.
SAN 및 NAS의 공통점은 "네트워크"이다. 스토리지 네트워킹 이전의 기존 컴퓨팅 환경에서는 서버에 있는 내부 디스크를 이용해서 데이터를 저장했다. 클라이언트는 TCP/IP를 이용해서 이더넷 네트워크를 통해 컴퓨터에 연결했다. NFS(Network File System) 프로토콜은 로컬 컴퓨터 사용자가 TCP/IP 네트워크를 통해 원격 컴퓨터에 저장된 파일에 액세스할 수 있게 해준다. 사용자에게 원격 컴퓨터 상의 파일은 마치 로컬 하드 디스크에 있는 것처럼 보인다. 또한 NFS에서는 여러 명의 사용자가 네트워크를 통해 동일한 파일에 대한 액세스를 공유할 수 있다.
Microsoft는 Windows® 컴퓨터에서 이와 동일한 유형의 파일 액세스를 제공할 수 있도록 SMB(Server Message Block) 프로토콜을 제작하여 NFS를 지원한다. SMB는 이후 더욱 향상되어 CIFS(Common Internet File System) 프로토콜로 명칭이 변경되었다. NAS의 큰 이점은 설치 및 사용이 간편하다는 것이다. 해당 스토리지를 TCP/IP 네트워크에 연결하여 CIFS(Windows) 또는 NFS(UNIX®) 프로토콜을 사용하여 TCP/IP를 통해 사용자가 스토리지에 액세스할 수 있도록 설정하기만 하면 된다. 일반적인 NAS 어플리케이션에는 파일 서비스, 파일 공유, 홈 디렉토리 및 그리드 컴퓨팅이 포함된다.
그림 2) Fibre Channel, iSCSI 및 NFS 기능 비교
INFINIBAND
INFINIBAND는 고성능 컴퓨팅, 특히 성능 중심의 컴퓨터 클러스터 어플리케이션에서 주로 사용되는 스위칭 패브릭 커뮤니케이션 링크이다. INFINIBAND는 네트워크 스토리지 영역으로 확대되지 못했는데, 그 이유는 스토리지 공급업체 중에서 기본 INFINIBAND 스토리지 시스템을 판매하는 업체가 거의 없었기 때문이다.
이더넷 스토리지의 이점과 원동력
세계적인 시장조사 기관인 IDC는 전세계 이더넷 기반의 스토리지 시스템(NAS 및 iSCSI SAN)이 2009년 $73억, 2010년 $92억, 2011년 $108억의 규모로 성장할 것으로 예측하고 있다. 한편, iSCSI SAN의 CAGR(복합 연간 성장률)은 61%, NAS는 13%이다. 이와는 대조적으로 FC SAN의 CAGR은 겨우 3% 대에 머무르고 있다. 그림 3에서와 같이 이더넷 스토리지는 성장을 지속하면서 2011년에는 Fibre Channel 스토리지 매출을 추월할 것으로 예상된다. 이더넷 스토리지의 성장은 주로 신규 데이터 센터 및 기존 데이터 센터의 확장 부문에서 이뤄질 것으로 예상된다.
그림 3) Fibre Channel 및 이더넷 스토리지 시스템 전망 예측. 출처: IDC Worldwide Disk Storage Systems Forecast, 2007년 5월.
현재 이더넷 기반 스토리지의 지속적인 성장은 다음과 같은 이더넷의 이점에 크게 기인하고 있다.
- 저렴한 비용의 상호 연결 기능: 제품 볼륨과 경쟁적인 시장 환경에서 이더넷은 가장 저렴한 스위치 및 어댑터를 지속적으로 제공하고 있다.
- 유비쿼터스 연결: 현재 출시되고 있는 거의 모든 컴퓨터 시스템에는 이더넷이 내장되어 있으며 대부분의 데스크탑 컴퓨터에는 1GbE NIC가 포함되어 있다. 점점 더 많은 서버에서 마더보드에 LAN을 통합하고 고성능 서버 및 블레이드 기반 시스템으로 기본 10GbE를 지원하고 있다.
