클라우드네트워킹 : 클라우드컴퓨팅의요구조건을충족시키는네트워크접근법 CQ2 2011 1
Arista 의클라우드네트워킹 클라우드컴퓨팅의출현은스루풋, 복구능력및운영측면에서데이터센터네트워크에대한접근법을바꾸고있습니다. 클라우드컴퓨팅은많은비즈니스, 중소기업 ( 비상장 ) 과대기업 ( 상장기업 ) 에게웹기반의어플리케이션이제시하는이점을활용할강력한수단을제시하고있습니다. 공유서버와스토리지자원풀을통하여전통적인기업솔루션에비해각종어플리케이션을손쉽게도입할수있습니다. 클라우드인프라전반에걸쳐현대의웹어플리케이션을도입함으로써전통적인사일로컴퓨팅모델에서는이룩하기가매우어려운새로운차원의민첩성을확보할수있습니다. 가상화및클라우드의새로운컴퓨팅모델을구축하려면 1/10 Gigabit 과보다빠른연결속도를지닌미래의 40/100G 이더넷이대량으로필요합니다. 클라우드환경에서네트워크장애가발생하면수천대의서버에영향을미치므로높은네트워크가용성과새로운차원의개방형통합을요구합니다. 마지막으로, 클라우드는네트워크를신속하게가동시키고, 프로비전하고가상화하고관리하는자동기능을필요로합니다. 간단히말해, 클라우드네트워크를확장하고, 자동화하고, 맞춤구성하고가상화하는능력은정형화된데이터센터의진화과정에있어중요한단계입니다. 녹색클라우드와 10Gigabit 로의전환. 2
클라우드네트워킹은전통적인기업네트워크의디자인과는다릅니다. 대용량의콘텐츠를공급하는업체들은물리적컨테이너안에 10 만여대에달하는서버를투입하여공용클라우드를구축하고있으며보다작은규모의내부전용클라우드도전통적인기업네트워크와공존하는가운데그안에수천대의서버가구축되고있습니다. 여러측면에서클라우드를구축하는것과전통적인랙을구축하는것의차이점은사전조립된하우스와완전맞춤형하우스를구성하는것의차이와마찬가지입니다. 완전맞춤형하우스를구성하려면가요성을높이고모든결정을맞춤형 ( 사유재산 ) 으로내릴수는있으나매우복잡하고많은비용이소요됩니다. 사전조립된하우스가비용측면에서전통적인기업솔루션에비해훨씬효율적이고보다빨리구성할수있는동시에, 관리가수월하고신뢰성을희생하지않고구축할수있는것은틀림없는사실입니다. 여기에올바른계획을수립하면고객이원하는다양한 Application 을추가하여확장할수있습니다. 클라우드환경에서는네트워킹레이어가컴퓨팅클라우드에통합된일부분으로별도의조각이아닌전체솔루션의한구성원이됩니다. 운영비와구입비는물론전력효율도중요합니다. 현재의시장에서녹색클라우드와전력효율은그중요성이확대되고있습니다. 지역에따라전력비용은 KWh 당 $0.03( 태평양북서부지역 ) 에서 KWh 당 $0.30( 유럽 ) 에이르고있습니다. Arista 의 7050, 7100 및 7500 제품군과같은 10 Gigabit Ethernet 스위치는총전력소비량을줄여약 10-20% 의전력비용을절감할수있습니다. 따라서전력비가수천달러에달하는일반적인클라우드의경우, 중대한비용절감으로이어질수있습니다. 새로운클라우드스택. 레이어 1~7 과네트워크레이어 ( 레이어 2/3/4) 및어플리케이션레이어 ( 레이어 7) 를분리하는전통적인 OSI 스택모델과는달리, 클라우드네트워킹은네트워크인프라와장비및최신웹어플리케이션을결합시킴으로써레이어를초월하여이러한경계선을희석시킵니다. 서버자원풀로부터지속상태를분리하는 Stateless 상태서버에는강력하고회복력이뛰어난동시에어플리케이션도메인을격리할수있는 non-blocking 네트워크패브릭이필수적입니다. 새로운클라우드스택 스택레이어예이점 어플리케이션 SAAS, PAAS, 웹앱, 내부앱 실시간스케줄러는어플리케이션액세스를 극대화합니다 OS Linux, Windows, Solaris 의모든버전 Linux, Windows, Solaris 의모든버전 하이퍼바이저 ESX, Hyper-V, KVM, XVM 하드웨어로부터앱과 OS 를분리 서버 Bare-Metal Stateless 서버서버관리비최소화 스토리지 NAS(Network Attached File Storage) 별도의 SAN 이필요없음 네트워크 클라우드네트워킹, CloudVision 동적네트워크가동, 프로비저닝, 구성및배치를 가능케합니다 클라우드네트워킹속성 Arista's Cloud Networking 은전통적인네트워크를초월하여확장성, 운영및관리절차를재정의합니다. 이러한문제를해결하려면소프트웨어의아키텍처를필두로, 클라우드네트워크의패브릭에적합한새로운디자인접근법이요구됩니다. 3
