확장 모듈형 데이터센터(SMDC: Scalable Modular Data Center) 솔루션은 고객들이 기존 데이터센터 구축 시 발생하는 여러 제약 조건으로부터 자유롭고 유연하게 원하는 곳에 데이터센터 능력을 확장할 수 있게 도와주는 솔루션이다. 서버랙 기반 무정전전원공급장치(UPS) 및 냉각솔루션 제품군을 기본으로 관련 데이터센터 서비스를 일괄적으로 묶어 제공한다. SMDC는 손쉬운 확장성을 보장하며 공간, 비용 및 에너지 효율적인 데이터센터를 설계, 구축할 수 있다.<편집자>
연재순서
1회 : NCPI에서의 표준화와 모듈화
2회 : 표준화, 모듈화된 NCPI 효과와 활용
3회 : SMDC를 통해 알아보는 비즈니스 접목 사례(이번호)


천재홍 //  APC코리아 상무
jchun@apcc.com
 
한국데이터센터는 데이터센터 관련시장에서 2009년부터 전력과 공조비용이 서버 구매비용을 초과하기 시작할 것이라고 예상한 바 있다. 뿐만 아니라 데이터 센터는 ▲서버에 대한 지속적인 수요 증가 ▲데이터센터 안정 및 가용성에 대한 지침 등 증가된 컴퓨팅 요구사항 ▲데이터센터의 단위면적당 전력비용 증가 ▲지구 온난화 문제로 인한 전력비용 상승 등의 비용 구성요소 변화 ▲기존 데이터센터의 최신 서버에 대한 수용성 저하 및 데이터센터 노후화에 따른 신규 데이터센터 건설 및 통합의 필요 등 데이터센터 수명 불일치에 대한 문제 등에 직면해 있다.

데이터 센터 구축 방향 제시
위에서 언급한 문제점은 기존 데이터 센터는 물론, 앞으로 구축될 데이터 센터에서도 공통적으로 고민해야 하는 부분이다. 향후 데이터 센터는 ▲신규 데이터센터 용량에 대한 빠른 대응 ▲디자인 및 구축시간을 줄여 비즈니스 영향 최소화 ▲운영 수요에 따라 필요한 전력 공급 및 냉각을 위한 유동적 환경 실현 ▲신기술이 적용된 서버가 필요로 하는 전력공급과 수요에 대한 유연한 대처 및 효율적 활용 ▲인프라스트럭처 통합으로 데이터센터 보안성과 완벽성 증가에 중점을 둬야 한다.

이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 제시되는 SMDC는 다음과 같은 특성을 갖는다.
▣구축 속도 : SMDC는 약 2~3개월 내에 맞춤형 데이터 센터를 설계하고 구현할 수 있도록 지원한다. 이는 전통적인 이중마루 구조 데이터센터를 설계, 구축 및 증·개축하는데 드는 약 6~12개월의 기간을 단축시킨 것이다
▣유연성 : 서버랙 기반의 확장 모듈형 데이터센터가 갖는 뛰어난 유연성을 활용해 전통적인 데이터센터는 물론 일반 사무공간에 이르는 사실상 모든 환경에서 설치와 운용이 가능하다.
▣보안 및 확장성 : 솔루션 통합 기능을 통해 필수적인 도구와 리소스를 활용해 데이터센터의 보안과 효율적인 유지관리를 보장할 수 있다. 또한 비즈니스 수요가 증가함에 따라 서버, 프레임, 랙 등 데이터센터 구성요소를 훨씬 쉽게 확장할 수 있다.

SMDC를 통해 고객들이 얻을 수 있는 혜택은 손쉬운 확장성과 공간과 비용을 줄이고, 에너지 효율을 높이면서 신속하게 데이터센터를 구축할 수 있다는 점이다. SMDC는 랙을 기반으로 하는 솔루션이기 때문에 상대적으로 적은 상면을 차지하므로, 공간의 문제를 해결해 줄 수 있다.
SMDC는 전통적인 데이터센터와 달리 이중마루 구조가 필요하지 않다. 이중마루를 원하는 고객에게는 SMDC 대신 이중마루 구조 기반의 데이터센터 구축을 해 줄 수 있다. 언제든 손쉬운 확장이 가능하기 때문에 현재 필요한 용량만큼 인프라를 구축하고 나중에 필요할 때 추가 용량을 확장할 수 있다.
전통적인 이중마루 구조의 데이터센터를 구축하는데 6~12개월 가량 소요되지만, SMDC의 경우 디자인과 설치에 따른 평균 기간이 3~4주에 불과해 구축기간을 획기적으로 단축할 수 있다. 데이터센터는 물론이고, 회의실, 물류창고 및 사무공간 등 어떠한 공간에도 설치가 가능하다.
총소유비용(TCO)을 감안할 때 전통적 이중마루 구성에 비해 더 적은 투자비용이 소요되며, 프로젝트 구축 시 책임 소재가 명확하다. 컴팩트한 랙에 모든 시스템이 담겨 제공되므로 이중마루 데이터센터환경과 대비해 고장이나 오류가 발생할 수 있는 부분이 줄어든다.
열 관리에 효율적인 것으로 알려진 열기통로 및 냉기통로를 쉽게 배치할 수 있으며 보다 효율적인 냉각을 위한 열기통로 격리 시스템을 이용해 에너지 효율화를 도모할 수 있다. 향상된 IP 기반의 관리 시스템을 활용, 최소의 인원으로 물리적인 인프라의 감독과 관리가 가능하다.
 
