웹 수준 네트워킹 이해하기

웹 수준 네트워킹은 몇 가지 주요 구조가 있는 인프라에 대한 현대적인 아키텍처 접근 방식입니다. 기업은 다음 세 가지 구조에 따라 현대적이고, 비용 효율적이고, 민첩한 네트워크를 설계할 수 있습니다.

• 개방형 및 모듈식
• 소프트웨어 인텔리전스
• 확장성 및 효율성

개방형 및 모듈식

점점 더 많은 주류 기업에서 개방형 모듈식 소프트웨어를 채택하고 있습니다. 주류 기업들은 네트워킹 스택을 자체적으로 구축하지 않고 메가 데이터센터 설계의 효율성 목표를 달성하기 위해 이 새로운 개방형 접근 방식을 사용하기 시작했습니다. 이러한 시스템을 누구보다도 먼저 받아들인 기업은 비싸고 융통성 없는 예전 시스템을 버릴 수 있었습니다. 이 과정에서 네트워크를 확장하고 수정하는 속도가 빨라져 더 많은 애플리케이션을 신속하고 저렴한 비용으로 제공할 수 있게 되었습니다. 개방형 네트워킹은 DevOps와 함께 작동합니다. 이 둘을 동시에 사용하면 자동화 및 프로비저닝 도구를 통해 네트워크를 민첩하게 구성하고 운영할 수 있습니다. IT 문화, 도구, 프로세스 및 조직 구조에 DevOps가 미치는 영향으로 인해 애플리케이션 제공이 가속화되고 지속적인 실험 환경이 발생하여 조직에서 기존 IT 운영 방식을 재고하게 되었습니다. 웹 수준 IT는 이러한 애플리케이션을 지원하기 위해 보다 탄력적인 아키텍처를 생성하여 IT 운영팀이 보다 크기가 작고 효율적이며 민첩한 프로세스를 구현하고 지원할 수 있도록 해줍니다.

소프트웨어 인텔리전스

소프트웨어 인텔리전스는 기본적으로 기업에서 개방형 애플리케이션을 자유롭게 선택할 수 있는 스마트 운영 체제 모델로 스택을 표준화할 수 있음을 의미합니다. 기업은 소프트웨어 인텔리전스를 통해 소프트웨어를 분해하여 전례 없는 선택지와 유연성, 효율성을 제공합니다.

운영 체제(예: Windows 또는 Linux)를 선택한 다음 선택한 운영 체제를 실행할 하드웨어(예: Dell 또는 HP)를 선택하는 오늘날의 PC 업계의 관행과 유사하게 이제 데이터센터 네트워크 스위치에서도 같은 방식을 사용할 수 있습니다. 기업에서 특정 소프트웨어를 선호하는 경우 이를 실행할 하드웨어 벤더가 하나로 제한되지 않습니다. 마찬가지로 특정 하드웨어를 선호하는 경우 소프트웨어 벤더가 하나로 제한되지 않습니다. 이처럼 선택의 폭이 증가하면 고객은 비용을 크게 절감하고 자동화, 확장성 및 효율성을 달성하기 위해 다양한 응용 프로그램 및 도구를 사용할 수 있게 됩니다.

확장성 및 효율성

리프/스파인 아키텍처(Clos라고도 함)에서 모듈식 네트워크를 구축하면 확장성과 효율성이 매우 높습니다. Clos 아키텍처는 현대적인 데이터센터에서 레고 빌딩 블록과 같이 작동하므로 필요한 경우 대규모로 구축할 수 있습니다. 리프/스파인 아키텍처에서는 모든 호스트가 서로 같은 거리를 떨어져 있으므로 예측 가능한 지연 시간을 제공하며 기본적으로 표준화되고 성숙한 라우팅 프로토콜을 사용하여 ECMP(동일한 비용 다중 경로 라우팅)를 통해 모든 링크를 활용합니다. 이중화 및 부하 공유에 계층 3 라우팅을 사용하면 다섀시 링크 집계(MLAG)라는 제약 조건이 사라집니다. MLAG는 표준화되지 않아 벤더마다 독점적이기 때문에 한 벤더에서 페어링된 두 스위치를 모두 제공해야 합니다. 또한 MLAG는 이중화를 두 개의 스위치로 제한하므로 한 스위치에서 오류가 발생하면 대역폭이 50% 감소합니다. ECMP로 라우팅을 배포하면 대역폭과 이중화를 사용자 정의할 수 있습니다.

