SaaS 서비스, 재택 근무, 클라우드 등 디지털 시장이 커지면서 이를 구현하기 위한 데이터 센터도 증가하고 있습니다. 미국 시장조사기관 아리츠톤(Arizton)은 글로벌 데이터센터 건설시장 규모가 2021년 약 5조원에서 2025년 10조원까지 성장할 것으로 예상했습니다1. 국내 데이터센터 수요도 기하급수로 증가하고 있는데, 2021년 177곳이던 국내 데이터 센터의 수는 2024년까지 24개가 더 건설될 전망으로 시장 규모 역시 2027년까지 연간 6.7% 성장률이 예측되고 있습니다2. 이렇게 데이터 센터가 늘어나면서 이들 간 서로 데이터를 공유하는 기술의 필요성이 커지고 있습니다. 이는 데이터 센터 간 상호 연결을 통해 가능하며, 방대한 인터넷 트래픽을 방어하고 지연 속도를 줄여 비즈니스 연속성을 달성할 수 있습니다. 이번 글에서는 오늘날 연결 사회를 지탱하는 필수 기술로 각광받고 있는 데이터 센터 상호 연결(DCI, Data Center Interconnection) 기술에 대해 알아보겠습니다.
데이터센터 상호 연결(DCI)이란?
DCI(Data Center Interconnection)는 여러 데이터 센터의 리소스를 서로 연결하는 네트워크 기술입니다. 라우터, 스위치, 방화벽, 서버 등 데이터 센터의 물리적인 장치를 연결하는 것뿐 아니라 상호 연결을 통해 데이터 백업, IT관리 및 재해복구 등의 지원까지 가능합니다. DCI는 통신사 중립적인 호스팅 환경의 분산 교환 지점이나 코로케이션 시설에서 설정할 수 있습니다. 또한, DCI는 수요나 트래픽이 급증하는 경우 리소스의 균형을 맞추고 공유하는 역할도 수행하고 있습니다.
멀티 클라우드 활용이 높아진 디지털 트랜스포메이션 환경에서 두개 이상의 데이터 센터를 서로 연결해 작동하게 하는 DCI 기술의 중요도가 커지고 있습니다. DCI를 통해 데이터 센터 간에 데이터와 리소스를 효율적으로 공유할 수 있습니다.
DCI 고려요소
DCI는 가까운 거리의 데이터 센터를 연결할 수도 있지만 먼 거리의 데이터 센터는 통신사 중립적인 코로케이션 데이터 센터에서 수용하는 분산 교환 지점을 통해 연결됩니다. 데이터 센터의 환경이나 용량, 요구에 따라 DCI가 다를 수 있기 때문에 DCI 공급 사업자를 찾을 때 여러 네트워크 고려사항을 따져봐야 합니다.
1. 거리
상호 연결된 데이터 센터 간의 거리는 패킷(Packet) 전송 지연에 영향을 미칠 수 있습니다. 네트워크 성능을 향상시키기 위해서는 항상 지연 시간이 낮은 연결 상태를 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 물리적 연결의 최단 거리와 해당 연결에서 사용하는 케이블의 유형에 따라 지연 시간이 좌우되기 때문에 근접한 위치의 데이터 센터와의 연결을 통해 네트워크 성능을 높일 수 있습니다.
2. 용량
DCI를 통해 데이터 센터 간 데이터 전송이 이루어져 워크로드와 스토리지 공유가 가능하다고 해서 모든 데이터 센터들이 동일한 용량을 가지고 있는 것은 아닙니다. 스토리지 용량이 제한되거나 데이터 트래픽 급증을 처리할 수 없는 데이터 센터는 전체 DCI 생태계의 성능을 저하시킬 수 있기 때문에 데이터 센터 용량을 고려하는 것도 중요합니다.
