새로운 이더넷 표준, 가상 데이터센터의 해결사로 부상

데이터센터 시장에서 시스코와 HP 등의 업체들은 점점 더 각자의 영역을 침범하고 있지만, 한편으로 이들 업체는 날로 가상화되고 있는 IT 신경 중추의 관리를 용이하게 해 줄 새로운 이더넷 표준을 만드는 데는 적극적으로 협력하고 있다.

IEEE 802.1Qbg와 802.1Qbh 사양은 데이터센터 내에서 가상머신의 폭발적인 증가로 제기되는 심각한 관리 문제를 해결하기 위해 고안된 것이다. 한마디로 말해 새로운 표준은 NIC(Network Interface Card)와 블레이드 서버의 가상 스위치로부터 정책, 보안, 관리 프로세싱 부담을 덜어 내, 이를 스토리지와 각종 컴퓨팅 자원을 연결하는 물리 이더넷 스위치에게 돌려주는 역할을 한다.

VEPA로 가상 환경의 관리 요소 감소

드래프트 표준은 VEPA(Virtual Ethernet Port Aggregation)란 기능을 핵심으로 하고 있는데, 데이터센터 내에서 관리해야 하는 수많은 스위칭 요소를 없애주는 물리 및 가상 스위칭 확장 기능이다. 이 표준을 적용하면 서버나 네트워크 관리자가 관리해야 할 스위치 주소 테이블이나 보안 및 서비스 속성 정책, 환경 설정 등의 요소가 줄어들어 시스템 관리가 한층 쉬워진다.

엔터프라이즈 시스템 그룹의 분석가 존 올트식은 “하이퍼바이저와 네트워크 간에 커뮤니케이션하는 방법이 필요하다”며, ”물리 서버 상에서 수많은 가상머신을 구동하는 것과 관련된 복잡성을 생각한다면, 데이터센터 스위칭의 정교화가 필요하다“고 설명했다.

하지만 하이퍼바이저나 호스트에 지능화된 기능을 추가하는 것은 서버에 상당한 양의 네트워크 처리 부하를 부가하는 것이 된다. 또한 MAC 주소 테이블을 관리하는 작업이나 정책이나 필터를 포트나 가상머신에 배치하는 등의 작업이 중복될 수도 있다.

올트식은 “그런데 만약 스위치가 이런 지능화된 기능을 갖고 있다면, 사람들이 굳이 다른 곳에서 이를 처리할 필요가 없다”고 표준 작업의 배경을 설명했다.

VEPA는 물리적인 단말(End Station)이 외부 스위치와 공조해 여러 대의 가상 단말과 가상머신, 외부 네트워크 간의 연결 지원 기능을 제공할 수 있도록 함으로써 이런 역할을 수행한다. 이 기능은 블레이드 서버가 모든 기능을 저장하고 처리하기 위해 필요한 가상 스위치의 필요성을 줄여준다. 가상 스위치가 수행하는 보안이나 정책, ACL 등은 이미 외부 데이터센터 스위치가 가지고 있는 기능이기 때문이다.

이와 함께 802.1Qbg/Qbh 사양은 가상 데이터센터에서 스위치와 단말 NIC의 기능 확장에 목적을 두고 있으며, 특히 가상머신의 증가와 이전에 중점을 두고 있다. IEEE의 작업에 참여하고 있는 임원은 가트너의 데이터를 인용해 2012년까지 모든 데이터센터 워크로드의 50%가 가상화될 것이라고 강조했다.

주요 네트워킹 업체 대거 참여

이번 표준화 작업에는 3Com이나 블레이드 네트워크 테크놀로지스, 브로케이드, 델, 익스트림 네트워크, IBM, 인텔, 주니퍼 네트워크, 큐로직 등이 참여하고 있다. 가상 LAN을 위한 IEEE 802.1Q 사양은 처음에는 가상 데이터센터에 대한 내용이 없었다. 802.1Qbg/bh은 이에 대한 수정안으로, 현재 802.1 데이터센터 브리징 및 인터워킹 태스크 그룹에서 관장하고 있다.

IEEE 표준화 작업에 참여하고 있는 사람들에 따르면, 802.1Qbg/bh 표준은 2011년 중반 경에 인준될 것으로 예상된다. 하지만 올해 연말이면 사전 표준에 기반한 제품들이 출시될 수도 있을 것으로 보인다.

특히 802.1Qbg 표준은 에지 가상 브리징에 관련된 것으로, 물리 단말이 LAN 브리징에 관여하는 여러 대의 가상 단말을 포함하고 있는 환경을 말한다. VEPA는 외부 브리지, 즉 스위치가 가상머신 간의 헤어핀 프레임 포워딩을 수행할 수 있도록 해주는데, 기존 802.1Q 표준 기반의 브리지나 스위치는 이런 기능을 수행할 수 없다.

HP 프로커브 사업부의 CTO이자 IEEE 802.1 그룹 의장인 폴 콩돈은 “만약 브리지에서 프레임을 받은 포트로 다시 프레임을 전송한다면, 보통 스위치에서는 해당 패킷을 폐기해 버린다. 하지만 VEPA는 프레임이 들어온 포트로 다시 나가는 것을 허용하는 헤어핀 모드를 사용할 수 있다”고 설명했다.

