클러스터(Cluster) 솔루션은 적은 비용으로 고가의 시스템을 대체할 수 있다. 이 솔루션이 전세계 정보기술(IT) 업계의 화두가 된 것도 바로 이 때문이다. 한마디로 486PC 100대로 수 억원이 넘는 슈퍼컴퓨터를 대체할 수 있다는 얘기다.
기업들이 이같은 기술을 채택해 전산 시스템을 구축할 경우, 기업 총소요비용(TCO)을 줄일 수 있으며, 이에 따른 연구개발비 증가로 기업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 등 실로 엄청난 이익을 볼 수 있다. 이런 장점으로 이미 고가의 상용 시스템을 운영하고 있는 기업들이 클러스터 솔루션을 속속 도입하기 시작했다. 일부 업체의 경우 메인프레임 슈퍼컴퓨터로 이뤄진 전체 시스템을 대체해 클러스터로 전면 전환하는 사례도 늘고 있다.
그러나 이처럼 엄청난 파급효과를 지닌 클러스터 기술의 원리는 아주 간단하다. 클러스터링 컴퓨팅은여러대의 PC를 묶어 한 가지 일을 수행할 수 있도록 한 시스템을 말한다. 물론 사용목적과 장소에 따라 클러스터는 복잡한 내부구조를 지니지만 기본적인 원리는 동일하다.
전문가들이 말하는 클러스터 컴퓨팅의 장점과 특징은 다음과 같이 요약된다. 먼저 ▲PC나 워크스테이션 등 모든 기종의 컴퓨터를 사용할 수 있고 ▲프로세서와 네트워크 장비, 그리고 저장장치 등으로 구성된다. 또한 ▲오픈소스 기반의 운영체제(OS)와 소프트웨어를 많이 이용하고 ▲가격대 성능면에서 기존의 대형 컴퓨터를 능가하며 ▲ 업그레이드와 확장성이 우수하다는 점 등을 꼽을 수 있다.
이러한 장점을 지닌 클러스터링 컴퓨터의 기원은 지난 94년 미국항공우주국(NASA)의 베어울프(Beowulf) 프로젝트에서 비롯됐다. 당시 미 항공우주국은 탄도 로켓 개발을 위해 초고속으로 수치연산을 수행할 수 있는 과학계산용 슈퍼컴퓨터가 필요했다. 그러나 책정된 예산은 고급형 워크스테이션 한 대를 구입할 수 있을 정도에 불과해 다른 방법을 강구하게 됐다.
이런 과정에서 ‘486PC를 묶어 슈퍼컴퓨터 역할을 하게 할 수는 없을 까’라는 의문이 제기됐고, 기술적으로 가능하다는 결론을 내린 연구팀은 당시 최고급 사양의 486PC 16대를 구입해 베어울프 프로젝트를 추진하게 된다. 연구개발팀은 이렇게 구입한 PC에 리눅스를 탑재하고 이들을 묶어 세계 최초의 클러스터 컴퓨터를 선보였다.
미국 항공우주국이 베어울프 클러스터를 이용한 연구개발에 기대 이상의 성과를 거두면서 클러스터링 컴퓨터는 급속도로 확산되게 된다. 또한 클러스터 시스템의 OS로 리눅스가 인기를 끌기 시작한 것도 이때부터다. 클러스터의 당초 목적이 저비용을 통한 고기능 구현이기 때문에 고가의 유닉스 대신 리눅스 채택이 증가했던 것이다.
클러스터링 컴퓨터는 인터넷의 성장과 함께 제2의 도약기를 맞이한다. 인터넷의 급성장으로 과학계산용 클러스터 보다는 인터넷 트래픽 폭주를 분산시켜 줄 대용량 인터넷 서버와 저장장치용 클러스터가 더욱 필요하게 된 것.
이에 따라 최근의 클러스터링 컴퓨팅은 ▲베어울프형 클러스터 계열인 수치연산용 고성능 클러스터 ▲인터넷 트래픽을 분산하는 대용량 인터넷 클러스터 ▲폭증하는 데이터의 효율적인 저장을 가능케 하는 저장장치 클러스터 등으로 나뉘게 됐다.