- 검증된 상호 운영성: 처음부터 이더넷 네트워크는 어댑터, 허브, 스위치 및 라우터 등의 다양한 공급업체 제품 간의 상호 운용성을 보장한다. 여러 공급업체 간에 입증된 상호 운용성은 현재의 10GbE에서 향후 40GbE 및 100GbE에 이르는 연속적인 연결 속도 향상과 함께 앞으로도 계속해서 이더넷의 중요한 장점이 될 것이다. 이더넷 기반 제품에 대한 테스트 및 호환성 요구 사항은 Fibre Channel에 비해서도 매우 적다.
- 관리 용이성: 이더넷 기반 스토리지는 추가 관리 툴 또는 Fibre Channel에 필요한 것과 동일한 수준의 교육이 필요하지 않으며 기존 이더넷 네트워크 관리 환경에 바로 통합될 수 있다.
통합 멀티프로토콜 스토리지 시스템: 기업 고객들은 수년간 통합 스토리지 시스템을 사용하고 있다. 예를 들어 넷앱 고객들의 경우 5년 이상 이더넷 기반(iSCSI, NFS, CIFS) 솔루션과 동일한 플랫폼에 Fibre Channel SAN을 추가하고, 파일 기반 스토리지 및 블록 기반 스토리지의 데이터를 구축, 관리 및 복구할 수 있는 유연성을 통해 통합 아키텍처를 사용하여 변화하는 요구 사항에 대처하고 있다. 그 결과 IT 작업은 간소화되고 직원 및 자산의 생산성은 향상되었다.
이더넷 스토리지의 원동력
현재는 물론 미래까지 이더넷 스토리지의 발전에 영향을 주는 시장 환경의 요소 중 하나는 가상화이다. 서버 통합 및 가상화는 효율성, 유연성 및 확장성이 뛰어난 기업 인프라스트럭처를 보장한다. 그러나 데이터 센터 혁신 전략에서는 시장 및 비즈니스 요구 사항에 대한 대응 능력을 극대화하고 서버 가상화를 통한 이점을 최대한 실현시키기 위해 서버뿐만 아니라 스토리지까지 고려되어야 한다. 이더넷 스토리지는 비용 구조, 사용의 용이성, 10GbE의 성능의 이점 때문에 가상화 환경에 매우 이상적이다. 최근 ESG 조사에 따르면 현재 서버 가상화를 이용하는 엔터프라이즈 고객은 가상화를 위해 갖춰진 물리적 서버의 수를 2배로 늘리고 이들 서버에서 실행되는 가상 서버의 수도 150% 이상 증축할 계획인 것으로 나타났다. 이러한 수적 증가는 10GbE 기반의 고성능 네트워크 및 스토리지를 통해 수많은 이점을 제공할 것이다. 10GbE는 1GbE 연결을 공유하는 다수의 가상 시스템보다 리스크가 훨씬 낮은 대안 통합 시스템이다.
ISCSI 및 SAN 부팅, 서버 가상화 원동력 - ISCSI SAN은 SAN 부팅 가능 디바이스에서 가상 서버를 제공하는 기능과 결합될 경우 FC SAN보다 훨씬 뛰어난 기본적인 이점을 제공한다. 이러한 이점은 다음과 같이 세 가지로 구분할 수 있다.
- 데이터 보호 향상: iSCSI SAN 토폴로지의 게스트 운영 체제(가상 시스템)에서 테이프 또는 디스크 백업을 직접 수행할 수 있다. 반면에, FC SAN은 물리적 스토리지에 대한 액세스를 중재하고 가상 시스템과 물리적 스토리지 간의 관계를 제어하는 가상 시스템 하이퍼바이저(ESX for VMware®)에 관리 레이어를 추가한다. 그 결과 일부 어플리케이션의 기능이 제한될 수 있다.