고효율 서버 사용으로 서버 대폭 감소
SMDC는 데이터센터 확장이나 전산실 확장이 필요한 고객에게 적합하다. 데이터센터나 전산실에 국지적으로 발생하는 열 문제를 해결하고자 하는 고객, 냉각설비의 비효율이나 장애로 고민하고 있는 고객에게도 SMDC가 좋은 대안이 될 수 있다.
고성능 블레이드 서버의 도입과 관련해 냉각 용량을 고민하고 있거나 신기술을 적용한 고성능 서버를 수용하기 위한 데이터센터 환경에 대해 고민하고 있는 고객 역시 SMDC를 진지하게 고려할 필요가 있다. 진보된 서버 보안을 원하는 고객, 에너지 효율적인 데이터센터를 원하는 고객, 빠른 시일 내에 데이터센터를 구축하고자 하는 고객에게도 SMDC가 명쾌한 해답을 제시해 준다.
고객들은 기존 데이터센터 및 신규 데이터센터에 독특한 요구사항을 가지고 있으며, 데이터센터 솔루션 선택에 있어 이러한 점은 반드시 고려돼야 한다. SMDC는 이중마루 구조 솔루션이 제공하는 것들을 모두 제공할 수 있으며, 이에 더해 랙에 장착돼 운영되는 블레이드 서버 및 저장장치들을 위해 최적화된 환경을 제공한다. 그러나 SMDC는 1천평방미터 이상 대규모 데이터센터 구축을 원하는 고객이나, 랙에 장착되지 않은 서버를 다수 보유한 고객에게는 적합하지 않을 수 있다.


SMDC를 비즈니스에 접목한 성공사례를 통해 SMDC의 이상적인 모델을 알아보겠다.
우리나라에서는 호스트웨이의 예를 들 수 있다. 호스트웨이는 기존 데이터 센터 용량으로는 고객의 요구에 부합한 서비스를 제공하기 어렵다고 판단하고, 새로운 솔루션 도입을 검토하고 있었다.
호스트웨이는 이중마루 구조의 데이터센터였으며, 당시 전력 설비능력으로는 랙당 2.2kw를 보유할 수 있었기에 대단위 UPS를 필요로 하며 구역별 전기 요구에 탄력적으로 대응하기 어려웠다. 배선방식은 하부배선 방식을 채택하고 있어 추가적인 작업 시 상대적으로 많은 시간과 노력이 들었고, 케이블간 상호간섭 현상이 발생했다. 또한 하부토출 방식의 항온 항습 시스템은 찬 공기가 바닥에서 나와 옆으로 나란히 설치된 항온 항습기로 흡수되는 형태였기에 서버에서 배출되는 열을 줄이기 위해 전반적으로 많은 운영비와 유지보수 비용을 지불해야 했다.
SMDC를 채택한 호스트웨이는 전력 설비능력, 배선 방식, 항온 항습 부분에서 제기됐던 문제점을 개선할 수 있었다. 전력 설비능력을 랙 당 4.4kw로 높이고 모듈형 UPS를 도입해 공간 효율성을 높였으며, 전력 소모량에 따라 탄력적인 대응을 할 수 있게 됐다. 모듈형이기 때문에 문제가 발생했을 때 해당 구역 내에서만 영향을 미쳐 전체 시스템을 멈추지 않고도 문제를 해결할 수 있게 됐다.
배선은 상부, 하부 2중으로 배선을 분리해 작업이 빈번한 네트워크 트레이는 상호간섭을 배제해 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있었다. 항온 항습은 기존의 시스템처럼 찬 공기가 바닥으로 나오지만 뜨거운 공기는 상부로 흡수되어 열섬 현상을 줄였다. 또한 외기도입 항온항습 시스템으로 외부 온도가 낮을 경우 전력비용을 낮출 수 있었다.
대학에 도입된 SMDC의 예는 미국의 브라이언트 대학에서 찾을 수 있다. 브라이언트 대학은 IT수요를 맞출 수 없었던 기존의 분산된 인프라스트럭처 관리와 노후된 장비, 유지 관리 비용 증가, 분산 데이터 센터 시설관리 문제를 해결하기 위해 SMDC를 도입하기로 했다.
SMDC를 도입한 후 브라이언트 대학은 운영 서버개수를 75개에서 35개로 축소할 수 있었다. 이를 통해 연간 2만달러(한화 2천만원)에 이르는 운영비용을 절감했으며 이는 전년의 75%에 불과한 금액이었다.
소프트웨어의 측면에서도 기존보다 적은 수량의 CPU와 소프트웨어를 사용해 유지관리 비용을 40% 절감할 수 있었다. 향상된 신기술의 새로운 고효율 서버 사용으로 보유서버가 줄어들게 되어 유지 및 계약 보수비용을 50% 절감할 수 있었다.
플랫폼 감소와 자동화 툴로 인한 효율적 관리 기능으로 시간 절약 비용 대비 30% 절감했고, 더 적은 개수의 서버를 사용해 공간 절감과 에너지 효율성 증대로 데이터 처리 관련 전력 및 냉각부하를 30~40% 감소시킬 수 있었다.