한국 IBM
A New Dimension in Computing
IBM이 야심작이자 차세대 메인프레임 시스템이라고 할 수 있는 'zEnterprise System'을 발표, 관심을 불러일으키고 있다. 'zEnterprise System'은 기존 메인프레임 시스템인 'System z'뿐만 아니라 유닉스 서버인 'Power Blade', 그리고 'System x Blade'등을 하나로 묶어 통합 관리할 수 있는 획기적인 서버이다. 즉, 그 동안 메인프레임과 유닉스 서버는 기능적으로 분류시켜 왔고, 성능도 수직적으로만 향상시켜왔다. 그러나 'zEnterprise System'은 수직적 통합은 물론 수평적 통합까지 이뤄 냈다. 다시 말해 과거의 서버는 성능 향상(업그레이드)만을 고려한 수직적 통합에 초점을 맞췄다. 그러나 수직적 통합은 하드웨어, 마이크로 코드 및 운영체제의 최적화에 커다란 기여를 했지만 똑똑한 비즈니스 인프라스트럭처 구축에 필요한 서로 다른 기종간의 통합은 아니었다. IBM이 이번에 발표한 차세대 메인프레임인 'zEnterprise System'은 이런 부분을 모두 해결했다. 'zEnterprise System'이 주목을 받는 것은 바로 이러한 이유 때문이다. IBM에서도 처음 시도한 새로운 차원의 컴퓨팅 시대를 열어주는 업계 최초의 시스템이라는 것이다. IBM이 이 제품을 개발하게 된 배경은 CIO와 CEO들의 의견을 종합, 즉 매년 급증하는 데이터 양과 이에 따른 서버 및 용량 증가로 인해 관리가 어렵고, 서버가 차지하는 면적도 감당하기가 쉽지 않다는 지적에 대한 해결책이라고 한다. 주목을 받고 있는'zEnterprise System'이 어떤 특장점을 갖고 있는지 집중 분석한다.
'zEnterprise System'은 다음과 같은 세가지 특성
• System z, Power Systems, System x, 스토리지 및 소프트웨어 등 IBM이 각 분야에서 보유하고 있는 최상의 기술력을 통합하여 서로 다른 아키텍처가 공존하는 오늘날의 데이터 센터와 미래의 프라이빗 클라우드 컴퓨팅의 생산성을 극대화 시키는"System of Systems"
• 신뢰성, 보안성 및 관리성에서 타의 추종을 불허하는 최고의 성능과 단계별 확장성을 가진 시스템
• 대규모 데이터 센터의 단순화와 통합을 위한 업계 최고의 효율성을 가진 시스템
현대의 비즈니스는 복잡한 인프라스트럭처에서 과거와 다르게 많은 것을 기대한다. 즉, 적은 에너지의 사용, 작은 공간 및 소수의 인적 자원을 사용하면서 인프라스트럭처 증가에 따른 규모를 확장하고 새로운 비즈니스 기회를 포착해야 하는 것이다. 불필요한 비용이나 복잡성 없이 많은 양의 데이터를 저장, 관리 및 보관해야 하며 단순한 정보를 의미 있는 정보로 가공하여 비즈니스 통찰력을 부여하면서도 실시간으로 비즈니스를 지원하여야 한다. 또한, 제공하는 IT서비스의 수준을 향상시키면서 전체적인 비용을 절감해야 한다. 2010년 3월 31일 발표한 Gartner Research "CEOs Already Working on Growth, CIOs still working on Efficiencies"에서 나타난 CEO들의 핵심 3대 과제인 기업의 성장 및 경쟁력 강화에 중요한 비즈니스 이니셔티브를 지원해야 한다.
• 기존 고객의 유지 및 강화
• 경쟁력 유지
•신규고객유치
또한 zEnterprise System은 기업들이 당면하고 있는 실질적인 비즈니스의 문제점을 다음과 같이 해결해 줄 것이라고 생각한다.
• 새로운 IT 이니셔티브 및 프로젝트 대신 현재 진행 중인 작업 및 유지보수에 66% 이상의 IT 운영 예산이 사용된다.(Forrester Research에서 수행한"글로벌 기업 IT 예산현황", 2009~2010)
• 41%의 데이터 센터 관리자들은 데이터 센터에서 1~2년 이내에 에너지 용량을 최대까지 사용할 것이라고 이야기 한다. (IBM Research)
• 향후 5년 동안 엔터프라이즈 데이터 증가는 650%로 예상되며 또한 이 구조화되지 않은 데이터의 70%는 90일 이후 사용되지 않을 것이다. (IBM 보도자료)
• 미국 대기업의 2/3는 분석 능력을 향상해야 한다고 생각하고 있으며 회사 설문 조사에 따르면 주요 의사 결정의 60%만이 분석을 기반으로 하고 40%는 직관에 기반하고 있다. (Bloomberg Businessweek, "비즈니스 인텔리전스에 대한 특별 보고서", 2009년 3월)
이러한 혼합된 문제를 해결하려면 새로운 접근 방법 즉, 인프라스트럭처의 End-to-End 성능에서 보는 새로운 방법이 필요하다고 판단하며 이를 지원하기 위하여 2010년 7월 23일에 새로 발표된 IBM zEnterprise System에 대하여 소개하고자 한다.