- 가상 시스템 이동성 향상: 가상 시스템 및 이와 연결된 어플리케이션의 이동성은 서버 가상화의 주요 이점이며, iSCSI 간소화된 관리의 이점과 결합된 SAN 부팅은 이러한 이점을 더욱 부각시켜 준다.
- 복잡성 감소: SAN의 복잡성 및 비용 문제를 해결하기 위한 iSCSI 및 SAN 부팅 기능은 특정 가상 서버 환경에 국한되지 않는다는 것이 장점이다. 그러나 복잡성 감소는 리소스 통합 및 관리 간소화에 따른 제안 가치와 연결되어 있다는 점에서 가상 서버 환경에서 중요한 의미를 갖는다.
10GbE, iSCSI SAN 부팅 및 가상화 외에도 UNIX 환경(예: Sun™ Solaris™, HP HP-UX 및 IBM AIX)에 대한 iSCSI의 보급 확산으로 인해 특히 엔터프라이즈 데이터 센터에서 이더넷 스토리지의 증가를 촉진시키는 데 기여하고 있다. IDC의 분기별 디스크 스토리지 시스템 분석 보고서(Disk Storage Systems Quarterly Tracker)에 따르면 iSCSI UNIX 매출은 2007년 3분기에서 4분기까지 26% 증가한 것으로 나타났다.
NFS(NETWORK FILE SYSTEM)
사용자 파일은 IT 조직에서 가장 빠르게 증가하고 있으며 리치 디지털 컨텐츠 파일, 데이터베이스, 가상 서버 환경, NFS 4.0 및 pNFS의 추세와 이용 사례는 네트워크로 연결된 파일 기반 이더넷 스토리지의 증가에 크게 기여하고 있다.
- 풍부한 디지털 컨텐츠 파일 – 비디오 편집, 고급 모델링 및 석유 및 가스 탐색과 같이, 다양한 디지털 컨텐츠 파일을 생성하고 대형 파일 및 파일 시스템 크기 제한이 요구되는 성능 중심의 어플리케이션이 많이 있습니다. 그에 따라 파일 기반 스토리지의 일관성과 메타데이터의 높은 유연성을 위해 파일 기반의 스토리지 네트워크를 구축하는 고객이 점차 증가하고 있습니다.
- 데이터베이스 – 오라클의 경우 Direct NFS 클라이언트를 개발하여 NFS의 내장된 다중 경로 기능을 사용해 데이터베이스 작업 로드를 훨씬 쉽게 수행할 수 있도록 지원하고, 필요한 드라이버 및 복잡한 상호 운용성 문제를 해결하고 있다. 이는 대부분 온디멘드 인프라스트럭처에서 NFS를 사용하고 있으며, 이는 데이터베이스 집약적인 환경에서 파일 기반의 프로토콜에 대한 적합성을 보여주는 사례이다.
- 가상화 서버가 모든 어플리케이션 서버로 인식되고, 블록 프로토콜을 통해 스토리지에 연결될 수 있어도 데이터는 NFS를 통해 액세스할 수 있는 파일에 포함되어 있다. 가상화 선두업체인 VMware는 모범 사례 가이드라인에 NFS 사용의 모범 사례를 포함했고, VMware 서버를 백엔드 스토리지에 연결하는 방법으로 NFS 사용을 대폭적으로 지원하고 있다. VMware ESX Server 3.0에서는 Network File System 상에서 가상 디스크 저장(VMDK)을 위한 지원 기술이 도입되었다. 이 솔루션의 장점은 스토리지가 ESX 서버에 제공되면 VMware 관리자가 필요에 따라 스토리지를 자유롭게 사용할 수 있고 포트당 소요되는 비용도 Fibre Channel 솔루션보다 훨씬 저렴하며 성능 또한 뛰어나다는 점이다.
