X

추가 정보 SAS를 통하여 기업과 클라우드 데이터 센터에서 신속한 확장이 가능합니다.

SAS는 오늘날의 기업과 클라우드 데이터 센터가 수요 증가에 따라 신속하게 확장할 필요가 있는 성능과 신뢰성을 제공하고 있습니다.

오늘날 보다 데이터 성장이 더 빠른 적은 없었습니다. 예를 들어, 클라우드 서비스는 다음 5년 동안 스토리지 요구와 관련하여 빠르게 성장하는 분야가 될 것입니다. Gartner는 IaaS(Infrastructure as a Service) 매출액이 2016년에 미화 244억 달러에 이를 것이며 이 중 스토리지는 이 수치의 40%에 해당될 것이라고 전망하고 있습니다.(Gartner, Public Cloud Services,Worldwide, 2011-2016, 2Q12 업데이트, 발행: 2012년 8월 20일). 클라우드 및 소셜 미디어, BYOD, 빅 데이터 분석 외에도 데이터 성장을 주도하는 다른 많은 동향이 있습니다.

보다 중요한 질문은 다음과 같습니다. 스토리지 용량에 대한 폭발적인 수요를 충족하고 이례적인 수준의 성능, 확장성, 신뢰성을 제공할 수 있도록 서버 및 스토리지 인프라를 준비하기 위하여 무엇을 하고 있습니까?

인터페이스 소개

과거 10년 동안 데이터의 폭발적인 증가로 인하여 스토리지 기술은 발전할 수 밖에 없었습니다. 기업용 스토리지의 초창기에 병렬 SCSI는 서버 기반 스토리지를 위한 인터페이스로 선택되었습니다. 네트워크가 발전함에 따라, 일반적으로 SAN(스토리지 영역 네트워크)으로 불리는 스토리지 자원의 공유 풀에서 데이터에 액세스하는 개념이 파이버 채널 인터페이스에 대한 신빙성을 제공하였습니다. 이 때는 병렬 SCSI 우위 서버와 DAS(직접 연결 스토리지) 아키텍쳐 그리고 파이버 채널이 SAN에서 우위를 차지하고 있었습니다.

ATA 데스크탑 인터페이스와 SCSI 엔터프라이즈 DAS 인터페이스 모두가 직렬형이 된 것이 바로 이때입니다. SATA(직렬 AT 연결)와 SAS(직렬 연결 SCSI) 인터페이스가 도입됨에 따라 데스크탑과 기업용 스토리지에 붐이 일어났습니다. SATA는 보다 빠른 처리량과 보다 슬림한 관리 케이블, 보다 훌륭한 신호 무결성을 제공하여 클라이언트 컴퓨터를 위한 표준 인터페이스로 빠르게 채택되었습니다. 동시에 SAS는 기업용 SAN 및 DAS 공간에서 파이버 채널과 빠르게 경쟁하기 시작하였습니다. 하지만 새로운 아키텍처(NAS(네트워크 연결 스토리지) 및 iSCSI 프로토콜)가 출현하여 보다 저렴한 비용과 폭넓은 연결성을 제공하였습니다.

어떻게 여기까지 오게 된 것일까요?

NAS 및 iSCSI 스토리지가 성장함에 따라, 다양한 기업에서 스토리지를 위하여 이더넷 케이블 연결이 많이 사용되고 있었습니다. 보다 저렴한 비용의 NAS 솔루션을 통하여 각 부서 및 작업 그룹 클라이언트와의 끊김 없는 연결이 가능하였으며, NAS 솔루션은 기업용 SAN에 의하여 유행하였던 백엔드 데이터 센터 영역을 대체하게 되었습니다. 데스크탑 SATA 드라이브가 기업에 소개된 것이 바로 이 때입니다.