개방적이고 유연한 아키텍처는 데이터센터 내의 새로운 대규모 동서 데이터센터 트래픽(데이터센터에 내의 서버-서버 또는 서버-스토리지 트래픽)에서만 효율적인 것은 아닙니다. 매우 작은 규모의 데이터센터부터 메가 데이터센터까지 다양한 크기의 데이터센터를 위한 최적의 설계이기도 합니다. 이는 규모와 상관 없이 모든 조직에서 비용 절감과 효율성이라는 이점을 누릴 수 있기 때문입니다.

웹 수준 네트워킹 원칙은 조직에 매우 지속적인 영향을 미칠 수 있습니다. 기업에서는 종종 이러한 새로운 접근 방식을 통해 네트워크 설계, 운영 및 관행을 재고하여 데이터센터에 자유도와 확장성을 제공합니다.

조직은 엔지니어당 스위치의 수를 곱하고, 네트워크 복잡성을 줄이고, 도구와 프로그램을 표준화하고, 자동 문제를 감지 방법을 구축하고, 시장 출시 시간을 개선하고, 전반적으로 더 나은 네트워크를 구축할 것입니다. 조직은 이러한 개선을 통해 효율적이고 저렴하게 확장할 수 있습니다.

예를 들어 기존 모델로는 제공할 수 없는 다양하고 깊이 있는 혜택을 제공하는 Google, Amazon, Facebook, Netflix를 생각해 보십시오. 모든 규모의 조직과 모든 산업에 동일한 모델을 적용할 수 있으므로 새롭고 민첩한 환경의 이점을 얻을 수 있습니다.

조직에서 애플리케이션을 실행하는 자체 데이터센터를 호스팅하는 경우 프라이빗 클라우드로 간주합니다. 프라이빗 클라우드는 유지 관리 노력이 필요하지만 보통 가장 안전하며 기업은 운영, 설계 및 애플리케이션을 완전히 제어할 수 있습니다. 웹 수준 네트워킹이 등장하면서 이 모델은 훨씬 더 저렴해지고 있으며 종종 공용 클라우드보다 저렴합니다.

퍼블릭 클라우드는 Amazon AWS, Microsoft Azure 같은 외부 공급자가 호스팅 및 유지 관리하는 데이터센터이며 다른 기업에 임대됩니다. 이 경우 엔터프라이즈 기업은 일반적으로 임대 수수료를 지불하고 호스팅하는 데이터센터에서 특정 하드웨어 또는 소프트웨어를 사용할 수 있는 액세스 및 권한을 받습니다. 높은 수준의 예를 들어 Microsoft Azure에서 기업의 온라인 스토어를 운영한다고 가정해 보겠습니다. 애플리케이션은 실제로 Microsoft 데이터센터의 서버에서 실행되지만 지속적으로 요금을 지불하고 액세스할 수 있습니다. 퍼블릭 클라우드는 선택하기는 쉽지만 비용이 많이 들 수 있어 결과적으로 조직의 유연성과 확장성이 제한될 수도 있습니다.

퍼블릭 클라우드 환경을 사용하는 기업은 소규모 사설 클라우드를 유지하는 경우가 많은데 이를 보통 하이브리드 클라우드라고 합니다. 기업은 하이브리드 클라우드를 통해 자체 데이터센터에서 일부 애플리케이션을 제공하지만 다른 애플리케이션은 공용 데이터센터에서 유료로 임대합니다. 조직에서는 여러 가지 이유로 이 방법을 사용합니다.