NFSv4
Network File System v4는 현재 제공되고 있으며, 이전 버전에 비해 액세스 향상 및 대기 시간 감소, 간편한 방화벽 전송 및 서버당 지원되는 클라이언트 수 증가, 내장된 클라이언트-서버 보안 협상 및 액세스 컨트롤 목록을 통해 보안 강화 등과 같은 장점을 가지고 있다.
pNFS
pNFS(Parallel NFS)는 NFS v4 의 확장 기술로서 클라이언트가 직렬 및 병렬 방식으로 스토리지 디바이스에 액세스할 수 있도록 지원한다. 이러한 이점은 데이터 및 메타데이터의 분리를 통해, 그리고 그림 4에서와 같이 데이터 경로 밖으로 메타데이터 서버를 이동시킴으로써 얻을 수 있다. PNFS는 병렬 I/O의 이점과 네트워크 파일 시스템의 이점을 동시에 제공하여 스토리지 인프라스트럭처에서 높은 확장성을 제공하므로 기존 투자 가치를 보호하게 된다.
그림 4) pNFS 구성. 출처: pNFS.com.
I/O 통합
많은 IT 조직들은 여러 개의 네트워크를 운영하고 있다. 예를들어 IP 네트워킹용 네트워크, 스토리지용 네트워크, 고성능 컴퓨팅 환경을 위한 IPC[Inter-Process Communication]용 네트워크 등이 그러하다. 이러한 네트워크를 유지하는 데에는 추가 자본 장비, 추가 배선 비용 및 복잡성, 관리 비용, 여러 구성 요소에 의해 소요되는 추가 전력 및 냉각 비용(그림 5 참조) 등 여러 가지 측면에서 많은 비용이 소요되기 마련이다.
그림 5) 다중 네트워크 및 구성 요소
I/O를 통합 및 단일화할 경우 HBA, 스위치 및/또는 스토리지 시스템이 동일한 물리적 이더넷 인프라스트럭처를 이용해서도 여러 가지 유형의 트래픽을 지원하고 매우 다양한 특성 및 요구 사항까지 처리할 수 있다. 네트워크 측면에서 볼 때 이는 세 개의 네트워크가 아닌 하나의 네트워크를 설치하여 운영하는 것과 같다. 그러나 호스트, 패브릭 및 스토리지 시스템 측면에서 본다면 고객은 호스트 버스 어댑터와 NIC, 케이블, 스위치 및 스토리지 시스템을 적게 구입해도 된다는 이점이 있다. 또한 이는 서버 상의 PCI 슬롯의 수의 감소를 의미하고, 이러한 이점은 특히 블레이드 서버에서 두드러지며 전력, 장비 및 관리 비용 감소에 기여한다.
I/O 통합은 단일 네트워크에서 세 가지 모든 유형의 네트워크 트래픽 지원을 보장한다. 이러한 통합이 가능한 주요 요인은 동일한 링크에서 다중 트래픽 흐름을 지원하기 위해 충분한 대역폭과 대기 시간의 특성을 갖춘 기술인 10기가비트 이더넷이다. 10GbE의 도입 및 유비쿼터스에 기여하는 요인들은 매우 다양하다. 먼저, 다중 소켓, 다중 코어 서버 기술은 더욱 많은 네트워크 처리량을 요구하는 더 높은 작업 로드 수준을 지원하고 있다.
또한 서버 가상화는 네트워크 처리량 요구의 원인이 되는 작업 로드를 통합시켜 준다. 많은 양의 I/O 트래픽을 생성하는 각 어플리케이션과 OS 인스턴스가 포함된 단일 물리적 서버 상에서 여러 어플리케이션과 OS 인스턴스를 집합시키는 가상화는 기존 1GbE 인프라스트럭처에 대한 수요 증가를 의미한다. 보다 높은 I/O 속도, 더 많은 용량 및 더 빠른 연속적 프로비저닝을 지원하는 1GbE 스토리지 시스템에 대한 수요는 특히 높다.
네트워크 스토리지 사용을 증대시키려면 서버와 스토리지 간의 대역폭을 더욱 늘려야 한다.
