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인텔 SSD DC S3520 시리즈로 맞이하는 클라우드와 빅데이터 시대

기사입력 : 2017년 03월 21일 22시 43분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com SNS
최근 몇 년간 IT 전반의 화두는 ‘가상화’를 넘어 ‘클라우드’와 ‘빅데이터’로 넘어왔고, 이에 따라 인프라의 많은 부분이 변했다. 이제 서버 가상화를 통한 서비스 효율 향상은 기본이 되었으며, 인프라의 모든 부분에 대한 가상화를 기반으로 한 ‘소프트웨어 정의 인프라스트럭처(SDI)’ 또한 더 이상 낮설지만은 않은 상황이 되었다. 그리고 이에 따라 스토리지 구성 또한 기존의 하드 드라이브 기반 어레이에서, 플래시 메모리 기반 스토리지로의 이동이 진행되는 모습이다.

기존의 하드 드라이브 기반 스토리지 대비, 플래시 메모리 기반 스토리지가 제공할 수 있는 장점이라면 ‘성능’이 될 것이다. 많은 사용자가 동시에 사용하면서 생기는 무작위 접근과 입출력 상태에서, 기계적인 움직임이 발목을 잡는 하드 드라이브 기반 시스템과 비교해, 플래시 메모리 기반의 스토리지는 수 배에서 수십 배까지 높은 서비스 수용 성능을 제공할 수 있다. 또한 동일 성능을 훨씬 적은 규모의 드라이브 구성으로 해결할 수 있어, 비용 측면에서의 효율도 높은 평을 받고 있다.

물론 데이터의 안정성이 중요한 데이터센터의 스토리지 구성에서는 사용하는 드라이브들의 내구성과 신뢰성 측면도 충분히 검증해야 할 것이다. 이에 최근의 SSD들은 예전에 비해 성능도 더 높아지고, 하드 드라이브 수준의 충분한 내구성을 확보하면서도, 비용은 지속적으로 내려오는 모습을 보였다. 그리고 플래시 스토리지 기반 데이터센터로의 이전에 있어, 인텔의 SSD DC S3520 시리즈는 기존 하드 드라이브 기반 스토리지를 손쉽게 대체할 수 있는 좋은 선택지를 제공한다.

 
▲ 이미 SSD는 기존 10K, 15K rpm HDD를 거의 대체한 상태다

클라우드와 빅데이터가 IT 전반의 화두로 떠오르면서, 스토리지 또한 전통적인 하드 드라이브 위주 구성에서 플래시 메모리 기반으로 옮겨 가는 모습을 보이고 있다. 특히 빅데이터와 함께 대두되는 ‘실시간 분석’이라는 화두에는 대량의 메모리, 고속 스토리지가 필수로 꼽히며, 가상화 기반의 집중화된 스토리지 환경에서도 높은 서비스 수요에 효율적으로 대응하기 위해 하드 드라이브 기반의 스토리지에서 SSD 기반의 스토리지로 빠르게 옮겨가는 추세다.

또한 스토리지에 SSD의 접목을 넘어 ‘올 플래시’ 스토리지로 가는 흐름의 이유로는 SSD의 용량당 가격이 지속적으로 낮아짐에도 성능과 내구성은 꾸준히 개선되고 있다는 점도 꼽힌다. 특히 내구성의 경우에는 메모리 관리 기술의 향상과 함께, 3D NAND의 등장으로 내구성이 크게 향상되는 계기를 맞았다. 이에 현재의 엔터프라이즈용 SSD가 보증하는 MTBF나 쓰기 용량은 가혹한 엔터프라이즈 스토리지 환경에서 보증 기간을 충분히 제공할 수 있을 수준이 되었다.

용량 측면에서도 미세공정의 개선으로 현재는 단일 드라이브로 하드 드라이브 이상의 용량인 최대 수십 TB의 용량을 가진 드라이브가 있고, 어레이 수준에서도 하드 드라이브 이상의 용량을 더 작은 크기에서 제공하기도 한다. 또한 높은 성능을 기반으로 데이터 압축이나 중복제거 등을 적극적으로 활용해 활용 효율을 극대화함으로써, 엔터프라이즈 급 하드 드라이브 대비 더 높은 경제성까지 제공한다.

이에 현재 기업용 스토리지 시장은 분명한 양분화가 보이고 있는데, 하드 드라이브의 경우 기존티어 1, 2 정도에 배치되던 10K, 15K 회전수의 고성능 드라이브는 이미 SSD로 대체되고, 티어 2, 3 급의 용량이 강점인 7.2K NLSAS, SATA 드라이브 정도가 데이터 저장용으로 가치를 가지는 모습이다. 이는 기존 15K 하드 드라이브의 RAID 구성에 비해 SSD 구성이 더 적은 수의 드라이브로 더 높은 성능을 내며, 용량과 비용 측면에서도 경쟁력이 충분히 높기 때문이기도 하다.