SATA 컨트롤러와 마찬가지로 데스크탑 SATA 하드 드라이브는 비교적 저렴하였고 SATA가 SAS 백플레인에서 작동할 수 있다는 혜택으로 인하여, NAS 및 DAS 솔루션은 저렴한 대용량 스토리지를 위하여 데스크탑 SATA 드라이브를 사용하기 시작하였지만 이러한 접근법에도 문제는 있었습니다. 데스크탑 SATA 드라이브는 기업 환경에서 필요한 상시(24x7) 듀티 사이클에 대하여 설계되지 않았습니다. 뒷부분에서 보이는 바와 같이 고객은 성능 저하 및 신뢰성 저하를 경험하였습니다. 요인: 회전 진동. 시스템에서 중단 없이 작동하는 많은 하드 드라이브는 시스템에 진동을 주어 IOPS(초당 입출력 동작)와 신뢰성을 상당히 저하시키게 됩니다. 특히 클라우드가 출현함에 따라, 데스크탑 하드 드라이브는 기업용 스토리지 솔루션이라고 마케팅 되는 것으로 계속 확산되고 있습니다.

데이터가 성장하고 있고 성장할 것으로 예상되는 장소에서 데이터가 성장할 때 기업은 스토리지 솔루션에서 비용을 줄일 수 있는 모든 기회를 찾으려는 경향이 있습니다. 많은 기업들이 가능한 가장 낮은 비용으로 단순히 가장 높은 용량의 하드 드라이브를 선택하려고 합니다. 이러한 경우, 대부분 기업의 업무량과 듀티 사이클에 대하여 설계되지 않은 데스크탑 제품이 선택됩니다. 결과적으로 초기 스토리지 용량 구입 비용을 줄일 수는 있지만 데이터 센터에 완벽하게 새로운 숨겨진 비용을 초래하는 문제가 발생할 수 있습니다.

All–SAS Enterprise로 진입

위의 동적 기술 트렌드로 인하여 하드 드라이브 제조사들은 고용량, 저비용 기업용 스토리지의 새로운 카테고리를 개발하는 데 박차를 가하게 되었습니다. 그것이 바로 니어라인입니다. 기가바이트당 비용(오늘날의 스토리지 환경에서는 테라바이트당 비용)의 관점에서 니어라인 스토리지(일반적으로 tier–2 스토리지로 언급되는)와 주요 기업용 스토리지 (미드라인), 심지어 대용량 스토리지는 가장 중요한 스토리지 메트릭 비즈니스입니다. 니어라인은 데이터의 폭발적인 성장에 대한 답변이 될 수 있었습니다.

이미 고성능 드라이브 시장은 구축된 상황이기 때문에 이제 SAS는 용량 최적화 니어라인 드라이브와 함께 보조 스토리지 분야로 침투하고 있습니다. 확장성 즉 용량 및 성능에 대한 수요가 증가할 때, 기업 데이터 센터 또는 클라우드 데이터가 빠르게 확장할 수 있는 능력을 생각해 볼 때, 성능, 데이터 무결성, 신뢰성, SAS에 대한 장기간 투자 보호를 제공할 수 있는 검증된 솔루션이 없습니다.

All-SAS 엔터프라이즈는 스토리지에 대한 사고방식을 어떻게 변화시킵니까?

성능 – 기업의 드라이브는 물리적 진동이 캐비닛을 통하여 전달되는 여러 드라이브 환경에서 높은 수준의 성능을 유지해야 합니다. 이러한 현상은 RV(회전 진동)로 알려져 있습니다.

RV 자체는 비틀림 및 회전 동작 유형이며 초당 각속도 변화로써 라디안으로 측정됩니다. 즉, 이것은 드라이브가 처리할 수 있는 각가속도 이동에 해당됩니다.

RV 에너지의 주요 원인은 다음과 같습니다.

  1. 하드 드라이브 검색 이동
  2. 데이터에 접속하는 캐비닛 내의 추가 드라이브 (예: 멀티 스핀들 환경)
  3. 캐비닛에 작용하는 외부의 힘

드라이브 디자인에서 RV가 고려되지 않을 경우, RV의 힘이 헤드를 트랙 밖으로 밀어서 잘못된 회전과 데이터 전송 지연을 유발하게 됩니다. RV를 처리할 수 없는 드라이브를 시험해 보면 성능이 현저하게 감소(50% 이상)한 것을 알 수 있습니다.