VEPA는 이더넷 프레임 포맷을 수정하지는 않고, 스위치의 포워딩 동작만 수정하는 방법을 이용했다. 하지만 VEPA 자체의 기능은 일정한 한계를 가지고 있다. 따라서 HP는 VEPA 안을 시스코의 서버/스위치 포워딩용 VN-Tag 안과 조합해 단말에서 여러 대의 가상 스위치와 VEPA를 동시에 구동할 수 있는 기능을 지원한다.

“VEPA+VN-Tag”로 완성도 제고

802.1Qbg에 이런 기능을 구현하기 위해서는 채널링 계획이 필요한데, 이는 시스코와 VM웨어가 만든 VN-Tag 사양을 기반으로 정책이 가상머신의 이전을 따라 움직이도록 해야 한다. 이런 멀티채널 기능은 프레임에 태그를 부여해 어떤 가상머신으로부터 온 프레임인지 확인할 수 있도록 해준다.

하지만 다른 확장 기능은 사용자가 원격 스위치, 즉 서버 랙에 인접한 스위치가 아니라 원격 스위치를 가상 환경을 위한 정책 제어 스위치로 도입할 수 있도록 해야 한다. 여기서 802.1Qbh가 등장한다. 이 사양은 에지 가상 브리지가 여러 가상 채널에 걸쳐 일단의 원격포트로 프레임을 복제해 줄 수 있다. 이 기능은 사용자가 유연한 네트워크 설계를 위해 포트를 직렬로 구성할 수 있도록 해주며, 멀티캐스트나 브로드캐스트, 유니캐스트 프레임을 위한 대역폭을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있다.

이러한 802.1Qbh 사양의 포트 확장 기능은 관리자가 정책과 ACL, 필터, QoS 등의 가상머신에 대한 패러미터를 맡아줄 스위치를 선택할 수 있도록 해준다. 시스코의 기술 전문가 조 펠리시어는 이런 포트 확장기가 블레이드 랙이나 개별 블레이드 뒤에 상주하며 제어 스위치의 라인 카드처럼 동작할 것이라고 설명했다.

펠리시어는 “제어 스위치가 모든 작업을 처리하기 때문에 관리해야 하는 요소가 크게 줄고 관리 자체도 단순해진다”고 설명했다.

두 가지 새로운 표준에서도 아직 구현하지 못하고 있는 것은 자동 환경설정을 위한 디스커버리 프로토콜이다. 802.1 그룹 내에서도 일부는 기존의 LLDP(Logical Link Discovery Protocol)를 사용하자는 쪽인 반면, 시스코와 HP를 포함한 다른 한편에서는 이를 위해 새로운 프로토콜을 정의하는 쪽으로 기울고 있다.

펠리시어는 “LLDP는 나를 수 있는 데이터의 양과 데이터를 전송하는 속도가 제한적”이라며, “우리가 필요로 하는 것은 10~100KB 범위의 데이터를 초당 1,500 프레임 이상의 속도로 전송할 수 있는 것이다. 또한 데이터를 여러 프레임으로 분할하는 기능도 필요한데, LLDP는 프래그먼테이션 기능도 없다”고 지적했다.

시스코와 HP는 의견 일치

시스코가 HP의 서버 영역을 침범하고 있고, HP 역시 네트워킹 분야를 강화하는 등 데이터센터 시장을 놓고 치열한 공방을 벌이고 있지만, 시스코와 HP는 이번 IEEE 표준화 작업의 주요 지지업체이자 참여업체이다.

시스코와 HP는 양사가 동일한 목표를 두고 기술 경쟁을 하고 있다는 보도에도 불구하고, VEPA와 VN-Tag/멀티채널, 포트 확장 제안이 상호 보완적이라고 입을 모은다. 양사가 공유하고 있는 목표는 데이터센터의 관리 대상 요소를 줄이고, 가상머신 커뮤니케이션 모니터링에 있어서 NIC와 서버, 스위치 관리자의 영역을 명확하게 정의하는 것이다.

펠리시어는 “이건 경쟁이 아니라 함께 만들어 가야 하는 것”이라고 강조했다.

물론 콩돈은 처음에는 VEPA를 시스코의 VN-Tag에 대한 대안으로 제안했다는 점은 인정하지만, 두 기술을 합치면서 “가상 스위치와 VEPA가 구현을 위한 최하층을 형성한 위에 구축되는 멋진 계층화 아키텍처를 제안하게 됐다”고 설명했다.

그리고 이런 제안은 업계의 폭넓은 지지를 받고 있는 것으로 보인다.

주니퍼의 데이터센터 마케팅 수석 매니저인 드리티먼 다스굽타는 “이것이 가야할 올바른 방향이라고 믿는다”며, “이 표준은 네트워킹을 원래 속해 있던 곳, 즉 네트워크 장비에게로 돌려준다. 무엇이 진행되고 있는지 네트워크가 알고 있어야 한다”고 덧붙였다.  editor@idg.co.kr