10GbE 기술은 iSCSI 및 NAS에 중점을 둔 IP 기반의 네트워크 스토리지 전략을 기업 전반에 구축하는 데 있어서 문제가 되던 성능 요구 사항을 해결할 수 있다. 10GbE와 I/O 통합을 함께 구축할 경우 모든 규모의 데이터 센터를 위한 통합 연결 환경으로서 이더넷의 이점이 크게 부각된다. 통합 패브릭 및 네트워크 스토리지는 대형 규모의 경제, 광범위한 관리 전문성 및 익숙한 관리 툴 등 이더넷의 TCO 이점을 활용하게 된다.
통합 패브릭을 통해 데이터 센터 리소스를 상호 연결시키는 방법은 데이터 센터 리소스의 비용 효율성을 극대화하는 방법으로, 가상화의 배포 및 관리를 간소화시켜 준다. 통합 10GbE 이더넷(iSCSI, NAS) 기반 스토리지는 통합 서버, 스토리지 및 네트워크 리소스를 기반으로 한 데이터 센터의 스토리지 효율성과 활용도를 향상시키기 위한 솔루션의 일환으로 서버 가상화 기술을 보완해 준다.
물론 10GbE가 I/O 통합과 통합 패브릭 및 스토리지를 위한 더욱 강력한 대안이 되기 위해서는 여러 가지 면에서 개선이 필요하다. 다음과 같은 확장된 이더넷 사양은 이더넷 기반 Fibre Channel을 비롯하여 인터넷 프로토콜을 뛰어 넘는 전송 메커니즘을 지원할 수 있도록 10GbE의 유연성을 향상시켜 줄 수 있다.
- 우선 순위 지정 그룹: IEEE 802.1Q 사양을 바탕으로 구현된 우선 순위 지정 그룹(Priority Groups) 기술은 동일한 물리적 케이블 상의 서로 다른 "통로(lane)" 간의 더 높은 QoS(quality of service) 제어를 가능하게 해준다. 우선 순위 지정 그룹은 대기 시간 및 대역폭과 같은 구성 가능한 QoS 성능을 보장하므로 스토리지 트래픽을 그룹 단위로 관리할 수 있다. 또한 일반적인 10Gb 이더넷 패브릭 상에서 Fibre Channel 스토리지 트래픽을 허용할 수 있도록 이더넷의 기능을 더욱 향상시켜 준다.
- 우선 순위 흐름 제어 및 무손실 이더넷: 기존의 이더넷은 패킷을 중단하여 트래픽 체증을 관리하고 고도의 연결 기반 프로토콜로 패킷 손실로부터 데이터를 복구시켜 준다. IEEE 802.3x Pause 메커니즘은 이더넷을 무손실 패브릭으로 변환함으로써 Fibre Channel 기능을 에뮬레이션할 수 있게 해준다. 802.3x Pause 메커니즘은 포트 수준에서 작동하지만 우선 순위 흐름 제어는 우선 순위별 클래스 단위로 작동한다. 802.1p 우선 순위 흐름 제어 메커니즘은 기존의 이더넷 기술을 더욱 향상시켜 줌으로써 일반적이지만 한층 향상된 이더넷 패브릭을 통해 여러 트래픽 유형을 동시에 전송할 수 있다.
- 우선 순위 흐름 제어 기술을 사용할 경우 이더넷은 이더넷을 통한 Fibre Channel, 고성능 컴퓨팅 및 일반 이더넷을 비롯한 다양한 트래픽을 지원할 수 있다. DCE(Data Center Ethernet) 및 CEE(Convergence Enhanced Ethernet) 지원 제품은 우선 순위 수준을 기반으로 트래픽을 중단시키는 PFC(우선 순위 기반 흐름 제어)를 사용하여 무손실 이더넷 패브릭을 구현한다. 이를 통해 이더넷 링크 내에 가상 통로가 생성되고 이러한 각각의 가상 통로에는 우선 순위 수준이 할당된다. 트래픽 체증이 높은 기간 동안에는 우선 순위가 낮은 트랙픽을 잠시 중단시킴으로써 우선 순위가 높은 작업과 VoIP 및 데이터 스토리지와 같이 신속하게 처리해야 하는 작업이 계속 전송될 수 있도록 한다.
