데이터 스토리지 비용 중 20% 정도가 불필요한 비용이라면 어떻게 생각하시나요? 그런 일은 있을 수 없다고 생각하시겠죠. SSD 크기가 인프라에 정확히 맞지 않는다면 그럴 수 있습니다.
IT 부서는 워크로드 속성을 기반으로 어레이에 가장 적합한 데이터 스토리지를 선택하는 방법을 잘 모릅니다. 기본적으로 스토리지 설계자들은 최악의 시나리오를 가정하여 인프라를 설계합니다.
하지만 오늘날의 워크로드는 대부분 읽기 집약적으로 변화하고 있습니다. Usenix의 데이터에 따르면 기업의 워크로드는 94%가 읽기 집약적이며, 쓰기 집약적 워크로드는 6%에 불과합니다. [1] 그렇다면 오늘날의 워크로드 요구사항을 만족하는 데이터 스토리지는 어떻게 선택해야 할까요? 잠시 후 실제 적용 사례를 통해 알아보도록 하겠습니다. 먼저, SSD에 어떤 변화가 발생하고 있는지 알아보겠습니다.
조직은 일반적으로 단일 워크로드 유형이 아닌 혼합 워크로드를 실행합니다. 상황에 따라 다른 성능 프로필, 내구성, 폼 팩터가 필요합니다. 조직에서 실행하는 애플리케이션을 최적화하려면 스토리지 니즈를 재고하고 규모를 조정해야 합니다. "모든 인프라에 적합한 단일 사이즈" SSD의 시대는 지났습니다. 다양한 성능과 내구성 프로필을 갖춘 SSD를 제공하는 스토리지 공급업체는 IT 관리자가 장기적으로나 단기적으로 "총 소유 비용(TCO)"을 개선할 수 있도록 지원합니다.
레거시 인프라를 보존하려는 경우, 스토리지 집적도 향상을 위해 U.2 용량 포인트가 확대되었습니다. 그리고 스토리지 인프라를 완전히 현대화할 계획이라면 EDSFF(Enterprise & Data Center Form Factors)가 매년 더 많은 산업에서 도입되고 있다는 사실을 고려하세요.
이러한 새로운 폼 팩터는 E1.S, E1.L, 그리고 E3.S 시리즈로 제공됩니다. 7.68TB에서 30.72TB까지 용량이 다양하며, 30.72TB는 현재 가장 큰 용량의 PCIe QLC 드라이브입니다. E1.L SSD를 사용해서 1U 랙 전면에서 U.2보다 3배 높은 집적도로 저장할 수 있습니다. 또한 향상된 서비스 기능과 더 커진 공간 효율성을 누릴 수 있습니다. 설계상 ESDFF는 더 나은 공기 흐름을 제공하므로, 레거시 폼 팩터보다 발열이 적고 에너지 비용도 낮습니다.
집적도와 경제성이 높은 Solidigm SSD는 드라이브와 랙의 개수를 줄여 성능을 높이고 TCO는 줄여 줍니다. 그뿐만 아니라 전력, 쿨링 및 유지 보수 비용도 적게 듭니다.
2010년대에 SSD가 데이터 센터에 처음 도입되었을 때만 해도 워크로드의 요건과 드라이브의 작동 방식을 지금처럼 확실하게 파악하지 못했습니다. 우리는 이제 스토리지 설계자가 SSD를 "과도하게 큰 사이즈"로 만드는 경향이 있다는 것을 알게 되었습니다. 몇 년 전에 출시된 SSD의 평균 내구성 수준을 현재 모델과 비교했을 때 이 사실은 더욱 명백해집니다. 현재 데이터 센터에 제공되는 SSD의 85% 정도가 ≥1 DWPD의 내구성을 갖고 있으며, 이는 ≥3 DWPD보다 낮은 비용으로 최신 요구 사항을 충족합니다. [1]
올바른 사이즈를 선택하는 것이 더욱 중요해진 이유는 현재에 이르러 워크로드와 드라이브 작동 방식을 더 잘 파악하게 되었기 때문입니다. 대량 샘플을 연구한 결과에 따르면, 시스템의 99%가 수명 종료까지 드라이브 내구성 중 15%만 소모합니다. [2] 핵심은? QLC SSD는 예전처럼 수명이 짧지 않습니다. 다시 말하자면 워크로드에 따라 데이터 스토리지에 과도한 비용을 지불하고 있을 수도 있습니다.