 
▲ 같은 모양과 인터페이스라도, 데이터센터용 제품군은 일반 제품과는 꽤 성격이 다르다

데이터센터를 위한 SSD는 일반 소비자용 SSD와는 요구되는 특징이 크게 다르다. 데이터센터용 SSD의 경우 성능 뿐 아니라 높은 수준의 내구성, 기존 RAID 컨트롤러와 다수 드라이브의 RAID 구성에서의 호환성, 일정 수준 이상의 성능을 지속적으로 유지하는 안정성 등이 모두 요구된다. 이에 데이터센터용 SSD는 더 높은 내구성을 가지는 플래시 메모리와 안정적인 컨트롤러를 사용하고, 셀 마모에 대응하기 위한 더 많은 예비 공간을 할당하고 있기도 하다.

인텔의 데이터센터용 SSD는 제품 수준에 따라 각 티어별 스토리지의 요구사항들을 잘 반영하고 있는 모습이다. 인텔의 데이터센터용 SSD는 높은 성능을 위한 최상위의 PCIe NVMe SSD에서부터, 하드 디스크 수준의 비용에 사용할 수 있는 SATA SSD까지 다양하게 마련되어 있는 것이 특징이다. 그리고 이 중, 기존의 SATA, SAS 기반 스토리지 어레이나 시스템에서 손쉽게 하드 드라이브를 대체해 활용할 수 있는 엔트리급 드라이브로는 SSD DC S3520 시리즈가 있다.

인텔의 엔트리급 데이터센터용 SSD인 SSD DC S3520 시리즈는 이전 세대인 S3510 시리즈와 비교해 쓰기 수명이 동급 용량의 일반 NAND 대비 수 배 가량 길어졌다. 이는 이전 S3510이 16nm NAND를 사용했던 데 비해, S3520은 16nm 3D NAND를 사용함에서 오는 차이다. 240GB 기준 인텔 SSD DC S3520의 쓰기 내구성은 599TBW로, 이는 이전 S3510의 140TBW 대비 4배 이상 높고, 일반 컨슈머 SSD의 70~150TBW 수준과 비교하면 그 격차는 더욱 벌어진다.

이와 함께 MTBF 2백만 시간과 5년 보증을 제공하며, SATA 6Gbps 인터페이스 기반에서 2.5형 7mm, M.2 2280 폼팩터의 제품으로 150GB부터 최대 1.6TB 용량까지 선택할 수 있다. 이와 함께 10K rpm급 엔터프라이즈 하드 드라이브 대비 손색없는 비용 경쟁력, 신뢰성에 더 높은 성능을 제공하며, 엔터프라이즈 환경을 위한 드라이브 관리 도구들도 지원하고 있어, 사용 기간동안의 비용 최적화 효과를 극대화한다.

 
▲ CrystalDiskMark 5.2.1 테스트 결과, 단위 MB/s, 높을수록 좋다

 
▲ IOMeter 1.1.0 4KB 읽기, 쓰기(8GB SPAN) 테스트 결과, 단위 IOPS, 높을수록 좋다

 
▲ IOMeter 1.1.0 32KB 3:1 읽기, 쓰기(8GB SPAN) 테스트 결과, 단위 IOPS, 높을수록 좋다

인텔 SSD DC S3520 시리즈는 150GB부터 1.6TB까지의 용량이 있는데, 이 중 150GB 모델은 SATA 6Gbps 인터페이스를 기반으로 순차 읽기 최대 180MB/s, 순차 쓰기 최대 165MB/s 정도의 사양을 갖추고 있다. 이 제품군의 경우 내부의 NAND 구성에 따라 용량과 성능이 달라지는 모습이며, 제품군 전반에서의 최대 성능에 준하는 구성은 480GB 이상의 제품이 된다. 하지만 테스트에 활용한 150GB 모델 또한 3D NAND를 사용함에 따라, 비슷한 용량의 제품들 대비 뛰어난 내구성을 갖추고 있다.