• 상황 살피기: 퍼블릭 클라우드 환경을 유지하면서 프라이빗 클라우드 환경을 테스트하고 구축할 수 있습니다.
• 리소스 제한: 내부적으로 사설 클라우드를 완벽히 활용할 수 있는 용량이 충분하지 않을 수 있습니다.
• 다각화: 다양한 조직 운영 유형을 환경에 따라 나눠 효율성을 달성할 수 있습니다.
• 비용 절감: 공용 클라우드 환경에서 모든 운영 작업을 수행하기에는 너무 비싸서 작업에 따라 분할합니다.
• 백업: 개발, 테스트, 백업, 이중화 및 제어를 위해 전용 클라우드를 사용할 수 있습니다.

조직에 따라 다르지만 많은 기업에서 상황을 살피기 위해 사설 클라우드를 채택하는 것으로 시작합니다. 예를 들어 기존 네트워크를 사용하는 기업에서는 민첩성을 개선하고 비용을 절감하기 위해 웹 수준 IT 네트워크를 만들 수 있습니다. 이런 기업에서는 먼저 중요하지 않은 워크로드를 프라이빗 클라우드로 마이그레이션하여 새로운 환경에 익숙해지는 경우가 많습니다. 그 후 결과가 만족스러우면 중요한 워크로드를 프라이빗 클라우드로 이전하기 시작합니다.

프라이빗 클라우드를 최신 아키텍처와 함께 배포하면 프로비저닝, 용량, 성능 및 비용을 절감할 수 있습니다. 기업에서 프라이빗 클라우드 환경을 구축할 때 대규모 IT 조직을 모방합니다.

기업은 퍼블릭 클라우드 환경을 사용하여 애플리케이션을 테스트하거나 빠르고 마찰 없는 서비스를 가능하게 하여 민첩성을 제공하고 혁신을 촉진할 수 있습니다. 다른 기업은 애플리케이션 제공 방법 또는 조직을 지원하기 위해 필요한 내부 서비스에 따라 하이브리드 클라우드에 프라이빗 클라우드 환경과 퍼블릭 클라우드 환경을 조합해 배포합니다.

조직이 웹 수준 IT 아키텍처로 이전하면 많은 혜택을 받을 수 있습니다. 주로:

• 효율적으로 확장할 수 있는 능력
• 쉽게 자동화할 수 있는 능력
• Capex와 Opex에서의 비용 절감
• 완벽한 IT 민첩성, 기록적인 속도로 내부 및 외부 애플리케이션 제공
• 니즈와 예산에 따라 벤더를 조합할 수 있는 자유도

효율적으로 확장할 수 있는 능력

비즈니스가 성장함에 따라 웹 수준 네트워크를 쉽게 확장할 수 있습니다. 리프/스파인 아키텍처는 세 개부터 수백 개의 랙을 관리하는 데 효과적입니다. 필요에 따라 리프 스위치가 있는 랙을 추가하고 스파인 스위치에 연결하기만 하면 됩니다. 랙이 너무 많아지면 네트워크에 추가 계층을 추가할 수 있습니다. 동서 트래픽(서버 간 통신)과 남북 트래픽(외부에서 데이터센터에 액세스)에 최적화된 매우 단순한 모듈식 디자인입니다. 이 모델을 사용하면 기존 네트워크를 건드리지 않고 확장할 수 있습니다.

쉽게 자동화할 수 있는 능력

Linux 기반 스위치로 네트워크를 표준화할 때 기존 자동화 도구 및 DevOps 관행을 모두 활용할 수 있습니다. NetDevOps라는 용어를 들었을 것입니다. 위가 바로 그 예입니다.

NVIDIA는 네트워크와 연산 사이에 일관된 환경을 제공합니다. 구성, 프로비저닝에서 정책 기반 변경 관리에 이르기까지 네트워크 장치의 전체 운영 라이프 사이클을 자동화할 수 있습니다. NVIDIA^® Cumulus Linux^™를 통한 자동화에 이러한 현대적인 네트워킹 접근 방식을 사용하면 비용을 절감하고, 효율성을 개선하고, 운영자 대 전환 비율을 개선하고, 복잡성과 문제를 줄일 수 있습니다.