3. 보안
정보와 데이터의 양이 방대한 오늘날의 보안은 DCI를 고려할 때 빼놓을 수 없는 중요한 사안입니다. 데이터 센터 간에 데이터를 전송할 때마다 IT 담당자의 관리 및 보호가 필요합니다. 또한, DCI 상태의 모든 전송 데이터는 엄격한 암호화 프로토콜을 준수해야 하며, 액세스 및 활용에 대한 엄격한 규칙을 지켜야 합니다.
DCI 사용 이점
AI, IoT, 인텔리전스 컴퓨팅 등 최신 기술의 활용이 어느 때보다 활발한 시기에 단일 데이터 센터에서 처리하는 데이터의 양도 급속도로 늘고 있습니다. 하지만 이렇게 급속도로 확장된 데이터를 처리하기 위해서는 데이터 센터에는 서버 자원부터 운영 예산, 데이터 센터 부지 등의 측면에서 물리적인 한계가 있습니다. 그만큼 데이터가 단일 데이터 센터 자원 내에서 수용할 수 있는 범위를 벗어나게 되면 인프라를 확장해야 합니다. 이러한 확장 요구를 보다 효과적으로 대응할 수 있는 기술이 여러 데이터 센터를 상호 연결하는 DCI 기술입니다.
DCI는 여러 데이터 센터의 자원을 사용할 수 있기 때문에 효율성과 안정성 등 다양한 이점을 제공합니다. 먼저, 하나의 데이터 센터에서 장애가 발생했을 경우 연결된 다른 데이터 센터에서 서비스를 지속할 수 있다는 점에서 DCI는 비즈니스 연속성을 유지하는 데 효과적입니다. 서로 데이터를 공유하고 중요 데이터를 여러 위치에 저장할 수 있기 때문에 데이터 손실 위험성을 줄일 수 있는 것입니다. 또한, 글로벌 비즈니스 환경에서 DCI를 통해 여러 지역에 분산된 데이터 센터를 연결하고 전 세계 각지의 고객들에게 빠른 접근성과 서비스를 제공할 수 있습니다. 이외에도 DCI는 트래픽을 분산하는 로드 밸런싱 기능과 비용 절감 효과 등 다음과 같은 다양한 이점을 제공합니다.
DCI 구현 방식과 구조
이외에도 DCI는 기술 및 기능, 환경적 요구에 따라 구현하는 방식과 구조가 달라집니다. 다음과 같이 ▲전송 기술 ▲위치 ▲용도 ▲아키텍처에 따라 구분할 수 있습니다.
전송 기술에 따른 구분
- 광섬유 채널 연결 : 주로 저장 영역 네트워크(SAN)에서 사용되며, 데이터 저장 및 검색에 초점을 맞춘 연결을 제공합니다.
- IP/MPLS 연결 : Multi-Protocol Label Switching (MPLS)을 활용하여 효율적인 패킷 전달을 제공하는 연결입니다.
- 이더넷 연결 : Layer 2나 Layer 3 연결을 사용하여 데이터 센터 간에 통신합니다.
- DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing): 다수의 광섬유 채널을 단일 광섬유 링크에서 동시에 전송하는 기술을 활용한 연결 방식입니다.
위치 및 거리에 따른 구분
- 인트라데이터 센터 연결: 동일한 데이터 센터 내의 서버나 저장소 간의 연결을 의미합니다.
- 근거리 연결 (Short-haul Interconnection): 거리적으로 가까운 두 개의 데이터 센터를 연결하는 방식입니다.
- 장거리 연결 (Long-haul Interconnection): 거리적으로 먼 데이터 센터 간의 연결입니다.
구헌 유형에 따른 구분
- 물리적 연결: 전통적인 광섬유 케이블을 활용한 직접 연결입니다.
- 가상 연결: SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network)나 VXLAN과 같은 가상화 기술을 활용하여 논리적으로 데이터 센터를 연결하는 방식입니다.
용도나 기능에 따른 구분
- 종단 간 연결 (End-to-end Interconnection): 두 데이터 센터 간의 직접적인 연결을 의미합니다.
