콘텐츠 전송 네트워크의 레거시 스토리지를 비용 효율적인 대용량 솔리다임™ D5 시리즈 SSD로 교체하십시오

검증된 플로팅 게이트 기술을 기반으로 구축된 솔리다임 D5 시리즈 QLC 3D NAND SSD에는 PCIe 4.0 컨트롤러와 최신 펌웨어가 포함되어 있어 웜 데이터에 대한 탁월한 읽기 성능을 갖춘 대용량 드라이브를 구현할 수 있습니다. 결고ㅏ적으로 특정 배포에서 이러한 드라이브는 3단계 셀(TLC) NAND SSD(솔리드 스테이트 드라이브) 및 HDD 구성으로 구성된 하이브리드 구성을 대체하여 서버 집적도와 총 소유 비용(TCO) 절감 효과를 높일 수 있습니다.

주문형 비디오(VoD)의 인기가 높아짐에 따라, 데이터 스토리지의 뒷받침이 필요해졌습니다.

점점 더 많은 소비자가 스트리밍 미디어를 사용하고 있습니다. 2020년 Netflix 가입자는 2억 명에 달했습니다. 2019년보다 3,700만 명 증가한 수치입니다. [1] Hulu의 VoD 가입자는 2021년 1분기에 3,540만 명이 되었는데, 이는 전년 대비 30% 증가한 수치입니다. [2] 스트리밍 시장은 지난 10년간 수십억 달러 규모의 산업으로 성장했습니다.

VoD 콘텐츠 공급업체는 콘텐츠 라이브러리를 확장하기 위해 더 많은 비용을 지출해야 했습니다. 또한, 업계는 소비자에게 보다 질 좋은 콘텐츠를 제공하기 위해 빠르게 움직이고 있고, 이로 인해 저장 및 전송해야 할 데이터가 엄청나게 증가하고 있습니다.

예를 들어, 720p 비디오가 2-3GB의 스토리지를 소비한다면, 1080p 버전은 약 4-5GB의 스토리지를 소비하므로, 스트리밍 데이터의 양이 거의 두 배 증가합니다. 적절한 비용으로 고객 서비스 수요를 충족하려면 이처럼 방대한 데이터를 효율적으로 저장해야 합니다.

콘텐츠를 에지에 더 가깝게 이동시키기

미드 티어 및 에지 서버는 최종 사용자에게 더 가까이 콘텐츠를 이동시켜 고객 서비스를 최적화하고 CDN 비용을 줄이는 데 사용됩니다. (그림 1 참조) 이 서버들은 사용자 경험(UX)을 개선하기 위해 시스템 지연 시간에 초점을 맞추고 읽기 집약적 대형 블록 스토리지 워크로드를 구동합니다. 또한, 미드 티어 및 에지 서버는 공간, 전력 및 냉각 측면에서 위치 제약 조건을 충족해야 합니다.

이러한 요건을 충족하려면 VoD 콘텐츠의 특성을 고려해야 합니다. 워크로드는 매우 읽기 집약적입니다(최대 95%). 새로운 콘텐츠를 업로드할 때 발생하는 쓰기는 대체로 순차 워크로드입니다. 일반적으로 읽기와 쓰기 모두 최대 128K의 대형 블록 크기로 구성됩니다.

미드 티어 및 에지 시나리오 모두 다음과 같은 과제를 공유합니다.

• 공간 및 운영 효율성 최적화
• 처리량 효율성의 해결
• 제한된 공간 내에서 더 많은 콘텐츠, 더 질 좋은 콘텐츠, 더 많은 사용자를 위한 확장

그림 1. VoD 콘텐츠 공급업체는 UX를 개선하기 위해 미드 티어 및 에지 서버에 콘텐츠를 저장합니다

VoD 워크로드에 적합한 스토리지 배포하기

이러한 특성을 고려할 때 CDN 공급업체의 가장 까다로운 요구 사항을 해결하는 동시에 성장을 위한 확장성을 제공할 수 있는 이상적인 스토리지는 무엇일까요? 스토리지 구성은 다양할 수 있지만, 미드 티어 및 에지에서 일반적으로 사용되는 것은 TLC NAND SSD 및 HDD의 하이브리드 어레이입니다. 그러나 HDD와 TLC NAND SSD는 비용 효율적인 방식으로 서비스 요건을 충족하려는 CDN 공급업체에 큰 문제점을 야기합니다.

HDD는 공간 효율이 낮고 운영 비용이 높습니다. 또한, 성능이 떨어지기 때문에 필요한 처리량을 달성하려면 반드시 TLC NAND SSD와 페어링해야 합니다. TLC NAND SSD는 충분한 성능을 제공하지만, 비용이 최적화되어 있지는 않습니다. 따라서 처리량당 비용을 최적화하려는 CDN 공급업체에게는 최고의 선택이 아닌 경우가 많습니다.

CDN 워크로드를 위한 안정성과 경제성 

쿼드 레벨(QLC) 기술을 기반으로 한 솔리다임 D5 시리즈 SSD는 미드 티어 및 에지 위치에서 VoD 워크로드를 효과적으로 처리합니다. QLC NAND 드라이브는 TLC NAND SSD와 유사하고 HDD보다 훨씬 높은 읽기 성능을 제공합니다. 

또한, 솔리다임 D5 시리즈 SSD는 높은 집적도를 지원하므로 미래에 대비한 확장성을 제공하는 동시에 현재의 TCO를 낮추는 데 도움이 됩니다. 표 1은 하이브리드 어레이 대비 올-QLC NAND 어레이를 배포할 때의 이점을 강조합니다.