완벽한 IT 민첩성

최신 데이터센터 네트워크의 자동화 비율이 두 배로 증가하고 있습니다. 새 랙을 배포하고 결과적으로 해당 랙에 애플리케이션 및 서비스를 배포하는 작업이 기존 모델보다 훨씬 빠릅니다. 개방형 네트워킹 설치 환경(ONIE)은 운영 체제를 자동으로 로드할 때 사용되며, ZTP(제로 터치 프로비저닝)는 초기 구성에 사용되며, DevOps 도구는 랙의 모든 서버와 스위치를 구성하고 유지하는 데 사용됩니다. 이를 통해 서버와 서버를 연결하는 스위치를 동시에 온라인으로 가져와 애플리케이션을 제공하는 데 필요한 시간을 줄일 수 있습니다. 즉 IT 팀은 더 높은 서비스 수준 계약(SLA)을 통해 애플리케이션을 제공하고 배포하는 시간을 대폭적으로 줄일 수 있습니다.

소프트웨어 개발, QA 및 IT 전문가 내에서 지식과 프로세스를 결합할 때 DevOps의 영향력 덕분에 소프트웨어를 개발하고 테스트하는 새롭고 더욱 협력적이며 민첩한 방법으로 이어졌으며 이로 인해 일반 가용성(GA)이 더 빨라집니다. 이 방법을 네트워크에 가져오는 것은 NetDevOps라고도 합니다.

IT 조직은 이런 NetDevOps 마인드를 통해 소프트웨어 및 하드웨어 시스템이 실패할 때 이를 해결하기 위해 호출되는 연중무휴 지원팀이 아닌 신뢰할 수 있는 파트너로 간주되는 조직으로 전환됩니다. IT 부서는 재해 대응 복구팀이 아닌 사전 대응 파트너로서 정당한 위치를 차지합니다. 이러한 사고방식은 오늘날 전 세계 데이터센터에서 점점 더 많은 채택하는 웹 수준 IT 아키텍처로 자연스럽게 흘러 들어갔습니다.

선택의 자유

기업에서 소프트웨어와 하드웨어를 독립적으로 선택할 수 있으면 비용 절감뿐만 아니라 니즈에 가장 적합한 사항을 선택할 수 있습니다.

NVIDIA는 자동화와 확장성을 위해 설계된 솔루션을 제공하기 위해 지능형 소프트웨어와 기술을 개발합니다. NVIDIA의 네트워크 운영 체제(NOS)와 Cumulus Linux는 50개 이상의 벤더 플랫폼에서 작동하며 유연한 개방형 아키텍처, 더 빠른 IT 전개, 자동화 및 스케일을 제공합니다. NVIDIA는 패킷 전송 모드(PTM), 이더넷 VPN(EVPN), 네트워크 명령줄 유틸리티(NCLU) 등 자체적으로 혁신한 기능으로 웹 수준 네트워킹 방식을 최적화하기 위해 지속적으로 기술을 확장하고 있습니다.

NVIDIA는 또한 NOS가 전체의 일부일 뿐이라는 것을 이해합니다. 또한 다양한 서비스, 제품 및 교육을 제공하여 현대화된 데이터센터 네트워크를 빠르고 쉽게 구축하고 운용할 수 있도록 해줍니다.

웹 수준 데이터센터를 구축할 때 효율성, 전력 및 조직의 전반적인 니즈를 위해 활용할 기술 유형을 고려해야 합니다. NVIDIA는 여러 사용 사례와 솔루션에 대한 정보를 제공하지만 웹 수준 IT의 장점은 조직의 니즈에 꼭 맞도록 구축할 수 있다는 점입니다. 다음은 고려해야 할 몇 가지 사용 사례입니다.

