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인터넷데이터센터
인터넷데이터센터(IDC; Internet Data Center)란 전산장비와 네트워크 설비를 갖추고 개인 또는 기업의 서버를 관리해 주는 시설을 말한다. 서버 호텔 또는 영어 약자로 IDC(아이디씨)라고도 한다. 서버, 스토리지, 네트워크 장비, 랙, 케이지 등이 설치되어 있고, 항온항습기와 UPS 등의 인프라가 갖춰져 있다. 암호화폐 채굴장도 일종의 인터넷데이터센터(IDC)라고 할 수 있다. 각 기관이나 기업에서 자체로 설치하여 운영하는 소형 인터넷데이터센터(IDC)를 전산실이라고 한다. 인터넷데이터센터(IDC)의 일정 공간을 임대하여 재판매하는 곳을 가상 인터넷데이터센터(VIDC)라고 한다.
목차
개요
데이터 센터는 인터넷의 보급과 함께 성장하기 시작했다. 방대한 정보를 저장하고, 웹 사이트에 표시하기 위해 수천, 수만 대의 서버 컴퓨터가 필요하게 되자, 서버 컴퓨터를 한 장소에 모아 안정적으로 관리하기 위해 인터넷 데이터 센터를 건립하게 되었다.[1] 온라인 게임에서는 데이터 센터가 중요한 시설로 손꼽힌다. 온라인 게임은 특성상 서버가 없으면 서비스 자체가 힘들다. 특히 엄청나게 많은 서버가 필요한 MMORPG(Massively Multiplayer Online Role-Playing Game)에서는 네트워크 속도와 관리 면의 이점 때문에 인터넷 데이터 센터를 이용한다.[2] 특히 데이터 센터에는 각종 데이터, 소프트웨어를 서버 컴퓨터에 저장해놓고 필요할 때마다 내려받아 사용할 수 있도록 하는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)을 활용하는 기업의 중요한 정보가 저장되기 때문에 기업 데이터 센터가 있는 지역의 중요성이 커지고, 해당 국가의 국제적 위상도 높아진다.[3]
특징
서비스를 제공하는 사업자에게 고속 인터넷 백본과 기간설비, 최상의 운영관리를 365일 24시간 안정적으로 제공해줄 수 있어야 한다. 2중 수배전 시스템, 무정전 전원 공급, 최적화된 공조 시스템, 일정한 온도와 습도를 유지하는 항온, 항습장치, 재해 발생 대비 첨단 방재설비, 강력한 보안 관리 등의 첨단 인프라와 주요 인터넷 연동 또는 교환 노드(IX) 및 ISP 광대역 연동 망과 네트워크 이중화, 광대역 인터넷 서비스 등의 고품질 네트워크, 24시간 망 감시 및 모니터링 제공, 보안 관제 시스템 구축, 고객별 이력 관리 등의 최고의 망/시스템 관리를 제공해야 한다.[4]
구성
데이터 센터가 단일체로 지칭되는 경우가 많다. 하지만 실제는 여러 기술 요소로 구성되어 있다. 컴퓨트, 스토리지, 네트워킹 3가지 범주로 나눌 수 있다. 컴퓨트는 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 처리 성능과 메모리로, 보통 고성능 서버가 제공한다. 스토리지는 일반적으로 중요한 기업 데이터는 테이프부터 SSD(Solid State Disk)까지 데이터 센터의 다양한 미디어에 저장되고, 여러 벌의 백업본을 보유한다. 네트워킹은 데이터 센터 구성요소 간의 상호 연결, 외부 세상과의 상호 연결이다. 라우터, 스위치 등의 장비를 사용한다.[5] IT 장비 외에도, 모든 데이터 센터는 해당 장비의 지원 인프라가 포함되어 있다. 하드웨어 제조업체가 지정한 범위 내에서 온도와 습도가 유지되도록 보장하기 위해 센서가 적절한 시스템을 통해 항상 시설 내의 기류, 습도 및 온도 모니터링, 대부분의 데이터 센터는 특별하게 설계된 랙 또는 용도에 맞게 구축된 캐비닛이나 선반에 장착, 그리고 대부분의 데이터 센터에서는 단기적 전력 공급 중단에 대처할 수 있는 배터리 방식의 백업 전원 시스템과 함께 장기적인 상용 전력 그리드 중단이 발생할 경우 전력을 공급할 수 있는 대형 발전기를 채택하고 있다. 또한, 엔터프라이즈 데이터 센터에는 수백 마일의 광섬유 케이블이 포함될 수 있다. 케이블링을 적절히 유지하고 접근할 수 있도록 시스템과 장비는 필수다.[6]
고려 사항
비즈니스 환경에 따라 유연하고 신속하게 지원할 수 있는 유연성과 확장성이 보장되도록 구축해야 한다. 그린 데이터 센터처럼 고밀도 환경의 구성을 통한 고효율 데이터 센터를 구성하는 것이 필수이다. 랙 당 전력 밀도의 증가에 따른 적합한 전력의 분배가 필요하고, 냉각 성능과 에너지 효율이 향상해야 한다. 그리고 인터넷 데이터 센터는 정전 등으로 인해 서버가 멈추면 안 되기 때문에 정전이 되지 않도록 설계한다. 만의 하나 대비하기 위해 전력 공급 업체로부터 전력을 우선적으로 공급받고, 여러 발전소에서 전력을 공급받을 수 있도록 설계한다.[2] 또한, IT 및 시설 운영 모두에 걸친 통합적인 정보 수집 및 관리 기술을 통해 관리 효율 향상 및 자원 절감에 기여하는 기술이 필요하다.[4] 규모가 큰 회사는 여러 지역에 데이터 센터를 운영한다. 정보 백업 방법, 홍수나 폭풍, 테러 위협 같은 자연재해와 인적 재해에서 데이터 센터를 보호하는 방법에 있어 유연성을 제공한다. 데이터 센터 아키텍처의 경우 선택지가 아주 많기 때문에 어려운 결정이 필요하다.