먼저 수치연산용 고성능 클러스터는 인텔, 컴팩 알파, IBM 파워PC, AMD 등의 프로세스를 이용하며 기가비트 이더넷과 미리넷(Myrinet), 서버넷(ServerNet) 등 고성능 접속장비를 이용해 구축되는 특징이 있다. 이와 관련한 성공적 구축사례로는 미국해양대기국(NOAA)이 기상관측용으로 구축한 ‘NOAA/FSL 제트 클러스트’와 컴팩과 리눅스원이 한국연구개발정보센터(KORDIC)에 공급한 ‘코르딕 클러스터’등을 꼽을 수 있다.
대용량 인터넷 클러스터는 웬송 장(Wensong Zhang)이란 리눅스 개발자가 ‘리눅스 버추얼 서버 프로젝트(LSVP, Linux Virtual Server Project)’를 추진하면서 시작됐다. 인터넷 클러스터의 핵심은 폭발적으로 증가하는 인터넷 트래픽을 고가의 장비를 증설하는 일없이 해결해 보자는 것으로 부하분산이 주된 기능이다. 이러한 인터넷 클러스터는 고가용성 로드밸런서(Load Balancer), 고가용성 데이터베이스(DB), 대용량 저장장치(storage)와 같은 부가장비를 이용해 구축되는 데, 국내 지식발전소의 엠파스(empas.com) 사이트가 대표적인 구축사례로 평가받고 있다.
마지막으로 저장장치 클러스터는 클러스터 노드(node) 수가 증가하고 데이터가 폭증하면서 한계에 다다른 기존 입출력(I/O) 솔루션을 극복하고자 등장한 분야다. 저장장치 클러스터는 크게 랜(LAN)과 SAN(Storage Area Network) 기반으로 나뉘는데, 랜 기반은 NFS(Network File System), CODA, NAS(Network Attached Storage) 을, SAN 기반의 경우 GFS(Global FIle System), LVM(Logical Volume Manager) 등을 각각 이용한다.
<김응열기자>
기업들이 이같은 기술을 채택해 전산 시스템을 구축할 경우, 기업 총소요비용(TCO)을 줄일 수 있으며, 이에 따른 연구개발비 증가로 기업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 등 실로 엄청난 이익을 볼 수 있다. 이런 장점으로 이미 고가의 상용 시스템을 운영하고 있는 기업들이 클러스터 솔루션을 속속 도입하기 시작했다. 일부 업체의 경우 메인프레임 슈퍼컴퓨터로 이뤄진 전체 시스템을 대체해 클러스터로 전면 전환하는 사례도 늘고 있다.
그러나 이처럼 엄청난 파급효과를 지닌 클러스터 기술의 원리는 아주 간단하다. 클러스터링 컴퓨팅은여러대의 PC를 묶어 한 가지 일을 수행할 수 있도록 한 시스템을 말한다. 물론 사용목적과 장소에 따라 클러스터는 복잡한 내부구조를 지니지만 기본적인 원리는 동일하다.
전문가들이 말하는 클러스터 컴퓨팅의 장점과 특징은 다음과 같이 요약된다. 먼저 ▲PC나 워크스테이션 등 모든 기종의 컴퓨터를 사용할 수 있고 ▲프로세서와 네트워크 장비, 그리고 저장장치 등으로 구성된다. 또한 ▲오픈소스 기반의 운영체제(OS)와 소프트웨어를 많이 이용하고 ▲가격대 성능면에서 기존의 대형 컴퓨터를 능가하며 ▲ 업그레이드와 확장성이 우수하다는 점 등을 꼽을 수 있다.