다행히도, 기업 드라이브는 RV의 영향을 감소시키기 위하여 지난 10년 동안 드라이브 내에서 여러 기술을 사용하고 있습니다. 더 조밀한 멀티 드라이브 환경을 최적화하기 위하여, Seagate는 기업용 드라이브에 선형 진동 센서와 RV 센서를 사용하고 있습니다. 이러한 센서를 통하여 드라이브는 드라이브 자체에서 발생하거나 드라이브 외부(예: 냉각 팬, 나쁜 품질의 섀시 등)에서 발생하는 진동을 보정할 수 있으며 지속적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있습니다.

드라이브 자체에서 발생할 수 있는 진동의 양을 줄이는 것 역시 좋은 생각입니다. Seagate의 고용량 기업용 드라이브는 4-디스크 환경을 사용하는 드라이브 내에서 내구성을 증가시키는 탑-커버-부착(top–cover–attach) 스핀들 모터를 내장하여 사용하고 있습니다. 방출 토크를 최소화할 수 있도록 펌웨어에서 드라이브의 검색 프로파일을 최적화하여 디자인에 대한 개선이 추가로 이루어졌습니다.

전 세계에서 300만개 이상의 테스트 슬롯을 갖추고 있는 Xyratex는 까다로운 DPS(드라이브 프로세싱 시스템) 조건에서 2.5인치 및 3.5인치 드라이브의 회전 진동, 전력, 냉각을 관리하는 분야에서 업계의 인정을 받고 있습니다. 디스크 드라이브와 스토리지 부품 시험 역량에 대하여 25년 이상의 지식을 갖추고 있는 Xyratex는 서멀 모듈레이션과 여러 진동원(예: 팬 및 기타 이동 부품)으로부터 드라이브를 차단하는 기술을 사용하거나 웨이티드 팬(weighted fan)과 같이 진동을 최소화하는 부품을 선택하여 이상적인 개별 드라이브 시험 환경을 생성합니다. 이를 통하여 Seagate와 다른 드라이브 벤더는 향상된 드라이브 성능, 밀도, 작동 유연성을 인식할 수 있으며 Xyratex에게 모듈식 인클로저와 고밀도 스토리지 역량을 갖춘 고성능 애플리케이션 플랫폼 솔루션을 제작하게 하고 있습니다. Xyratex는 프로세스와 인클로저 내에서 성능 시험을 통하여 드라이브의 적격성을 판단하는 것과 관련하여 Seagate와 밀접하게 협력하고 있습니다.

이제 기업 환경에서 데스크탑 드라이브를 사용하는 것에 대한 질문을 할까요? 아래의 다이어그램은 여러 진동 수준에서 데스크탑, 니어라인, 기업용 드라이브의 성능 영향을 나타내고 있습니다. 6, 12, 21.5 radian/sec^2 수치는 처리량 성능을 최대 80%로 유지할 때의 데스크탑 드라이브, 기업용 드라이브(니어라인), 기업용 드라이브(엔터프라이즈)의 특정 공차를 각각 나타내고 있습니다. 명시된 공차 이하에서 RV가 증가할 때 데스크탑 드라이브의 성능이 극적으로 감소하는 반면 기업용 드라이브는 극단적인 조건을 제외한 모든 조건에서 거의 100%의 성능을 유지한다는 것에 유념하십시오.

회전 진동이 하드 드라이브 작동에 어떠한 영향을 미칩니까?

읽기/쓰기 헤드는 디스크의 동심원 트랙을 따라 이동합니다. 읽기와 쓰기 동작이 이루어지려면 헤드 위치가 허용 공차 Window 내에 있어야 합니다. 허용 쓰기 Window는 허용 읽기 Window보다 작기 때문에, 읽기 동작 보다는 쓰기 동작이 진동에 보다 민감합니다.

