하이퍼컨버지드 인프라(HCI) 는 서버의 로컬 스토리지와 소프트웨어 정의 스토리지(SDS)를 결합하여 HCI 클러스터의 모든 노드에서 접근 가능한 가상 SAN을 구축하는 기술입니다. HCI를 사용하면 스토리지와 컴퓨팅을 동일한 콘솔에서 관리할 수 있습니다. HCI 클러스터에 컴퓨팅과 스토리지를 추가하려면 기존 데이터센터 구성처럼 스토리지를 구매하고 서버와 통합한 다음 각각 다른 관리 콘솔을 사용하여 스토리지와 컴퓨팅을 관리하는 대신, HCI 노드만 추가하면 됩니다. 하지만 HCI는 여러 장점이 있지만 데이터센터의 모든 문제를 해결하는 만능 해결책은 아닙니다. 오히려 HCI에 대한 과도한 의존이 데이터센터의 경제성에 부정적인 영향을 미치는 사례가 나타나고 있습니다. 이에 따라 기업들은 HCI 의 장점을 유지하면서 단점을 보완하는 HPE의 분산형 HCI(dHCI) 솔루션 과 같은 대안을 모색하고 있습니다 . dHCI 솔루션은 HPE의 ProLiant 서버, Nimble 스토리지, M 시리즈 네트워크 스위치를 통합한 솔루션입니다.
HCI에는 소프트웨어 정의 스토리지(SDS)와 결합된 서버의 로컬 스토리지를 사용하여 HCI 클러스터의 다른 HCI 노드와 공유할 수 있는 vSAN(가상 SAN)을 생성하는 작업이 포함됩니다. HCI를 사용하면 대안 대신 컴퓨팅 및 스토리지를 추가하기 위해 단일 노드만 구매하면 됩니다. 별도의 스토리지 어레이를 구매하고 다른 관리 콘솔과 서버에서 관리하고 이들을 통합해야 합니다.
단일 제품으로 추가 컴퓨팅 및 스토리지 용량을 추가하면 데이터 센터의 용량을 늘리는 물류가 간소화되어 동일한 컨트롤 플레인에서 계속 관리할 수 있습니다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 HCI가 데이터 센터 문제의 만병통치약은 아닙니다. 실제로 데이터 센터의 경제성에 부정적인 영향을 미치는 HCI에 대한 과도한 의존도를 목격하고 있습니다.
HCI의 과제
HCI의 첫 번째 광범위한 사용은 VDI(가상 데스크톱 인프라)였으며 VDI와 HCI가 완벽하게 맞는 것처럼 보였습니다. 추가 데스크톱이 필요할 때 이 페어링을 통해 각 데스크톱에 필요한 스토리지 및 컴퓨팅 양을 알 수 있었고 그에 따라 이러한 요구 사항을 충족하도록 새로운 HCI 노드를 설계할 수 있었습니다. 이 프로세스를 통해 VDI 배포의 설계, 배포 및 확장이 상대적으로 간단해졌습니다.
HCI가 VDI로 입증된 실적을 얻은 후 HCI 노드가 일반 워크로드를 위해 판매 및 배포되기 시작했습니다. 안타깝게도 일반 워크로드는 VDI 워크로드만큼 예측 가능하지 않으며 컴퓨팅 및 스토리지는 다양한 컴퓨팅 집약적 및 스토리지 집약적 워크로드로 인해 서로 선형적으로 확장되지 않을 수 있습니다. 스토리지와 컴퓨팅을 HCI와 분리할 수 없습니다. 이렇게 하면 고립되고 낭비되는 리소스가 남게 됩니다. 경우에 따라 기업은 HCI IT 관리의 용이성 때문에 비효율적인 HCI 공간 확장을 합리화합니다.
HCI가 사랑하는 VDI 워크로드도 변화하고 있습니다. IT 업계는 최근 전통적으로 사무실에서 일하던 직원들이 재택근무(WFH)로 대규모 이주하는 현상을 목격했습니다. 더 이상 작업자가 VDI 환경 내에서 한두 개의 애플리케이션만 담당하는 것을 볼 수 없습니다. 이제 4개 또는 8개의 vCPU, 32GB RAM 및 GPU를 갖춘 가상 데스크톱이 필요한 고급 사용자가 원격으로 일하고 있습니다. 말할 필요도 없이 범용 HCI 노드는 이러한 유형의 워크로드를 효율적으로 처리할 수 있는 장비가 없습니다.
dHCI(분산 HCI)
지난 몇 년 동안 많은 IT 전문가들은 스토리지를 확장하고 세분화된 컴퓨팅을 수행하면서도 여전히 단일 관리 콘솔을 사용하는 방법이 필요하다고 결론지었습니다. IT 리소스를 분리하여 HCI(줄여서 dHCI)를 분해해야 했습니다. 논리적 존재에서 dHCI는 HCI와 동일하게 보입니다. 그러나 물리적 수준에는 스토리지 및 컴퓨팅 노드가 있습니다. 스토리지 및 컴퓨팅 성능은 별도로 조달할 수 있으며 고대역폭 네트워크를 통해 서로 연결될 수 있습니다.
