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페이스북, 콜드 스토리지 센터로 “효율성과 안정성을 한 번에”
페이스북은 스토리지에 있어 최소 비용으로 효율성을 극대화하는 법을 배우는 중이다.
페이스북은 오래된 콘텐츠의 복사본 백업을 위해 ‘콜드 스토리지’ 설비를 구축하고 있다. 콜드 스토리지란 전통적인 테이터센터에서 찾아볼 수 있는 가격이 높고 전력을 잡아먹는 기능 없이 데이터를 다룰 수 있게 설계된 시스템을 말한다. 페이스북은 콜드 스토리지 센터가 추가적인 스토리지의 부담을 줄이는 동시에 데이터 손실을 막는 강력한 보호 기능을 갖추고 있다고 주장한다.
그 방지책은 불필요한 전력 시스템 없이 기존 설비의 1/6 미만으로 전력을 소비하면서 1 엑사바이트 이상의 데이터를 보유하기 위해 설계된 데이터 센터다. 모든 데이터를 저렴한 소비자 등급 미디어에 저장한다.
페이스북은 이 시스템의 심장부에 소프트웨어가 있다고 강조한다. 여기에는 대부분의 경우 사용되지 않는 디스크를 유지하는 프로그램과 손실 혹은 손상된 파일을 데이터센터에 완전 복사해 저장할 필요 없이 복원할 수 있는 프로그램이 포함된다.
페이스북은 사용자의 뉴스피드나 타임라인을 구축할 때 사진과 영상 등의 구성 요소를 전세계 데이터센터의 일명 ‘핫’ 스토리지라고 불리는 곳에서 가져온다. 페이스북 소프트웨어 엔지니어인 케스터티스 파티에주나스는 핫 스토리지가 있는 데이터센터 한 곳이 작동하지 않으면, 다른 데이터센터가 넘겨받아 사용자가 모르게 데이터를 전달한다고 설명했다.
페이스북의 콜드 스토리지 데이터센터
데이터센터의 장애가 정상 상태로 회복되어야 하고 모든 데이터가 복구할 때 등장하는 것이 콜드 스토리지다. 페이스북은 지난 해 오레곤과 노스캐롤라이나 주에 두 개의 콜드 스토리지 시설을 신설했다. 페이스북은 처음부터 새로운 기술로 저장시설을 설계하고 구축했고, 공간과 전력을 절약하는 새로운 방법을 적용했다.
파티에주나스에 따르면, 원래 데이터센터는 4TB의 하드 디스크 드라이브 랙을 중심으로 구축했는데, 페이스북은 블루레이 디스크와 저렴한 플래시 디스크에도 동일한 기술을 사용할 방안을 모색하고 있다.
페이스북은 오픈 컴퓨트 프로젝트에서의 오픈 볼트(Open Vault) 사양을 사용하는 하드웨어를 고안했지만 새로운 데이터센터를 위해 그것을 개조했다.
이와 함께 페이스북은 주어진 시간 내에 각각의 트레이에서 단 하나의 하드 드라이브만 구동될 수 있도록 시스템을 만들었다. 파티에주나스는 데이터 액세스 순서를 관리하기 위해 소프트웨어를 설계해서 어떤 트레이에서든 한 번에 한 디스크에서만 활동이 이뤄지도록 했다고 밝혔다.
더 적은 디스크가 구동되므로 시스템은 더 적은 전력으로 움직이고, 팬 개수가 적어지면서 낮은 온도를 유지할 수 있다. 동시에 콜드 스토리지에 주어진 작업은 여전히 빠른 속도로 수행된다.
각각의 스토리지 노드가 일반적인 6개 팬에서 4개로 줄어들고, 랙 당 전원 공급 장치도 7개에서 5개로 줄어들었다.
페이스북은 또한 각각의 파일마다 여러 개의 복사본을 유지할 필요 없이 데이터 손실을 방지하는 방법 찾아냈다. 디스크의 모든 데이터의 전체 복사본을 넣는 대신, 데이터를 사실상 불필요하게 만든 것이다. 리드-솔로몬 코딩을 사용해 데이터를 쪼개고, 데이터 일부분만을 사용하면서 전체 데이터를 복원할 수 있다.
페이스북은 다수의 시스템에서 이 방법을 실행해, 시설의 일부에서 드라이브의 연결이 끊기는 오류를 다른 영역의 데이터를 사용해 수정할 수 있다.
일명 이레이저 코딩이라고 불리는 이 방법을 통해 페이스북은 하나의 데이터 복사본이 차지하는 용량의 단 1.4배만을 사용하면서 각각의 데이터 비트의 7개 혹은 9개의 여분 복사본과 동등한 것을 제공할 수 있다. 다시 말해 장애가 발생할 경우에 전체 데이터의 복사본 없이도, 페이스북은 다중 백업 수준으로 컨텐츠를 보호할 수 있다고 추정하는 것이다.
한편 콜드 스토리지가 사용자들이 더 이상 들여다 보지 않는 오래된 콘텐츠를 보유하기 때문에, 페이스북은 “비트 롯(bit rot)”을 찾아내기 위해 모든 데이터를 스캔하는 백 그라운드 소프트웨어를 구동한다.
시스템의 규모는 무척 크며 앞으로도 점점 더 확대될 것이다. 두 개의 콜드 스토리지 센터로 이미 수백 페타바이트의 데이터를 저장하고 있으며, 궁극적으로 1 엑사바이터 이상의 데이터를 저장할 수 있다. 페이스북은 시스템이 규모가 성장함에 따라 효율성 또한 유지할 수 있도록 설계됐다고 강조했다. editor@itworld.co.kr
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