라이터 위치가 허용 위치 Window를 초과하게 되면, 쓰기 동작이 일시적으로 중단됩니다. 쓰기 위치 Window 위반은 쓰기 오류로 불립니다. 트래킹 정확도가 허용 Window 내로 회복되면 쓰기 동작이 다시 시작되며 대상 쓰기 위치(LBA: 논리 블록 주소)가 라이터 아래를 지나가게 됩니다. 디스크가 회전할 때마다 대상 LBA가 라이터를 지나가게 됩니다. 쓰기 오류가 발생하고난 후, 일반적으로 쓰기 동작이 한번의 디스크 회전을 다시 시작합니다. 극단적인 진동 상태에서는 쓰기 동작이 몇 번의 디스크 회전 동안 지연될 수 있습니다. 지연된 읽기/쓰기 동작은 모든 진동으로 유발되는 I/O 성능 저하의 근본적인 원인이 됩니다.

정리하자면, 멀티 드라이브 애플리케이션을 보유한 고객은 여러 스토리지 티어 전반에 걸쳐 기업용 드라이브를 통합시켜 가능한 특정 성능 수준을 얻음으로써 상당한 혜택을 얻을 수 있습니다.

티어드 스토리지 환경에서는 데이터가 Tier 0과 Tier 1 스토리지에서 빠르게 이동해야 할 뿐만 아니라 보다 저렴한 Tier 2 스토리지로도 빠르게 이동할 수 있어야 합니다. 고객의 기대를 만족시키는 것과 관련하여 상위와 하위 스토리지 티어 사이에서 가능한 빨리 데이터를 이동시킬 수 있는 능력이 보다 중요해 지고 있습니다. 이러한 기대를 만족시키지 못하는 경우, 고객 유기, 판매 기회 상실, 고객의 수 감소와 관련된 기회 비용이 발생하게 됩니다.

확장성 – 성장하는 데이터 수요를 만족시킬 수 있도록 기업에서는 가장 큰 수준의 확장성을 제공할 수 있는 솔루션을 찾고 있습니다. 서비스 수준에 대한 협약을 방해하지 않고 네트워크 스토리지 용량을 빠르고 비용 효율적으로 확장할 수 있는 능력은 오늘날의 테라바이트, 페타바이트, 심지어는 엑사바이트의 데이터 환경에서 매우 중요합니다.

스토리지 네트워크로 이동하기 위해서는 보다 높은 수준의 오류 확인 기술이 필요합니다. 마더보드에서 직접 부착된 드라이브로 데이터를 전송하는 것도 그 중 하나입니다. 하나의 서버 랙에서 또는 국가 전체에서 여러 스위칭 포인트를 통하여 동일한 정보를 얻는 것은 다른 문제입니다. 주소가 변경된 모든 포인트는 오류 위험이 있습니다. 데스크탑 드라이브는 기본적인 오류 확인 기술을 사용하지만 드라이브에는 "수신하고 있는 정보가 나에게 전송된 것과 동일한 정보인지를 확인할 필요가 있다"라고 말해줄 수 있는 어떠한 것도 없습니다. 전송 중에 약간의 오류가 발생하게 되면 데스크탑 드라이브는 오류를 기록하고 보다 나은 것을 알려고 하지는 않습니다. 니어라인 SAS 드라이브는 잘못 비교된 오류를 확인하고 수정하기 위하여 정보 스트림에 내장된 메타데이터와 함께 ECC 서버 메모리와 함께 사용되는 것과 유사한 고급 방법을 사용합니다.

