OS 및 스토리지

HCI(Hyper Converged Infrastructure)의 배경과 장점 및 구성방식

Cloud Engineer 2022. 1. 26. 22:22

전통적인 시스템 아키텍처와 HCI 시스템 아키텍처 구성도

개요: 전통적인 아키텍처의 문제점

과거에는 IT 시스템을 구성할 때 HA 이중화된 L2 스위치를 통해 통신하는 서버팜을 구성 후, 각 서버들이 하나의 외장 스토리지를 바라보는 방식으로 아키텍처를 설계했습니다. 통합 스토리지는 각 서버들이 NAS(파일) 또는 SAN(블록) 구성을 할 수 있도록 내부에 2대의 SAN 스위치를 구성했구요. (포스팅 하단 그림 참고)

 

이러한 시스템 아키텍처는 다음과 같은 단점을 수반합니다.

기존 인프라 아키텍처의 문제점

  1. 초기 인프라 구축 비용이 많이 듦
  2. 서버 Scale Up/Out을 할 때 매우 오랜 시간이 소모
    • [예시] 서버 파트(내장 스토리지, 메모리 등) 및 물리 서버 발주 및 입고까지의 시간
  3. 스토리지에 I/O 병목 현상 발생
    • 서버에서 구동 중인 수많은 애플리케이션이 하나의 스토리지에 동시 접근하면서 
  4. 운영 복잡도가 높음
    • 다수의 서버와 수많은 LUN과 NAS 파일시스템 등으로 구성된 통합 스토리지를 관리

이러한 문제점을 해소하고자 기업들은 퍼블릭 클라우드에 눈을 돌리게 됩니다. 하지만 IT 리소스를 종량제 형식으로 임대하여 사용하는 퍼블릭 클라우드의 특성 상 크리티컬한 데이터가 어디에 저장되는지 모를 뿐만 아니라 기업이 인프라를 완전 통제를 하는데 어려움이 있습니다. 이러한 기업의 요구사항을 충족시키고자 HCI(Hyper Converged Infrastructure)라는 인프라 스트럭처가 등장합니다.

HCI (Hyper Converged Infrastructure)의 등장

정의

VMware, Nutanix와 같은 벤더가 서버 구성품(스토리지/메모리/CPU)과 가상화 솔루션 및 오케스트레이션 관리 솔루션 등을 1 ~ 2U 규모의 H/W장비에 통합 구성하여 공급하는 Appliance입니다. HCI를 도입한다면 위에 설명한 기존 시스템의 문제점에서 다음과 같은 부분을 해소할 수 있습니다.

HCI의 장점

  1. 신규 서버 구성 비용이 저렴
    • 기존 vCenter와 같은 클러스터링 환경에서 신규 VM만 생성/구성하면 되기 때문에 구축 비용이 저렴함
  2. 서버 Scale Up/Out에 매우 용이
    • Scale Out에 용이: 벤더의 가상화 솔루션을 통해 BM이 아닌, VM을 기반으로 서비스를 운영하기 때문에 HCI 노드 수요를 적절한 시기에 예측
    • Scale Up에 용이: IT 자원이 부족한 VM의 성능을 웹 UI에서 높여줄 수 있음
  3. SDS 기술을 이용한 스토리지에 I/O 병목 현상 해소
    • SDS(Software Defined Storage)라는 기술로 다수의 스토리지를 하나의 스토리지로 통합한 것과 같기 때문에 다수의 애플리케이션의 스토리지 I/O 병목 현상을 줄여줌
    • SDS에 대한 개념은 아래 그림을 참고
  4. 운영 복잡도를 낮춤
    • vCenter에 HCI 노드를 조인만 시키면 되기 때문에 H/W 운영의 복잡성이 줄어듦
    • SDS 기술을 이용한 스토리지 관리 단순화

HCI 연계 기술

HCI 노드를 이용한 vCenter를 구성하고, 해당 vCenter에서 여러 개의 VM 프로비저닝 및 Kubeadm 클러스터를 구축하는 것이 있을 것 같습니다. 이를 요약하면 Private Cloud(Cloud Native 기반의 On-Premise)에서 Kubernetes를 구축하는게 되겠구요.

마무리

Scale Up/Out에 용이할 뿐만 아니라 운영 복잡성을 낮춰주고 비용까지 저렴함에도 불구하고 HCI가 아닌 BM, 블레이드 서버 등과 통합 스토리지를 사용할 수 밖에 없는 이유는 각 벤더 별로 상이한 SW 라이선스 때문입니다. 따라서 IT 서비스를 제공할 서버의 SW 라이선스에 따라 HW 비용이 저렴한 HCI보다 고전적인 아키텍처에서 ROI(Return Of Investment)를 높일 수 있습니다.

개인적으로 시스템 엔지니어는 단지 더 진보적인 신기술만 고집하는 것이 아닌, 진보적인 신기술과 기존 기술을 융합하여 현재 시스템에서 높은 ROI를 뽑아낼 수 있는 방법이 무엇인지를 해결할 수 있는 엔지니어가 실력이 좋은 엔지니어라고 생각됩니다.

이상으로 포스팅을 마무리하겠습니다.

 

[출처]

- https://gnidoc.tistory.com/entry/HCIhyper-converged-infrastructure%EB%9E%80

- https://zdnet.co.kr/view/?no=20170412125910 

- https://velog.io/@seunghyeon/HCI-Hyper-Converged-Infrastructure

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