그래픽 조작, 엔지니어링, 인공 지능(AI) 또는 기계 학습(ML)을 위한 NVIDIA GPU와 같은 전문 IT 리소스가 필요한 경우 스토리지와 별도로 컴퓨팅 리소스를 추가할 수 있습니다. 필요한 경우 불필요한 컴퓨팅 리소스를 낭비하지 않고 더 많은 스토리지를 추가할 수 있습니다.
dHCI의 작동 방식을 더 잘 이해하려면 HPE의 dHCI 아키텍처를 살펴보십시오. dHCI의 초기 혁신가이자 선구자 중 하나인 HPE는 컴퓨팅용 HPE ProLiant 서버, 스토리지용 HPE Nimble, 관리 플레인용 VMware vSphere를 사용하는 솔루션을 보유하고 있습니다.
HPE M-시리즈 이더넷 스위치는 하드웨어 구성 요소를 함께 연결하며 이러한 스위치는 dHCI 배포의 비밀 요소입니다. 과거에는 컴퓨팅과 스토리지 간의 네트워크 트래픽 양과 품질이 큰 병목 현상이었습니다.
자세히 보기: HPE Nimble dHCI 직접 체험
HPE dHCI 배포의 컴퓨팅을 위해 HPE는 유명하고 존경받는 DL ProLiant 서버를 사용합니다. 이러한 서버는 조직의 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 구성으로 제공됩니다. 범위의 한쪽 끝에는 325U, 단일 소켓, 10GB RAM이 장착된 AMD EPYC 기반 시스템인 HPE ProLiant DL1 Gen16 서버를 제공합니다. 다른 한편으로는 최대 4개의 Intel Xeon 프로세서, 580TB RAM 및 10개의 PCIe 16 슬롯을 지원하는 16U HPE ProLiant DL3.0 GenXNUMX 서버를 제공합니다.
dHCI 배포에서 덜 강력한 서버는 단일 애플리케이션을 호스팅하기 위해 배포될 수 있는 반면 엄청난 양의 리소스가 있는 서버는 메모리 내 데이터베이스와 같은 가장 까다로운 애플리케이션을 처리할 수 있습니다. GPU가 여러 개인 서버는 까다로운 분석 계산을 수행할 수 있습니다. HPE dHCI 클러스터는 최대 32개의 컴퓨팅 노드를 처리할 수 있습니다. 여기서 핵심은 HCI에서 하듯이 제한된 옵션 집합에서 서버를 선택하는 대신 특정 워크로드에 맞게 서버를 더 맞춤화할 수 있다는 것입니다.
HPE Nimble Storage는 올플래시 어레이 시장의 초기 진입자이자 자체 관리형 스토리지의 혁신자였습니다. HPE dHCI 환경에 도입되면 Nimble Storage는 VMware vCenter에서 자동으로 검색됩니다. 현재 Nimble Storage에서 지원하는 VMware vSphere 데이터 스토리지 서비스에는 정책 기반 스토리지를 허용하는 VVol(VMware Virtual Volumes)이 포함됩니다. 또한 dHCI 클러스터에서 새로운 애플리케이션 통합의 효과를 확인하는 데 도움이 되는 "what-if" 시뮬레이터로 구성됩니다.
Nimble Storage는 대기 시간이 200마이크로초로 짧고 중요한 애플리케이션이 필요한 리소스를 확보할 수 있도록 자동 QoS를 제공합니다. 데이터 보호를 위해 시스템은 6개의 동시 드라이브 오류를 허용할 수 있으며 어레이에는 단일 오류 지점이 없습니다. HPE Nimble Storage는 최대 32-XNUMX의 가용성 또는 연간 다운타임이 XNUMX초 미만입니다.
틀림없이 dHCI 배포에서 가장 중요한 구성 요소는 스토리지와 컴퓨팅 간의 엄청난 양의 트래픽을 처리해야 하는 네트워크 스위치입니다. 스위치는 대역폭 요구 사항을 해결해야 할 뿐만 아니라 지속적으로 낮은 대기 시간으로 이를 수행해야 합니다. 이를 달성하기 위해 HPE는 NVIDIA® Mellanox Spectrum™ 이더넷 스위치 실리콘으로 구동되는 M 시리즈 스위치를 제공합니다.
Nvidia Spectrum ASIC를 기반으로 하는 HPE M-시리즈 이더넷 스위치 제품군에는 16Gb/s에서 128Gb/s까지 지원하는 1~100개의 포트 범위에서 선택할 수 있는 다양한 스위치가 있습니다. 이 스위치는 절반 및 전체 너비 크기로 제공됩니다.