몇몇의중요한고려사항은다음과같습니다. 확장성클라우드네트워크는반드시, 네트워크가병목지점이되지않도록보장하는데필요한스루풋의전반적인수준에맞게반드시스케일되어야합니다. 이것은가까운미래에클라우드네트워킹패브릭이반드시, 1 초당수조에달하는패킷에달하는스루풋을처리할수있어한다는것을의미합니다. Low Latency. Low Latency 는어플리케이션의성능과서버가용성을향상시키므로클라우드네트워크는반드시, 네트워크패브릭전반에걸쳐마이크로초단위의레이턴시를제공해야합니다. 성능보장. 클라우드네트워크는반드시, 네트워크안에서동시에실행되는거대한수량의어플리케이션 ( 비디오, 음성및웹트래픽을포함 ) 을서비스하는과정에서예측가능한성능을제공하여야합니다. 자체복구능력. 클라우드네트워크는하루 24 시간, 주 7 일운영되므로다운타임이있어서는안됩니다. 따라서자체복구기능과투명한 in-service 소프트웨어업데이트기능이담긴네트워크아키텍처가필수적입니다. 확장가능한관리기능. 네트워크관리자들에게있어대규모클라우드네트워크환경에서실시간업그레이드와이미지 / 패치를관리한다는것은벅찬일입니다. 이러한규모의네트워크를관리하려면프로비저닝, 모니터링, 보수작업, 업그레이드작업및문제해결작업에훨씬간단한접근법을적용하여야합니다. 클라우드네트워크는현재의단일체적인소프트웨어스택으로는간단히구성할수없습니다. Arista 의 Extensible Operating System(EOS ) 은소프트웨어와구성정보를전체패브릭에배포하여해당인프라전반에걸쳐결절없는일관성을가질수있게해줍니다. 매우세분화된아키텍처덕분에 Arista EOS 는회복력이대단히뛰어나며일체의다운타임없이각각의특정기능에대한 in-service 소프트웨어업그레이드를가능케합니다. 마지막으로, 확장성이뛰어난 EOS 는고객에게네트워크인프라의가동습성을경영업무흐름의조건에부합하도록맞춤구성할수있습니다. 클라우드인프라의대용량관리기능 Arista 의 EOS 는다음과같은클라우드환경에최적화된독특한관리기능을제공합니다. VMTracer, ZTP, CloudVision 및 LANZ. 이기능은함께조합을이뤄 IT 관리자들이동적이고자동적인방법을사용해효율적으로네트워크를가동, 관리, 프로비전, 모니터링하는데필요한도구를제공합니다. 가상화환경안의변화에적응하도록네트워크를동적으로조정. Arista VM Tracer 는 VMWare vsphere 와상호연결하여가상화네트워크에완전한가시성을제공하며가상화인프라의변화에대해자동적으로응답하고동적으로변화합니다. 이어지는네트워크의가상화는가상화환경안에서의서버가상화를보충하는필수적인요소입니다. 네트워크의자동가동및프로비저닝 Arista ZTP(Zero Touch Provisioning) 는네트워크스위치와클라우드인프라의기타구성요소가동작업을완전히자동화하는기능입니다. 표준프로토콜을사용하고고급구성및스크립팅기능을활용함으로써, ZTP 는가장복잡한클라우드환경안에서도일체의인적작업없이 IT 관리자가클라우드랙이나클러스터를맞춤구성할수있게해줍니다. 컨트롤러에기반한행정및네트워크요소관리. Arista CloudVision 은네트워크요소의행정및관리작업을표준기반의단일포인트에서구현할수있는프레임웍을제공합니다. 추가로, 4