- 미러링 데이터 센터가 필요한가?
- 얼마나 많은 지역적 다양성이 필요한가?
- 중단 사고가 발생했을 경우 복구에는 어느 정도의 시간이 걸리는가?
- 확장하려면 얼마나 많은 공간이 필요한가?
- 전용 데이터 센터를 임대해야 하는가? 코로케이션이나 매니지드 서비스를 사용해야 하는가?
- 대역폭과 전력에 필요한 요건은 무엇인가?
- 선호하는 공급업체는?
- 필요한 물리적 보안의 종류는 무엇인가?
등의 고려할 사항이 있다.[5]
문제점
데이터 센터의 역할이 늘어나면서 처리하는 데이터의 양이 막대하다. 365일 24시간 내내 돌아가는 데이터 센터는 엄청난 전기를 소모하고, 전기를 소모하는 만큼 많은 열을 발생한다. 이 열을 가만히 두면 회로가 과열되어 데이터 유실이 발생하고, 인터넷 서비스에 문제가 생긴다. 따라서 냉각해 주는 과정에서 많은 전기가 소모된다.[3] 또한, 비즈니스 요구 사항이 다양해지고 복잡해지면서 수많은 문제에 직면한다. 제한된 예산으로 더욱 나은 서비스를 제공해야 하는 압박에도 시달린다. 데이터 센터는 설치되어 있는 서버, 스토리지, 네트워크 장비 및 파워, 쿨링 장비 등과 같은 하드웨어의 수가 급속도로 증가하여, 운용 및 관리 비용 증가로 운영에 많은 어려움을 겪는다.[7]
솔루션
서브 시스템
반도체 벤더에서 저전력 프로세서 및 전력 제어 성능을 갖춘 프로세서를 제공한다. 저전력 설계는 전력 소비를 줄이고, 서버에서 가장 많은 전력을 소비하는 부품인 프로세서를 저발열 제품으로 교체하면 서버의 발열량도 줄일 수 있다. 결과적으로 전력 소모에 따른 비용 절감으로 고객의 유지관리 비용을 절감할 수 있다.
시스템
전력을 관리하는 방법으로, 벤더에서 공급하는 전력 관리 소프트웨어를 사용하여 휴지 상태인 서버의 전력을 차단하고, 낭비되는 전력을 줄일 수 있다. 또한, 고객 측에서 설치된 서버 자원의 수와 전력 소비의 관계를 고려해야 한다. 프로세서, 메모리, 스토리지 디스크 및 입출력 카드의 수량이 증가하면 전력 소비량도 증가하게 된다. 이를 해결하는 데 필요한 서버 가상화 솔루션의 중요성이 증대된다. 뒷받침할 수 있는 향상된 프로세서, 메모리, 디스크 및 입출력 장비를 갖춘 시스템의 역할도 중요한 요소가 되었다.