SAS가 일반적인 2-드라이브 - 4-드라이브 구현 이상으로 어떻게 확장될 수 있는지를 알아 보았기 때문에 어드레싱과 오류 보정을 보다 중요하게 생각하기 시작했을 것입니다. 알다시피, 대부분의 마더모드는 오직 4 - 8개의 SATA 장치만을 수용합니다. 하지만 SATA와는 달리, SAS 장치는 전통적인 비즈니스 네트워크처럼 도메인 내에서 작동합니다. 네트워크를 사용하는 경우와 같이, 여러 형태의 SAS 스위치(일반적으로 익스팬더로 불리는 것)를 사용하여 도메인 내에서 장치를 통합할 수 있습니다. 하나의 에지 익스팬더에 128개의 장치를 장착할 수 있으며 팬 아웃 익스팬더당 128개의 에지 익스팬더를 장착할 수 있습니다. SAS 도메인에는 총 16,384개의 장치를 장착할 수 있습니다.

물론 대부분의 사용자들은 이러한 분량의 장치에 원격으로 접속하는 것을 좋아하지 않습니다. 하지만 랙마운트 수준에서는 수십 개 또는 수백 개의 장치를 포함하는 스토리지 솔루션을 필요로 하는 것이 비일상적이지는 않습니다. 신속한 확장의 관점에서 SAS의 구조적인 가능성이 보다 중요한 이유가 여기에 있습니다.

신뢰성 – 위에서 언급한 바와 같이 대부분의 경우, 드라이브의 신뢰성 저하는 기업용 시스템 내에서 또는 특정 기업의 작업 부하를 위하여 잘못된 유형의 스토리지 장치를 이용한 결과입니다. 기계적인 장치가 되는 하드 디스크 드라이브는 특정 작업 부하에 대하여 특정 기능과 요소로 설계되어 있습니다. 기업용 드라이브는 보다 부하를 많이 받는 상시(24x7) 데이터 센터 환경에서 신뢰적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있도록 추가적인 특성과 기능을 갖추고 있습니다.

예를 들어, SAS 드라이브는 물리적인 상호 연결 수를 줄이고 이중 포트 역량을 추가하여 스토리지 시스템 고장율을 줄이는데 도움을 주고 있습니다. IT 전문가들은 작동을 방해할 수 있는 스토리지 시스템을 이용하는 것을 꺼려할 수 있지만 기업용 SAS 드라이브 디자인을 통하여 현재 중요 Tier 1 스토리지를 지원하는 동일한 SAS 인프라에 대한 매끄러운 통합이 가능합니다. 많은 수의 호스트 연결을 위한 지원을 통하여, SAS 드라이브는 SATA 드라이브의 특징인 단일 실패 지점 오류를 피할 수 있습니다. SAS 드라이브는 SATA 인터포저 카드가 필요없기 때문에 총 시스템 부품 수가 적어 높은 안정성을 제공합니다.

성능 섹션에서 언급한 바와 같이, RV(회전 진동)는 멀티 스핀들 환경에서의 성능뿐만 아니라 드라이브 신뢰성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 하지만 특히 RV를 염두에 두고 제작된 기업용 드라이브는 RV 센서를 포함하고 있어 기계적인 선형 및 회전 진동에 대응하는 것에 대한 피드백을 제공합니다. RV 내성을 위한 보다 높은 대역폭을 제공하는 듀얼 스테이지 액츄에이터와 보다 높은 기계적 안정성을 제공하는 타이드 샤프트 모터는 데스크탑 드라이브에서는 필요하지 않은 기업용 드라이브를 위하여 설계된 다른 기술에 해당합니다. 기업용 드라이브를 사용하게 되면, 보다 낮은 통합 작업, 보다 좋은 복구 불능 오류 발생율, 속도 최적화, 보다 광범위한 제조 시험, 가장 중요한 부분으로 보다 나은 ROI(투자 대비 수익)를 위한 보다 저렴한 드라이브 교체 비용과 같이, 드라이브의 수명 기간 전반에 걸쳐 많은 실체적인 이점이 있으며, 기업용 드라이브에서는 보다 높은 MTBF가 개선됩니다.