- 망 다중화 연결: 여러 데이터 센터를 연결하는 네트워크 구조입니다.
DCI 활용 산업
디지털 기반 비즈니스가 활발한 최근, 다양한 산업에서 DCI 기술이 도입되고 있습니다. 특히 데이터와 IT 리소스에 대한 의존도가 높은 업종에서는 DCI의 중요성이 더욱 큽니다.
AWS, 구글 클라우드, 마이크로소프트 애저와 같은 글로벌 클라우드 서비스 공급자들은 전세계 여러 지역의 데이터 센터를 운영하고 있습니다. 전 세계에 분포한 이러한 데이터 센터들의 효율적이고 빠른 연결을 위해 DCI는 필수적으로 사용되고 있습니다. 마찬가지로 통신 서비스 공급자 및 콘텐츠/스트리밍 공급 업체 역시 여러 위치에 기지국과 데이터 센터를 두고 있어 트래픽을 효율적으로 전송하고 관리하는 데 DCI를 이용합니다. 데이터 센터의 연결로 트래픽을 분산하고 서비스 중단을 방지해 전 세계 이용자들에게 끊김 없는 통신, 스트리밍 환경을 제공할 수 있습니다.
이외에도 실시간으로 큰 규모의 데이터를 처리하는 금융 기관 및 이커머스 기업들은 여러 데이터 센터에 서버를 두고 있는 경우가 많습니다. 이들은 DCI를 통해 홈페이지 및 어플리케이션 사용자 경험을 최적화하고, 실시간 거래 관리를 위해 여러 데이터 센터의 리소스에 접근할 수 있습니다. 의료 기관, 병원 등 헬스케어 기업들도 데이터 센터를 상호 연결하여 환자 데이터나 의료 영상, 그리고 전자 의료 기록 등의 데이터를 안전하게 저장하고 전송합니다. DCI는 정부 및 공공 기관의 인프라에서도 중요한 역할을 합니다. 국가 기밀 정보나 통계 및 데이터를 여러 데이터 센터에 분산 저장하여 안전하게 관리하고 연결할 수 있습니다. 이처럼, DCI는 데이터 센터 간 연결성, 성능 및 보안을 최적화하며, 데이터의 가용성과 일관성을 유지하는 데 효과적입니다.
앞서 설명한 것처럼 디지털 기술 활용이 높고, 데이터 센터에서 처리하는 워크로드의 비중이 높은 오늘날, 데이터 센터 상호 연결은 선택이 아닌 필수 사항입니다. DCI는 기업에게 낮은 운영 비용으로 더 나은 연결성을 보장할 뿐 아니라 거시적으로 글로벌 인터넷 경제에서도 트래픽을 효율적으로 분산하고, 신속한 라우팅이 가능하기 때문에 전체적인 인터넷 사용 속도 개선에 영향을 미칩니다. 다우IDC는 트래픽 부하를 줄이고, 고객에게 최상의 네트워크 환경을 제공하기 위해 수도권 4개 지역에 분포한 데이터 센터를 망 다중화 설계로 연결해 운영하고 있습니다. 이를 통해 다우IDC의 고객들은 네트워크 장애 시 우회 경로로 데이터에 액세스 할 수 있고, 보다 빠르고 효율적인 연결성을 경험할 수 있습니다.
1. DCI(Data Center Interconnection)는 여러 데이터 센터의 리소스를 서로 연결하는 네트워크 기술로 데이터 센터의 물리적인 장치를 연결하는 것뿐 아니라 데이터 백업, IT관리 및 재해복구 등의 지원까지 가능하다
2. DCI는 목적과 활용에 따라 종류가 다양하고, 기술적 필요에 맞춰 구현할 수 있음
3. 오늘날 많은 산업과 기업에서 데이터 센터 여러 곳을 운영하며 DCI 기술을 도입하고 있음
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References
1. 데이터센터 전성시대...기술력 확보‧법제화 필수, 정보통신신문, 2023.05.10