랙
랙 사이의 비어있는 패널 공간을 사용하여 공기의 흐름을 향상해 전력 소비를 줄인다. 이 방법은 저렴하고 활용하기 쉽다는 장점이 있다. 그리고 모듈러식 접근 방법인 저전력 파워 및 쿨링 솔루션과 다른 랙 레벨에서의 방법이 있다. 랙 레벨 무정전 전원 공급 장치(UPS), 캐비닛 인클로저 및 서로 마주보는 인클로저 방식을 사용하여 필요에 따라 데이터 센터에 추가 전력 및 쿨링 장비를 제공한다. 모듈러 쿨링 장비는 추가로 쿨링 역할을 제공할 뿐만 아니라 발열로 인해 뜨거워진 공기를 데이터 센터에서 외부로 유출하는 역할을 담당한다. 또한, 랙 레벨에서 데이터 센터의 환경을 감시하는 툴을 사용하여 효율을 극대화할 수 있다. 유선 또는 무선의 소형 센서를 설치하여 온도, 습도, 정전, 공조부문(HVAC) 손실 등 랙 레벨에서 발생할 수 있는 모든 유형의 변화를 지속해서 감시할 수 있다.
룸
인터넷 데이터 센터(IDC)의 보고서에 따르면, 20% 정도만이 핫&콜드 통로를 사용하고 있다. 핫&콜드 통로와 같은 솔루션을 포함하는 랙의 배치를 다시 구성하는 것이 데이터 센터의 발열 문제를 개선하기 위한 또 다른 방법이라고 인식하기 시작했다는 것을 알 수 있다. 그리고 케이블 제거 및 환기 장치 청소를 하는 방법이 있다. 데이터 센터의 평균 수명은 12년이다. 바닥에 설치된 케이블이 공기의 흐름을 방해하고 있다는 인식이 있다. 또한, 환기 장치를 세척함으로써 데이터 센터의 수명을 연장하고 공기의 흐름을 효과적으로 개선할 수 있다.[7]
친환경 데이터 센터
그린 데이터 센터라고도 한다. 서버가 높은 열에 급격한 성능 하락과 고장을 일으켜 인위적인 냉각 없이는 사용이 불가능하다. 하지만 냉각시스템은 장비 가동보다 훨씬 많은 전력을 필요로 한다. 데이터 센터 전력의 약 50%를 냉각 시스템이 차지하고, 전력을 만들어내는 방식이 아직은 화석 연료를 이용하는 방식이 대부분이라 환경 오염 문제가 대두될 수밖에 없다.[2][3]
재생 에너지 활용
태양광, 풍력, 수력, 조력과 같은 재생 에너지를 사용하는 발전 시설을 데이터 센터를 만들 때 함께 만든다. 페이스북이 아일랜드 클로니(Clonee)에 만들고 있는 데이터 센터가 대표적인 예이다. 데이터 센터를 100% 풍력 발전으로 움직이는 데이터 센터로 만들 계획이다. 이를 위해 오픈 컴퓨트 프로젝트(OCP)의 데이터 센터 설계 기술을 도입했다. 이 기술은 외부업체와 함께 서버, 냉각 장비, 냉각 구조 등을 표준화하는 작업으로 자체적으로 냉각 효율이 강화된다. 또한, 저전력, 저발열 서버를 도입하여 냉각 장비의 전력 소모도 줄어 100% 풍력 발전이 가능해진다. 호스팅 기업인 페어 네트웍스는 라스베이거스 사막 한복판에 데이터 센터를 만들었다. 센터 외곽으로 태양광 패널을 설치하여 태양력 에너지로만 데이터 센터를 운영한다.[8]
자연환경 활용
구글은 2011년에 핀란드 남동부의 항구도시인 하미나(Hamina)에 데이터 센터를 설립했다. 나무와 나무를 가공한 제품을 수출하는 것이 도시의 주력 사업인데, 구글은 하미나의 종이 공장을 사서 데이터 센터로 개조했다. 그 후 풍부한 바닷물을 끌어 올려 데이터 센터를 식히는 데 사용한다. 데이터 센터 온도를 낮출 때는 주로 공기를 이용한 냉각 방식이 사용된다. 따라서 구글은 공기와 물을 모두 사용하는 하이브리드 냉각 방식을 적용하였다. 네이버 또한 자연환경을 활용한 데이터 센터를 설립했다. 국내에서 연평균온도가 비교적 낮은 강원도 춘천에 데이터 센터 "각"을 설립하여, 외부의 찬 공기를 기기 냉각에 활용한다. 외부 공기는 AMU(Air Misting Unit) 장치를 통과하면서 불순물이 제거되고, 분사되는 미스트에 의해 더 차가워진다. 이 공기가 내부로 유입되면서 온도를 효과적으로 낮춰준다. 이를 통해 따뜻한 날씨에도 외부 공기를 효율적으로 사용할 수 있고, 동절기에는 외부 공기로만 서버를 식힌다. 마이크로소프트의 경우 바닷속에 데이터 센터를 구축했다. 수면 35m에 물이 들어오지 못하게 금속 재질의 컨테이너로 제작하여 온도가 낮은 해수를 냉각수로 사용한다. [3][8]
그 외 활용