평범한 하드 드라이브들과 비교할 때 SSD가 주는 장점을 꼽자면, 높은 IOPS 성능과 함께 순차 전송과 무작위 전송에서의 성능 차이가 크기 않다는 점이 있을 것이다. 데이터센터에서 사용하는 스토리지라면 여러 명의 사용자와 여러 애플리케이션이 동시에 사용하게 되므로, 대부분의 경우에는 일정 부분 ‘무작위’ 환경이 된다. 특히 고부하의 무작위 사용 패턴에서, SSD의 성능은 하드 드라이브 대비 수백 배까지도 기대할 수 있을 정도다.

SSD의 무작위 패턴에 강한 성능 특성은 데이터센터 구성에서의 ‘경제성’으로 나타나기도 한다. 특정 목표 성능을 달성하는 데 하드 디스크 기반이라면 수십, 수백 개의 드라이브를 RAID 구성해야 할 성능을 SSD라면 몇 개 정도로 달성할 수 있기 때문이다. 그리고 최근 SSD의 용량이 높아지면서 고밀도의 가상화 환경에서 요구되는 스토리지의 성능과 용량 측면 모두를 만족시킬 수 있게 된 덕분에, 실질적으로 10K rpm 이상의 하드 드라이브는 SSD 쪽으로 기울어 있는 상황이다.

한편 데이터센터를 위한 SSD라면 안정성과 내구성도 좀 더 높은 기준에서 생각해야 한다. 일정 수준 이상의 성능을 안정적으로, 지속적으로 낼 수 있도록 하는 부분도 중요한 부분인데, 이 부분에서 S3520은 대단히 인상적인 결과를 보여주기도 했다. 내구성 측면은 5년 보증과 함께 3D NAND를 통해 작은 용량에서도 412TBW의 쓰기 수명을 제공하고 있는 만큼, 일반적인 시스템 교체 주기 동안에는 하드 드라이브 이상의 신뢰성을 갖추고 있다고 할 수 있을 것이다.

 
▲ 인텔 SSD DC S3520 시리즈는 SSD 기반 환경으로의 이전에 가장 편리한 길을 제시한다

데이터센터에서 SSD는 높은 성능 뿐 아니라 하드 드라이브 이상의 용량, 경제성 등까지 갖추어 가면서 이미 빠르게 그 영역을 넓혀 가고 있으며, 고성능에 치중한 작은 규모의 구성이 아닌, 충분히 큰 규모의 애플리케이션, 데이터베이스 등을 위한 스토리지까지 활용되고 있다. 그리고 이는 데이터센터를 위한 SSD들이 데이터센터 환경에 필요한 충분한 신뢰성을 확보했기 때문으로, 더 이상 ‘불안해서’ SSD의 활용을 고민할 필요는 없다.

그리고 기존 데이터센터에서 활용하던 하드 드라이브 기반 스토리지에서 SSD 기반 스토리지로의 전환에 있어, 인텔의 데이터센터용 SSD인 SSD DC S3520 시리즈는 여러 가지 매력적인 조건을 제공한다. 특히 가장 보편적인 2.5형 폼팩터와 SATA 인터페이스를 기반으로 해, 기존의 디스크 기반 스토리지와 인프라를 최대한 활용하면서 SSD 기반 환경으로 점진적인 이동이 가능하다는 점과 함께, 엔터프라이즈 환경의 RAID 환경 등에서도 높은 수준의 호환성과 신뢰성 등을 갖춘 점 등이 장점으로 꼽힌다.

이와 함께, 24시간 켜져 있는 가혹한 환경인 데이터센터에서 중요하게 여겨지는 ‘신뢰성’ 측면에서, 인텔의 데이터센터용 SSD인 S3520 시리즈는 이전 세대들보다도 크게 강화된 내구성과 신뢰성을 갖추고, 5년의 보증 기간을 내세우고 있다. 그리고 이는 제품의 신뢰성을 가늠할 수 있는 다른 척도이기도 하며, 일반적인 운영 기간 대부분에 해당되는 보증기간은 드라이브의 장애에 대한 추가 비용을 만들지 않도록 해, 사용하는 기간 동안의 운영 비용을 최적화하는 효과도 기대할 수 있다.

한편, 데이터센터에서의 SSD는 가볍게 선택할 수 있는 소비자용 SSD와는 선택의 무게가 다른 만큼, 제품과 제조사에 대한 신뢰 또한 중요하다. 이 부분에서 인텔은 SSD의 초창기부터 쌓아 온 안정적인 제품의 이미지와 함께, 서버 시스템과 데이터센터 환경을 가장 잘 알고 있는 입장이기도 하다. 이에 데이터센터의 서버와 스토리지에 사용할 SSD라면, 믿을 수 있는 제조사의 엔터프라이즈 클래스 SSD를 사용하는 것이 장기적으로 봤을 때 더욱 현명한 선택이 될 것이다.

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