표 1. 주요 CDN 메트릭을 위해 일반 HDD 대비 솔리다임 D5-P5316(구 Intel®) 드라이브를 사용할 때의 이점 [3]

미드 티어 서버에서 TLC NAND SSD + HDD를 D5 시리즈 QLC NAND SSD로 교체하십시오

미드 티어 서버는 읽기 집약적 워크로드를 가지고 있습니다(일반적으로 읽기가 최대 95%이며 사용률이 낮은 기간에만 순차 쓰기가 발생함). 따라서 QLC NAND SSD는 이러한 서버에서 흔히 볼 수 있는 하이브리드 어레이(TLC NAND SSD + HDD)를 대체할 수 있는 강력한 후보입니다. 

이는 부분적으로 QLC NAND SSD가 TLC NAND SSD에 상응하는 읽기 성능을 갖추고 있기 때문입니다. 워크로드의 제한적 쓰기 부담에 비해 대용량인 점을 감안하면 QLC NAND SSD는 작업에 충분한 내구성을 제공합니다. 예를 들어, 30.72TB QLC NAND SSD x 0.41DWPD(drive writes per day) x 365일 x 5년은 23PBW(petabytes written)와 같습니다.

노드당 480TB의 용량과 노드당 190Gbps의 처리량을 필요로 하는 미드 티어 설치를 모델링하면 그림 2와 같이 서버 집적도가 거의 5배 증가하고, 최대 14%의 TCO가 감소합니다. [4] 기존 하이브리드 어레이에서는 처리량 요건을 충족하기 위해 HDD 스토리지가 필요 이상으로 크게 오버프로비저닝됩니다.

이 이론상의 예시에서 오버프로비저닝된 어레이를 올-QLC NAND SSD로 교체하면 서버 수가 331개에서 67개로 줄어들어 추후에 확장할 수 있는 충분한 공간을 확보하게 됩니다. 이러한 놀라운 개선이 가능한 것은 QLC NAND SSD의 읽기 최적화 성능 덕분입니다. 이를 통해 조직은 TLC NAND SSD를 캐시 드라이브로 사용하지 않고 HDD를 공간 및 운영 효율성이 더 높은 대용량 스토리지로 교체할 수 있습니다.

그림 2. 서버 집적도를 위해 솔리다임 SSD는 미드 티어 서버의 하이브리드 스토리지 어레이를 대체합니다

에지 서버에서 하이브리드 어레이 또는 올-TLC NAND를 D5 시리즈 QLC NAND SSD로 교체하십시오 

에지 서버는 미드 티어 서버와 유사한 워크로드 프로파일을 가지고 있으므로, 에지 서버 또한 QLC NAND SSD의 읽기 성능 및 용량 최적화를 통해 이점을 누릴 수 있습니다. 이러한 이점을 계량화하는 한 가지 방법은 두 가지 시나리오에서 128TB 용량과 300Gbps 처리량을 필요로 하는 서버를 모델링하는 것입니다. 

시나리오 1의 경우, 레거시 하이브리드 어레이 CDN(TLC NAND SSD + HDD)을 올-QLC NAND SSD 솔루션으로 업데이트하면 최대 3.7배 더 높은 서버 집적도와 최대 2.3배 더 낮은 TCO를 실현하고 설치 공간 감축, 전력 및 냉각 효율 개선, 드라이브 교체 횟수 감소를 통해 운영 비용(OpEx)을 크게 낮출 수 있으며, 신흥 시장에 적합합니다. [5]

시나리오 2의 경우, 올-QLC NAND를 선택하면 22% 더 높은 서버 집적도와 최대 20%의 TCO 절감을 실현하여 읽기 집약적인 콘텐츠 전송 SLA를 충족하면서 더 효율적으로 확장할 수 있으며, 일반적인 올-TLC NAND SSD 구현을 대상으로 합니다. [6]

그림 3. 서버 집적도를 위해 솔리다임 SSD는 미드 티어 서버의 TLC 또는 하이브리드 스토리지 어레이를 대체합니다

솔리다임 D5 시리즈 SSD의 추가 이점

미드 티어 및 에지 서버의 QLC NAND SSD 어레이는 다른 측면에서도 CDN 공급업체에 도움이 될 수 있습니다.

• 서버 대역폭을 높여 다운스트림 네트워크 트래픽(소스 전환율)을 줄입니다
• 더 높은 노드당 용량 및 대역폭을 통해 효율적으로 확장하여 더 많은 콘텐츠와 사용자를 수용할 수 있습니다
• 낮은 지연 시간 및 높은 서비스 품질(QoS)을 통해 최초 패킷 응답 시간을 개선합니다

스토리지를 현대화하여 수요에 대응합니다

VoD가 폭발적으로 성장함에 따라, 서비스 공급업체는 성장 목표를 달성하는 동시에 서비스 수준을 유지하고 효율성 개선을 통해 비용을 관리해야 하는 입장이 되었습니다.

솔리다임 D5 시리즈 3D NAND SSD는 스토리지를 현대화하여 온디맨드 콘텐츠 전송을 더 효과적으로 지원할 수 있는 대안을 제공합니다. TLC NAND SSD에 상응하고 HDD보다 훨씬 높은 읽기 성능을 제공하는 솔리다임 D5 시리즈 SSD를 통해 TCO를 낮추고 콘텐츠를 효율적으로 확장하고 더 많은 사용자에게 서비스를 제공할 수 있습니다.