재생 에너지와 자연환경을 동시에 활용하는 방법이다. 페이스북이 2013년에 한여름에도 25도가 넘지 않는 스웨덴 루레아에 설립한 데이터 센터가 대표적이다. 루레아 데이터 센터는 전체 전력 중 70%를 루레아 강의 수력발전소에서 공급받는다. 또한, 내부 장비의 열을 식히기 위해 차가운 북극 바람을 이용한다.[8] 아마존(Amazon)은 데이터 센터에서 발생하는 열을 지역난방 에너지로 활용한다. 시애틀시의 중심가에 캠퍼스 건물들을 건설하고 있는데, 웨스틴 빌딩에서 발생하는 폐열을 난방 에너지로 사용하는 방안이다. 웨스틴 빌딩의 배관을 순환하는 물이 지하 배관을 통해 캠퍼스로 이동하여 여러 개의 열 교환기들과 열 회수냉각 장치를 거치면 온수의 온도가 18℃에서 54℃까지 상승한다. 페이스북도 덴마크 오덴세시에 데이터 센터 건설 사업을 추진하여 발생하는 폐열을 지역난방 네트워크를 통해 공급될 예정이다.[9]
비교
PoP(Point-of-Presence)는 일반적으로 한 위치에 단일 서버가 있는 회사를 지칭하고, 데이터 센터는 여러 서버가 있는 위치를 나타낸다. PoP는 콘텐츠 전송 네트워크(Content Delivery Networks, CDN)가 해당 위치에 물리적으로 존재하는지, 인터넷 교환 지점(Internet exchange Point, IxP)으로 알려진 네트워크 사이의 지점에 있는지를 나타낸다. 즉, 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) PoP는 지리적으로 가까운 지역의 사용자와 의사소통을 담당하는 전략적으로 위치한 데이터 센터이다. 콘텐츠를 웹 사이트의 방문자와 가깝게 함으로써 왕복 시간을 줄여주는 기능을 한다.[10]
각주
- ↑ 〈데이터 센터〉, 《위키백과》
- ↑ 2.0 2.1 2.2 David Lee, 〈IDC란?...〉, 《한국데이터통신》, 2016-02-03
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 물음표 해결 요행a, 〈데이터 센터란? 1분 정리!(Feat. 용인 네이버 데이터센터 무산 정리!)〉, 《티스토리》, 2016-06-15
- ↑ 4.0 4.1 둔탱이, 〈인터넷 데이터 센터(Internet Data Center) 구축 시 주요 고려 사항〉, 《티스토리》, 2015-09-29
- ↑ 5.0 5.1 Zeus Kerravala, 〈"데이터센터란 무엇인가" 2020년 현주소와 앞으로의 변화〉, 《아이티월드》, 2020-11-05
- ↑ 〈데이터 센터〉, 《IBM》, 2020-01-24
- ↑ 7.0 7.1 김용현, 〈(글로벌리포트) 데이터센터가 겪는 문제점과 해결책〉, 《전자신문》, 2009-04-06
- ↑ 8.0 8.1 8.2 강일용, 〈북극, 사막에 이어 바다속까지! 친환경 데이터센터〉, 《SK하이닉스 뉴스룸》, 2017-06-09
- ↑ 차종환 기자, 〈'전기먹는 하마' 데이터센터, 자연에서 해답 찾다〉, 《정보통신신문》, 2020-09-21
- ↑ 〈데이터 센터란 무엇입니까?〉, 《라임라이트》, 2019-03-27
참고자료
- 〈데이터 센터〉, 《위키백과》
- David Lee, 〈IDC란?...〉, 《한국데이터통신》, 2016-02-03
- 물음표 해결 요행a, 〈데이터 센터란? 1분 정리!(Feat. 용인 네이버 데이터센터 무산 정리!)〉, 《티스토리》, 2016-06-15
- 둔탱이, 〈인터넷 데이터 센터(Internet Data Center) 구축 시 주요 고려 사항〉, 《티스토리》, 2015-09-29
- Zeus Kerravala, 〈"데이터센터란 무엇인가" 2020년 현주소와 앞으로의 변화〉, 《아이티월드》, 2020-11-05
- 〈데이터 센터〉, 《IBM》, 2020-01-24
- 김용현, 〈(글로벌리포트) 데이터센터가 겪는 문제점과 해결책〉, 《전자신문》, 2009-04-06
- 강일용, 〈북극, 사막에 이어 바다속까지! 친환경 데이터센터〉, 《SK하이닉스 뉴스룸》, 2017-06-09
- 차종환 기자, 〈'전기먹는 하마' 데이터센터, 자연에서 해답 찾다〉, 《정보통신신문》, 2020-09-21
- 〈데이터 센터란 무엇입니까?〉, 《라임라이트》, 2019-03-27
같이 보기
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