이러한 스위치를 고유하게 만드는 기능 중 하나는 다른 벤더 스위치의 300/16에서 42/2인 XNUMX나노초 대기 시간입니다. 이러한 스위치는 일반 네트워크 트래픽에 뛰어난 성능을 제공하지만 dHCI 클러스터의 Nimble Storage와 ProLiant 서버 간에 iSCSI 트래픽과 같은 블록 스토리지 트래픽을 전달할 때 정말 빛을 발합니다. 이 스위치의 뛰어난 성능은 부분적으로 Spectrum 및 Spectrum-XNUMX 내의 XNUMXMB 및 XNUMXMB의 유연한 공유 버퍼로 인해 최고의 버퍼링 및 마이크로버스트 흡수를 허용합니다. 마찬가지로 빠른 명시적 정체 알림(ECN) 및 RDMA/RoCE를 지원하여 스토리지 데이터 흐름을 최적화하므로 경쟁 스위치에 비해 확실한 이점을 제공합니다.
HPE M-시리즈 SN2010M 스위치는 고유한 절반 너비 폼 팩터로 제공되므로 1U의 랙 공간만 차지하는 1개의 장치를 나란히 배치할 수 있어 스토리지 및 컴퓨팅을 위한 더 많은 공간을 확보할 수 있습니다. 2010개의 스위치를 사용하면 1U 공간에서 완전한 스위치 이중화를 얻을 수 있습니다. SN1M은 100Gbps에서 18Gbs 속도, 28Tbps의 총 대역폭을 위한 4개의 SFP28 포트 + 1.7개의 QSFPXNUMX 포트로 XNUMXU 절반 너비 케이스에 많은 것을 포함합니다.
서버, 스위치 및 스토리지는 매우 상호 의존적이기 때문에 dHCI 배포에서 발생할 수 있는 문제의 근본 원인을 찾으려고 할 때 공급업체 간에 상당한 손가락질이 발생할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Nimble Support는 구성 요소에 관계없이 지원 호출의 전체 소유권을 갖습니다. IT 전문가는 전담 전문가가 있는 중앙 지원 조직을 제공하고 더 중요한 것은 더 빠른 문제 해결로 이어지기 때문에 이 수준의 서비스의 중요성을 알고 있습니다.
비 HCI 시스템의 문제는 이를 모니터링하고 관리하는 데 여러 가지 관리 콘솔이 필요하여 조직의 여러 부서가 서로 다른 구성 요소를 소유하고 관리하는 사일로화로 이어진다는 것입니다. 반대로 HPE dHCI를 사용하면 VMware vCenter Server를 통해 모든 구성 요소를 관리할 수 있으므로 과거에 시스템을 괴롭혔던 사일로가 제거됩니다.
HPE가 dHCI에 제공하는 가치를 더욱 높이기 위해 HPE dHCI 클러스터의 구성 요소를 모니터링하는 무료 웹 기반 서비스인 InfoSight는 문제가 애플리케이션의 성능을 방해하기 전에 문제를 방지하기 위한 권장 사항을 사전에 제공합니다.
맺음말
dHCI를 사용하면 회사는 단점(컴퓨팅과 함께 스토리지를 배포해야 하는 제한적이고 융통성 없는 토폴로지) 없이 HCI 이점(관리 및 배포 용이성)을 추출할 수 있습니다. HCI의 이러한 경직성으로 인해 값비싼 리소스가 좌초되고 사용되지 않습니다. dHCI는 서버와 스토리지를 관리 소프트웨어와 함께 던지는 것 이상입니다. 효율적이기 위해서는 하드웨어와 소프트웨어가 전체적인 방식으로 함께 엔지니어링되어야 하며 이것이 바로 HPE가 dHCI 제품으로 수행한 것입니다. HPE는 고도로 구성 가능한 컴퓨팅용 ProLiant 서버, 뛰어난 데이터 효율성과 초저지연 스토리지용 Nimble Storage, 아마도 가장 중요한 HPE M 시리즈 네트워크 스위치를 사용하여 이 둘 사이에 정보를 전달합니다.
과거에는 IT 리소스를 분산 배치하는 데 있어 스토리지와 컴퓨팅 간의 대역폭을 애플리케이션에 필요한 초저지연 조건으로 처리하는 데 어려움이 있었습니다. 하지만 NVIDIA Spectrum ASIC 기반의 HPE M 시리즈 네트워크 스위치를 사용하면 이러한 문제가 해결됩니다. 이 스위치는 필요한 대역폭을 효율적으로 처리하여 dHCI(분산형 HCI)를 현대 데이터 센터에 필수적인 솔루션으로 만들어 줍니다. HPE 서버 및 HPE Nimble Storage의 올플래시 스토리지와 결합된 이 스위치는 데이터 센터의 하드웨어 요구 사항에 맞춰 구성할 수 있는 매우 유연한 솔루션을 제공합니다. 기존 HCI 구축 방식처럼 고가의 리소스가 유휴 상태로 남지 않고 효율적으로 활용될 수 있습니다. HCI의 주요 차별점 중 하나는 통합 관리였지만, HPE는 dHCI 환경을 단일 관리 콘솔에서 운영할 수 있도록 지원하는 소프트웨어를 개발하여 dHCI의 단점을 해결했습니다.
이 보고서는 NVIDIA의 후원을 받았습니다. 이 보고서에 표현된 모든 견해와 의견은 고려 중인 제품에 대한 우리의 공정한 견해를 기반으로 합니다.
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