환경 좋은 소식은 합리적인 가격의 스토리지가 더 지속 가능한 스토리지이기도 하다는 것입니다. 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)라고도 알려진 대규모 국제 스트리밍 서비스를 살펴보겠습니다. 해당 팀은 더 나은 성능과 더 큰 용량이 필요했고, 여기를 보시면 데이터 서버에 SSD를 도입하는 것이 어떻게 도움이 되었는가를 알 수 있습니다.
1. 물리적 설치 공간 확연하게 축소 정상급 콘텐츠 전송 네트워크 제공 업체는 HDD 및 TLC SSD의 하이브리드 스토리지 솔루션에서 All-QLC 미드티어 솔루션으로 전환했습니다. 이 업체는 서버 설치 공간을 4.9배까지 줄일 수 있다는 것을 알게 되었습니다. [3] 이 업체는 스토리지를 현대화하여 온디맨드 콘텐츠를 더욱 효과적으로 제공하기 위해 솔리다임 QLC SSD를 채택했습니다. TLC NAND SSD와 동등하고 HDD보다 훨씬 높은 읽기 성능을 갖춘 Solidigm QLC 3D NAND SSD 덕분에 TCO를 줄이고, 효율적으로 콘텐츠를 확장하고, 더 많은 사용자에게 콘텐츠를 제공할 수 있게 되었습니다.
2. 전반적인 무게 감소 QLC의 더 작은 물리적 스토리지 설치 공간과 파운드/킬로그램당 더 큰 GB의 결합은 데이터 센터 설계에 큰 영향을 미쳤으며, 다층 데이터 센터 설계에서는 그 중요성이 더욱 커졌습니다.
3. 전반적으로 감소한 전력 소비 고밀도 스토리지와 더 작은 서버 설치 공간으로 총 전력 비용을 4%까지 절감할 수 있게 되었습니다. [3] 인프라 사이즈에 따라 상당한 비용을 절감할 수 있으며, 해당 CDN도 이를 통해 전력 사용량 및 비용을 절감했습니다.
4. 개선된 냉각 기능 고밀도 SSD를 사용하면 서버 수가 줄어들어 더 시원한 환경을 유지할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 ESDFF 폼 팩터는 더욱 훌륭한 통풍 시스템을 제공하므로, 그 절감 효과가 더 큽니다.
5. 보다 효율적인 폐기 스토리지 집적도가 높아 수명 종료 시 폐기할 드라이브 수가 3.5배 감소합니다. [3]
결론 고밀도, 고성능 데이터 스토리지를 이용하면 물리적 설치 공간을 줄이고 전반적인 TCO를 절감할 수 있습니다. 솔리다임 QLC SSD를 사용하면 더 이상 성능 또는 용량 측면에서 비용을 낭비할 필요가 없습니다. QLC SSD를 사용하면 모든 것을 누릴 수 있습니다. 이 주제에 대한 자세한 내용은 솔리다임 영업 이사인 Alexey Rogachkov가 CloudFest 에서 발표한 기조 연설을 시청하십시오. 솔리다임 QLC SSD에 대해 자세히 알아보기
[1] Forward Insights Datacenter, 2019년 5월. 2020-2023년 전세계 데이터 센터 SSD 출하분의 내구성은 ≤1 DWPD으로 평가됩니다.
[2] Enterprise Storage Deployment의 140만 개의 산업 SSD에 대한 University of Toronto 연구. 대규모 Enterprise Storage Deployments의 SSD 안정성 연구. https://www.usenix.org/conference/fast20/presentation/maneas
[3] 솔리다임. 솔루션 요구 사항: 480TB의 총 용량과 노드당 190Gbps의 처리량을 모두 제공하는 미드티어 CDN 솔루션. 출처 - 솔리다임. https://www.intel.com/content/dam/www/central-libraries/us/en/documents/replace-legacy-storage-in-cdn-with-qlc-ssd-brief.pdf. 부록 A의 솔루션 구성 세부 사항 확인