이러한 장점을 지닌 클러스터링 컴퓨터의 기원은 지난 94년 미국항공우주국(NASA)의 베어울프(Beowulf) 프로젝트에서 비롯됐다. 당시 미 항공우주국은 탄도 로켓 개발을 위해 초고속으로 수치연산을 수행할 수 있는 과학계산용 슈퍼컴퓨터가 필요했다. 그러나 책정된 예산은 고급형 워크스테이션 한 대를 구입할 수 있을 정도에 불과해 다른 방법을 강구하게 됐다.
이런 과정에서 ‘486PC를 묶어 슈퍼컴퓨터 역할을 하게 할 수는 없을 까’라는 의문이 제기됐고, 기술적으로 가능하다는 결론을 내린 연구팀은 당시 최고급 사양의 486PC 16대를 구입해 베어울프 프로젝트를 추진하게 된다. 연구개발팀은 이렇게 구입한 PC에 리눅스를 탑재하고 이들을 묶어 세계 최초의 클러스터 컴퓨터를 선보였다.
미국 항공우주국이 베어울프 클러스터를 이용한 연구개발에 기대 이상의 성과를 거두면서 클러스터링 컴퓨터는 급속도로 확산되게 된다. 또한 클러스터 시스템의 OS로 리눅스가 인기를 끌기 시작한 것도 이때부터다. 클러스터의 당초 목적이 저비용을 통한 고기능 구현이기 때문에 고가의 유닉스 대신 리눅스 채택이 증가했던 것이다.
클러스터링 컴퓨터는 인터넷의 성장과 함께 제2의 도약기를 맞이한다. 인터넷의 급성장으로 과학계산용 클러스터 보다는 인터넷 트래픽 폭주를 분산시켜 줄 대용량 인터넷 서버와 저장장치용 클러스터가 더욱 필요하게 된 것.
이에 따라 최근의 클러스터링 컴퓨팅은 ▲베어울프형 클러스터 계열인 수치연산용 고성능 클러스터 ▲인터넷 트래픽을 분산하는 대용량 인터넷 클러스터 ▲폭증하는 데이터의 효율적인 저장을 가능케 하는 저장장치 클러스터 등으로 나뉘게 됐다.
먼저 수치연산용 고성능 클러스터는 인텔, 컴팩 알파, IBM 파워PC, AMD 등의 프로세스를 이용하며 기가비트 이더넷과 미리넷(Myrinet), 서버넷(ServerNet) 등 고성능 접속장비를 이용해 구축되는 특징이 있다. 이와 관련한 성공적 구축사례로는 미국해양대기국(NOAA)이 기상관측용으로 구축한 ‘NOAA/FSL 제트 클러스트’와 컴팩과 리눅스원이 한국연구개발정보센터(KORDIC)에 공급한 ‘코르딕 클러스터’등을 꼽을 수 있다.
대용량 인터넷 클러스터는 웬송 장(Wensong Zhang)이란 리눅스 개발자가 ‘리눅스 버추얼 서버 프로젝트(LSVP, Linux Virtual Server Project)’를 추진하면서 시작됐다. 인터넷 클러스터의 핵심은 폭발적으로 증가하는 인터넷 트래픽을 고가의 장비를 증설하는 일없이 해결해 보자는 것으로 부하분산이 주된 기능이다. 이러한 인터넷 클러스터는 고가용성 로드밸런서(Load Balancer), 고가용성 데이터베이스(DB), 대용량 저장장치(storage)와 같은 부가장비를 이용해 구축되는 데, 국내 지식발전소의 엠파스(empas.com) 사이트가 대표적인 구축사례로 평가받고 있다.
마지막으로 저장장치 클러스터는 클러스터 노드(node) 수가 증가하고 데이터가 폭증하면서 한계에 다다른 기존 입출력(I/O) 솔루션을 극복하고자 등장한 분야다. 저장장치 클러스터는 크게 랜(LAN)과 SAN(Storage Area Network) 기반으로 나뉘는데, 랜 기반은 NFS(Network File System), CODA, NAS(Network Attached Storage) 을, SAN 기반의 경우 GFS(Global FIle System), LVM(Logical Volume Manager) 등을 각각 이용한다.
<김응열기자>