과거 30년에 걸친 Xyratex의 광범위한 드라이브 시험 지식과 경험은 개별 드라이브의 단점이나 결함을 초기에 탐지함으로써 드라이브의 품질, 신뢰성, 견고함을 향상시키고 있습니다. CERT(통합 환경 신뢰성 시험)으로 알려져 있는 Xyratex의 독점적인 통합 시험 프로세스 중 하나는 매우 효율적이고 확장 가능한 스토리지 시험 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 시간과 노력이 필요한 고장을 유발하는 제조 일탈에서 기인하는 고유 결함을 가진 제품을 노출, 탐지, 제거합니다. 또한 CERT는 조립된 스토리지 시스템에 대한 공격적인 고객 시뮬레이션과 맞춤화된 시험을 사용하여 가속 스트레스 스크리닝(accelerated stress screening)을 수행합니다. 또한 이 공정 내의 시스템 수준 성능 및 데이터 무결성 시험은 충격 및 진동, 회전 진동(RV), 전력 측정, 오류 복제 및 진단의 주요 분야를 포함하고 있습니다.

핵심 사항

Seagate와 Xyratex는 여러분이 이 문서에서 흥미와 정보를 찾으셨기를 바랍니다. 문서를 읽는 데 시간을 할애해 주셔서 감사 드립니다. 모든 독자가 아직 알려져 있지 않은 정보를 얻고 몇 가지 핵심사항을 명확하게 이해하였기를 바랍니다. 요약해 보겠습니다.

  1. 스토리지 요구사항은 늦춰지지 않고 계속해서 급중하고 있습니다.
  2. 데스크탑 드라이브는 중요 드라이버로써 지속적인 성능, 확장성, 신뢰성이 필요한 데이터 센터 및 멀티 스핀들 환경을 위하여 설계되지 않았습니다.
  3. 모든 데이터 센터와 인프라가 동일하지는 않으며, 특정 환경의 관련 성능은 중요 애플리케이션에 필요한 요구사항을 충족시켜야 합니다.
  4. 신뢰할 수 있는 지속 스토리지 성능을 구매하거나 대여하려고 하는 조직은 필요에 따라 고성능 기업용 드라이브(니어라인 SAS)에서 보다 잘 지속적으로 매치되는 것을 찾을 것을 조언합니다.

여기에서 데스크탑(SATA)과 기업(SAS) 드라이브의 실제 기술적인 차이를 언급하였지만, 이러한 드라이브의 역량과 차이점에는 보다 세세한 부분이 있습니다. Seagate와 Xyratex는 가까운 시일 내에 이 정확한 주제에 대한 후속 문서를 배포할 것입니다. 계속해서 주목해 주시기 바랍니다.

태그:

관련 제품
Enterprise Performance 10K HDD
Enterprise Performance 10K HDD

미션 크리티컬 서버 및 외장 스토리지 어레이. SED 및 FIPS 옵션.

Enterprise Capacity 3.5 HDD
Enterprise Capacity 3.5 HDD

대량 데이터 스토리지를 위한 세계 최고속 6TB 니어라인 SED 하드 드라이브

Pulsar 메인
Seagate Pulsar SAS SSD

읽기 집약적 데이터 센터 애플리케이션 및 클라우드 컴퓨팅

관련 고급 기술 정보 특징
SAS를 통하여 기업과 클라우드 데이터 센터에서 신속한 확장이 가능합니다.

SAS는 오늘날의 기업과 클라우드 데이터 센터가 수요 증가에 따라 신속하게 확장할 필요가 있는 성능과 신뢰성을 제공하고 있습니다.

자세한 내용
SAS를 통하여 기업과 클라우드 데이터 센터에서 신속한 확장이 가능합니다.

SAS는 오늘날의 기업과 클라우드 데이터 센터가 수요 증가에 따라 신속하게 확장할 필요가 있는 성능과 신뢰성을 제공하고 있습니다.

자세한 내용
관련 리소스
Seagate는 클라우드 컴퓨팅 및 스토리지에서 사용되는 하드 드라이브 스토리지 장치 분야의 세계적 선도 기업입니다.
데이터로 연결된 세계에서 스토리지 장치에 대한 수요

클라우드 데이터 에코시스템은 디지털 스토리지 용량이 필요합니다

자세한 내용