- 체증 관리; Pause 메커니즘을 통해 수행되는 무손실 패브릭 외에도 대규모 네트워크에는 전체적인 트래픽 체증 관리가 필요하다. IEEE 802.1Qau 사양은 이러한 전체적인 트래픽 체증에 대한 알림 기능을 지원하기 위해 개발되었다. 802.1Qau를 사용하면 네트워크 내부에서 트래픽 체증 발생 시 각 종단에 위치한 트래픽 소스에 전송을 줄이라는 명령이 수신되므로 체증이 감소한다.
EEE(ENERGY EFFICIENT ETHERNET)
Energy Efficient Ethernet은 이용도가 낮은 시간대에 이더넷 구성 요소(NIC, 스위치 포트 등) 의 전력 사용을 자동으로 줄이기 위해 현재 개발 중인 기술로 EEE 개발이 모두 완료되면 FC 기반 스토리지보다 뛰어난 운영 비용 절감 효과를 제공할 것으로 예상된다.
FCOE
FCoE(Fibre Channel over Ethernet)는 INCITS T11 에서 개발 중인 표준으로, 데이터 센터에서 I/O 통합을 위한 10GbE의 강화된 기능을 활용한다. FCoE는 SAN 연결성과 네트워킹을 위한 더 많은 옵션을 최종 사용자에게 제공하기 위해 Fibre Channel 프로토콜과 이더넷이라는 두 개의 첨단 기술을 접목시킴으로써 Fibre Channel을 이더넷 환경에 확대 발전시킨 기술이다. FCoE 프로토콜 사양은 이더넷을 통해 Fibre Channel을 기본적으로 연결하며, 이더넷 전달 방법(그림 6 참조)과 무관하게 작동한다. 이러한 프로토콜을 통해 모든 Fibre Channel 구축을 유지하고 FC 의 대기 시간, 보안 및 트래픽 관리 속성을 유지하는 한편 도구, 교육 및 SAN에 대한 투자를 보존함으로써 혁신적인 I/O 통합 방식을 적용할 수 있다.
그림 6) FCoE
동일한 물리적 케이블에서 Fibre Channel 및 이더넷 트랙픽을 공유할 경우(또는 네트워크 격리가 필요하지만 두 가지 네트워크 부하 모두에 대해 동일 하드웨어를 구성 및 사용할 수 있는 유연성이 필요한 경우) 다음과 같은 장점이 있다.
- 무손실 10GbE 패브릭을 통한 고성능 스토리지 액세스
- 기존 SAN 관리 방법을 이용하여 스토리지 디바이스에 대한 투명한 액세스 보장
- 기업 고객들로부터 입증된 Fibre Channel의 이점 및 관리 도구에 대한 지속적인 지원
- 어댑터, 케이블 및 스위치 수의 감소로 자본, 에너지 및 냉각 비용 감소
- 단일 패브릭 유지 관리를 통해 관리 간접비 감소
- 네트워크 및 서버 구성의 간소화를 통해 어플리케이션의 가용성 증가
이더넷 기반 스토리지(iSCSI, NAS)는 오늘날 전세계 데이터 센터에서 그 성능이 입증되고 있다. 이더넷 기반 스토리지는 저렴한 비용, 간편한 사용 방식 및 이더넷이 갖는 유비쿼터스적인 특징 등으로 인해 계속해서 성장하는 중이다. 서버 가상화 및 10GbE의 성장과 함께 데이터 센터 이더넷과 CEE(Converged Enhanced Ethernet)의 등장은 Fibre Channel 기반의 스토리지에 비해 이더넷 스토리지의 성장을 가속화시키고 있으며, FCoE의 잠재력과 LAN 및 SAN 트래픽의 통합으로 이더넷 기반의 스토리지가 데이터 센터 스토리지 분야에서 뚜렷한 스토리지 방안으로 발전하게 될 것임을 확신시켜 주고 있다.