IBM 'zEnterprise System'
IBM zEnterprise System 은 워크로드에 최적화된 멀티플랫폼 기술을 적용한 최초의 제품으로서 IBM zEnterprise 196 (z196), IBM zEnterprise Unified Resource Manager 및 IBM zEnterprise BladeCenter Extension (zBX) 모델002로 구성되어 있다. IBM zEnterprise 196은 향상된 확장성, 성능, 보안성, 탄력성, 가용성 및 가상화 기능을 탑재하고있다. z196 Model M80은 기존의 z10 EC Model E64에 비하여 약 1.6배의 용량을 제공할 수 있으며 z10 EC와 비교하여 2배의 메모리를 장착할 수 있다. zBX는 IBM zEnterprise 196과 연동하여 통합 하드웨어 플랫폼을 구성하며, System z와 POWER7의 기술을 통하여 가상화 능력과 관리 능력을 접목시켰다. z196과 함께 제공되는 IBM zEnterprise Unified Resource Manager는 서로 다른 워크로드의 필요에 따라서 다양한 적용업무 아키텍처를 구성 가능하게 하며 End-to-End 가상화 및 관리를 가능하도록 하여 준다.
▲ <그림 1> IBM zEnterprise System
IBM zEnterprise System은 <그림-1>에서와 같이 IBM zEnterprise 196 (z196) , zEnterprise BladeCenter
Extention (zBX) 및 zEnterprise Unified Resource manager의 세가지 요소로 구성 되어 있다.
<그림 1> 좌측의 IBM zEnterprise 196 (z196)은 5.2 GHz의 클럭 스피드를 갖고 있는 슈퍼스칼라 프로세서 96개를 (적용업무 사용 - 80개) 장착 할 수 있는 시스템으로서 대용량 데이터베이스 트랜잭션 처리와 비즈니스를 지원하는 필수 기간 업무에 최적화된 시스템으로서 확장된 I/O 처리 능력, 확장성, 고성능 및 z196 내의 모든 자원을 공유하는 특징을 가지고있다.
확장성, 용량 및 성능
zEnterprise 196을 사용하여 새로운 차원의 확장성을 통해 변화하는 조건에서 확장하고 서비스 제공을 최적화할 수 있다. 이 서버는 z10 EC에서 사용 가능한 최대 메모리의 두 배인 최대 3TB의 실제 메모리, LPAR당 1TB를 지원하며, 서버에서 증가된 사용 가능한 메모리를 통해 대규모 메모리 구성에서 더 좋은 성능을 발휘하는 DB2, WebSphere 및 Linux와 같은 워크로드의 이점을 누릴 수 있다.
zEnterprise 196의 96코어 디자인은 안전한 데이터 제공 및 트랜잭션 프로세싱을 위해 단계별 확장성을 제공하며 이를 통해 z10 EC보다 최대 60% 높은 성능을 발휘할 수 있다.
가상화
zEnterprise 196의 가상화는 "모든 것을 공유하고, 모든 것을 호스트 하는" 아키텍처에 기반하며, zEnterprise 196 시스템 내 하드웨어 자산은 시스템에서 실행되는 모든 운영체제와 공유될 수 있다. 테스트 및 개발 서버는 운영시스템과 동일한 하드웨어에서 함께 실행되어 자원 활용을 높이고 뛰어난 운영이점을 제공할 수 있다.
특수 엔진
zEnterprise 196은 지속적으로 특수 엔진을 제공하여 사용자가 다양한 적용업무에 대한 System z의 사용을 확장하고총 소유비용을 줄일 수 있도록 한다. IBM System z 특수 엔진은 독립적 또는 상호 보완적으로 실행될 수 있다.
zEnterprise 196은 IFL(Integrated Facility for Linux)을 제공하여 Linux 및 개방형 표준을 지원하여 서버의 대규모 통합이 가능하도록 하며, Linux는 zEnterprise 196의 실제 환경 또는 가상 환경에서 실행할 수 있는 뛰어난 가용성의 적용업무 서비스를 제공한다. IFL 전용 프로세서에서 적용업무를 통합하면 분산 서버에서 동일한 워크로드를 실행하는 경우와 비교할 때 소프트웨어 라이선스 비용을 90% 이상 절약할 수도 있다.