Arista EOS 는 OpenFlow 프로토콜과호환하여 Arista 네트워크의구성요소가현재판매되고있는다양한 OpenFlow 컨트롤러와상호연결할수있게해줍니다. 클라우드인프라의고급모니터링및문제해결기능. Arista LANZ( 레이턴시분석기 ) 는클라우드네트워크환경안에있는모든포트와모든네트워크구성요소를마이크로초단위로정확히측정하여임박한혼잡이벤트에대한유례없는가시성을제공함으로써 IT 관리자들에게강력한문제해결도구와진단도구를제공합니다. 2 층식클라우드토폴로지 클라우드토폴로지측면에서고객에게중요한것은경제성, 성능, 그리고신뢰성입니다. 일반적으로서버는액세스를관리하기위해리프스위치에연결된단일포트이며이것이복수의부하공유스파인스위치에연결됩니다. 리던던시와개선된 cross-sectional 클라우드대역폭은링크와새시전반에걸친 AMP(active multi-pathing) 기능과함께, 리프에서스파인을연결하는 dual-homed 구조의연결을통하여구현할수있습니다. 리프 - 스위치토폴로지안에서서버와스위치간의연결은비용이저렴한동케이블을사용할수있습니다. 컨테이너환경안에서는비용이저렴한동케이블을사용할수는있으나리프 - 스위치에서핵심스파인 - 스위치사이를연결할때는일반적으로광케이블이사용됩니다. 클라우드네트워킹디자인안에서상당수고객들은비교적큰규모의레이어 2 클라우드를구축하기를희망합니다. 이는레이어 2 클라우드가레이어 3 클라우드보다관리가용이하기때문입니다. 다른고객들은레이어 2 서브넷을수십만노드의전통적인규모로구축합니다. Arista 제품은충분한레이어 2 와레이어 3 포워딩엔트리를갖추고있어이두유형의클라우드아키텍처를모두지원할수있습니다. 상당수의고객에게있어레이턴시, 패킷버퍼링의신뢰성, non-blocking 스루풋과완전한확장성간에적절한균형을갖춘클라우드네트워크를구축하는것은매우중요한사안입니다. 이중하나의요소만합격점을얻는것은충분하지않습니다. 대용량데이터에대한분석퀘리를필요로하는폭넓은범위의네트워킹프로토콜을지닌클라우드 (UDP 와멀티캐스트를포함 ) 에는보다큰패킷버퍼가패킷손실을방지할수있으므로더우수한성능을제공할수있습니다. 특정시장데이터와기술적컴퓨팅어플리케이션의경우에는일관된 500 나노초 ~2 마이크로초의스위치레이턴시가절대적으로필요합니다. 현재산업에서사용되고있는대부분의스위치는평균적으로이보다 10 배나느린상황입니다. 아울러, 클라우드네트워크구축시에는 1/10Gigabit aggregation 스위치의상호연결과테라비트등급의 nonblocking 패브릭디자인에주의를기울여야합니다. 스루풋과용량을희생시켜서는안됩니다. 복수의 10 Gigabit Link Aggregation 과미래의 40G 및 100G 옵션은데이터센터의 oversubscription 을방지하므로필수적입니다. 5
리프레벨의경우, 대부분의클라우드가 1 Gigabit Ethernet 을사용하고있으나 10 Gigabit Ethernet 으로의마이그레이션이임박한상태입니다. 보다높은속도의네트워크를견인해줄차세대서버와스토리지시스템의성능에발맞춰서버하드웨어의기능을최대한구현하기위하여 1 Gigabit Ethernet 포트는점차 10 Gigabit Ethernet 으로전환될것입니다. 서버판매업체들은저렴한케이블을이용하여머더보드에 10G NIC 를추가함으로써 10G 커넥션을줄이고있습니다. 10GE 의경우, 일반적인기가비트이더넷커넥션의두배에달하는포트당 $200-$250 의가격에달할수있습니다. 더욱이서버의성능은두배이상높아질것으로예상되고있습니다. 확장가능한 non-blocking 대역폭을제공하려면 5-10K 노드토폴로지의보다높은속도를지닌이더넷 ( 현재는 10G, 향후 40, 100 Gigabit) 과고밀도스파인스위치가필수항목이될것입니다. 6
요약 : Andy Kessler 는 WSJ 사설에서웹전쟁이라는비전문적인용어를사용하여클라우드의현주소를쉽게설명해주었습니다 : - 클라우드. 데스크톱컴퓨터는사라지지않을것이다. 하지만대역폭의속도가빨라지면서보다많은컴퓨터작업이데이터센터에자리한컴퓨터네트워크, 즉 " 클라우드 " 를통하여처리될것이다... - 이점클라우드는기기, 브라우저와사용자가없으면소용이없다... - 속도. - 속도. 클라우드를구축하고나면네트워크운영에모든것이달려있다... - 플랫폼.... 빠른속도의클라우드를갖고있어도클라우드를닫아놓으면아무소용도없다. 적절한사용료를받고모든새로운비즈니스아이디어를실행할플랫폼으로열어놓는것이관건이다... 바로이점이 Arista Networks 가추구하는바이며보다중요한것은데이터센터구축에있어, 과거의폐쇄형네트워크를버리고그러한통합된클라우드컨테이너접근법을모색하고있는 Arista 고객들이추구하는바이기도합니다. 7