네트워크 가상화

네트워크 가상화에는 네트워크 계층이 기본 하드웨어에 의존하지 않도록 분리하는 작업이 포함됩니다. 예를 들어 가상 로컬 영역 네트워크(VLAN)는 로컬 네트워크를 동일한 하드웨어 케이블에서 트래픽을 분리하는 데 자주 사용하는 별도의 하위 네트워크로 분할하는 계층 2 가상화입니다. 네트워크 가상화는 또한 계층 3 네트워크에서의 계층 2 세그먼트 실행을 수반할 수 있습니다. 클라우드 프로비저닝과 마찬가지로 네트워크 프로비저닝도 가상화를 통해 필요한 때 필요한 만큼의 인스턴스를 만들 수 있도록 지원합니다.

NVIDIA는 Cumulus Linux를 통해 VMware, Midokura, Akanda 및 기타 네트워크 가상화 도구와 상호작동하므로 어떤 모델과 아키텍처를 선택할지 걱정할 필요가 없습니다. 네트워킹 구성 요소를 살펴보면 간단하고 작동이 원활합니다.

네트워크 자동화

자동화는 필요한 리소스를 줄이고 오류를 완화하며 운영자가 더 많은 스위치를 관리할 수 있도록 지원하는 웹 수준 네트워킹의 핵심 구성 요소입니다. 개방형 네트워킹 모델을 선택하는 기업은 기존 자동화 도구와 DevOps 관행을 활용할 수 있습니다.

수년 동안 연산 업계에서 사용되어 온 많은 자동화 도구가 네트워킹 세계로 마이그레이션되었습니다. Cumulus Linux를 사용하여 구성에서 프로비저닝, 정책 기반 변경 관리에 이르기까지 네트워크 장치의 전체 운영 라이프 사이클을 자동화할 수 있습니다. 네트워크를 자동화하면 구성 및 운영이 용이하고 빨라 사람의 실수 또는 버전 제어 실패로 발생하는 불일치와 구성 오류를 없앨 수 있습니다.

오픈스택

개방형 네트워킹이 실용적인 방법이 되기 전까지 오픈스택 클러스터는 TOR(Top-of-Rack) 스위치 정도의 유연성을 가지고 있었습니다. 고객은 개방형 연산과 스토리지 표준을 활용할 수 있지만 네트워킹은 병목 현상으로 남아 있었습니다.

하지만 웹 수준 네트워킹이 등장하면서 상황이 바뀌었습니다. Cumulus Linux를 사용하면 전체 스택에서 Linux를 실행할 수 있습니다. 데이터 플레인과 제어 플레인에서 동일한 언어를 사용하는 경우 복잡한 연산 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 또는 네트워킹 명령줄 인터페이스(CLI)가 필요하지 않습니다.

NVIDIA는 웹 수준 네트워킹의 선두 주자입니다. NVIDIA는 전통적으로 애플리케이션의 신속한 배포를 방해하는 병목 지점이자 데이터센터의 중요한 부분인 네트워크에서 웹 수준 IT 아키텍처 접근 방식을 사용할 수 있도록 해줍니다.

고객은 Cumulus Linux 및/또는 SONiC를 사용하여 모든 개발에 필요한 시간이나 고가의 특수 하드웨어 없이 데이터센터 네트워크를 고도로 자동화할 수 있으며 이는 Google이나 Facebook에서 수년 동안 사용한 방식입니다. 하지만 자동화를 원하지 않는 고객을 위해 스위치를 구성하는 용도로 사용하는 최신 명령줄 인터페이스를 제공하는 NCLU도 개발했습니다.

레거시 IT 모델의 6분의 1에 불과할 비용으로 하드웨어를 구성할 수 있지만 운영에서의 차이는 더욱 극적입니다: 관리자 한 명이 전에는 20개의 스위치를 감독했지만 지금은 500개의 스위치를 감독할 수 있으며 프로비저닝에 며칠 또는 몇 주가 아닌 몇 시간 또는 몇 분이 걸립니다.

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