에너지 사용량
zEnterprise 196은 새로운 효율성을 통해 설계되었으며 분산 서버에서 워크로드를 통합할 때 에너지 소비량을 줄이고 공간을 절약할 수 있다. 친환경 데이터 센터를 구축하고자 하는 기업의 경우 선택적으로 수냉식 및 고전압 DC 전원과 함께 zEnterprise 196을 사용할 수 있다.
요약하자면 zEnterprise 196은 엔터프라이즈급 업무의 핵심 워크로드를 지원하기 위한 뛰어난 확장성 및 뛰어난 서비스 품질의, 가상화되고 통합된 안전한 IT 인프라를 제공한다. 새로운 zEnterprise 196은 기존 z9 및 z10 설치 대비 보다 뛰어난 성장, 보다 나은 경제성 및 향상된 성능을 제공한다. <그림-2>는 2000년부터 출시되기 시작한 System z의 클럭 스피드의 변화를 보여 주는데 z196의 5.2GHz라는 업계에서 가장
빠른 클럭 스피드를 갖고 있다.
▲ <그림 2> 클럭 스피드
z196의 상세 구성 내역은 다음과 같다.
• 코어 : Processor Units
- 20 (24 for M80) 코어 per Book
- 최대 14 SAPs per System, standard
- 2 spares 코어 per System
- H/W model별 최대 15,32,49,66 or 80 코어 장착
- 다양한 특화 엔진 구성 가능
• IFL, zIIP, zAAP, ICFs, System Assist Processors(SAPs)
- Sub-capacity 구성 가능
• Memory
- 최소 32GB per System
- 최대 768 GB per Book
- 최대 3 TB per System, 최대 1 TB per LPAR
• 16 GB Fixed HSA, 표준 장착
• 32/64/96/112/128 GB 단위로 증가
• I/O
- 최대 48 I/O Interconnects per System @ 6 GBps each
- 최대 4 Logical Channel Subsystems (LCSSs)
• STP (System Time Protocol) - optional
<그림-1> 우측의 zEnterprise BladeCenter Extention(zBX)은 최대 112개의 Blade를 4개의 랙까지 장착할 수 있으며 Power Blade와 System z Blade(SOD - State of Direction)의 두 가지가 있다. zBX를 이용하게 되면 System z와 더불어 유연성 있는 멀티플랫폼 솔루션 구현이 가능하다. 즉, IBM Smart Analytics Optimizer와 WebSphere DataPower 어플라이언스(SOD) 등 전용 업무에 최적화된 솔루션의 구성이 가능하다. z196과 zBX 간의 초고속 전용 네트워크에 적용하는데 일반 데이터 통신을 위한 10Gb Ethernet 통신을 사용하며 최소의 Encryption/firewall 구성 및 최소 'hops'구성 등으로 Latency를 최소화하고 일반 용도의 Network Traffic 영향으로부터 분리하여 전송 속도를 최대화 하였다. 하나의 도메인으로 통합된 z196과 zBX는 z196의 HMC(Hardware Management Console)에서 인프라 구성, 지원, 모니터링 및 운영 관리 등을 통합 관리 할 수 있는데, zBX의 상세 구성 내역은 다음과 같다.
• Machine Type/Model 2458-002
- IBM Smart Analytics Optimizer 용도 와 일반 업무 처리용도
• Racks - 최대 4대 (B, C, D and E) 설치 가능
- 42U Enterprise, (36u height reduction option)
- 최대 4, 2 chassis/rack
- 2-4 power line cords/rack
- Non-acoustic doors as standard
• Chassis - 최대 2 per rack
- 9 U BladeCenter
- Power, 냉각 및 관리 모듈의 다중화
- Network Modules, I/O Modules
• Blades (최대 112 in 4 racks)
- IBM Smart Analytic Optimizer Blades (up to 7 to 56)
- POWER7 Blades, System x Blades* (up to 0 to 112)
• 운영 관리 Firmware
- SE/HMC Hardware management
• Top of Rack (TOR) Switches - 4
- 1 GbE intra node management network (INMN)
- 10 GBe intra ensemble data network (IEDN)
• Network and I/O Modules
- 1 GbE and 10 GbE modules
- 8 Gb Fibre Channel (FC)를 이용한 Disk 연결
- IBM Smart Analytic Optimizer : DS5020 disk
<그림-1>의 상부에 있는 Unified Resource Manager는 z196과 zBX의 통합 운영을 지원하는 IBM System Director패밀리 제품으로 플랫폼, 하드웨어 및 워크로드를 통합 관리하며 전체 통합된 인프라스트럭처 전체를 IBM System z 수준으로 관리하여 줄 수 있다. Unified Resource Manager의 기능은 <그림-3>에 요약되어 있다.
▲ <그림 3> zEnterprise Unified Resource Manager
IBM zEnterprise System을 지원하는 운영체제
z196의 신기능을 사용하기 위한 운영 체제의 레벨은 다음과 같다.
• z196을 위한 최소 OS 버전:
- z/OS
호환 : z/OS V1.7 - V1.9
Full 기능 적용 : z/OS V1.10 - V1.12
Ensemble 지원 : z/OS V1.10
- Linux on System z
Novell SUSE SLES 10 and SLES 11
Red Hat RHEL 5
- z/VM
z196: z/VM V5.4 or higher
Ensemble 지원 : z/VM V6.1
- z/VSE V4.1 또는 그 이상
- z/TPF V1.1 또는 그 이상
• 일반 업무 용도의 Blade :
- AIX 5.3, 6.1
- Linux on System x2 (SOD)
특히 적용업무의 성능 향상을 위하여 z196에서 처음으로 적용된 OOO (Out-of-Order) 방식의 명령어 수행 방식을 사용하기 위해서는 z/OS V12부터 가능하다. System z10까지 사용되던 방식인 In-order Core Execution 방식은 명령어의 처리를 순차적으로 수행하였으나 Out-of-Order Core Execution방식은 명령어를 병렬로 처리함으로써 CPU 친화적 적용업무의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다. <그림-4 참조>
▲ <그림 4> OOO (Out-of-Order) 방식
IBM zEnterprise System의 적용업무 아키텍처
z196과 zBX의 통합은 새로운 적용업무 아키텍처를 탄생시켜 매우 유연한 구조를 설계할 수 있게 되었다. <그림-5>에서 z196은 좌측에 zBX는 오른쪽에 있다. 이 예제 그림의 왼쪽에는 z196에 탑재될 수 있는 운영체제인 z/OS, z/TPF, Linux on System z 및 Linux on System z under z/VM를 볼 수 있고 오른쪽에 3개의 (예제로서의 그림) BladeCenter에는 Linux on System x, AIX on POWER, IBM Smart Analytic Optimizer와 향후 제공될 솔루션을 표시하였다.
그림에서 보이는 자주색의 선들은 Unified Resource Manager를 나타내는데 서로 다른 플랫폼을 단일 통합 이미지로 관리할 수 있도록 하여 주는 마이크로 코드와 하드웨어의 조합이다.
▲ <그림 5> zEnterprise System 적용업무 아키텍처
▲ <그림 6> z196과 POWER7 Blade
z196과 POWER Blade를 이용한 적용 업무 아키텍처의 예를 들어보자. <그림-6> 에서 보는 바와 같이 z196에서는 최고의 성능 및 가용성 보안성을 필요로 하는 업무와 필요 요건에 의하여 구성되는 POWER Blade 시스템 구성으로 저비용의 고가용성, 확장성, 보안성 등 차별화된 시스템 구성이 가능하다. 즉, z196에서는 DB2를 비롯하여 TP Monitor인 CICS 및 IMS/TM과 J2EE 서버인 WAS (Websphere Application Server)를 운영하는 형태로 기존의 System z9 또는 z10에서 사용하는 것과 동일하지만 우측에 있는 POWER7 Blade에서도 WAS 등 AIX에서 운영될 수 있는 업무를 수행할 수 있다.
IBM zEnterprise System과 산업별 솔루션
ISAO (IBM Smart Analytics Optimizer)
DW 및 BI와 같은 비즈니스 분석 업무 솔루션으로 zBX를 이용하여 획기적인 성능 개선을 하였는데, ISAO의 특징은 다음과 같다.
• zBX를 이용한 새로운 업무 적용 영역 확장
- 비즈니스 분석 업무 등
•성능향상
- 복잡한 Query-intensive 워크로드
- 5 ~10 배의 Query 성능 향상
• 자동 워크로드 관리
- DB2 Optimizer에 의한 워크로드 관리
• 프로그램 변경 없이 사용
•설치및운영관리단순화
- Pre-package 및 pre-test
- Database 성능 향상 작업의 감소
▲ <그림 7> ISAO (IBM Smart Analytics Optimizer)
SAP on zEnterprise
IBM zEnterprise System은 SAP 애플리케이션에 실질적인 End-to-End 인프라를 제공하는 기능이 있는 대기업 SAP환경의 높은 가용성 요구사항을 충족하기 위해 개발된 보안적이고 견고한 서버 플랫폼이다. 세계 대부분의 대기업들은 1997년 SAP가 출시된 이후 메인프레임에 SAP를 내장하고 있다. 여기에는 제조, 소매, 오일 및 가스, 유통, 금융, 정부, 교육 및 기타 많은 산업의 선두 회사들이 포함되며 약1,000여 고객들이 IBM System z에서 SAP를 운영하고 있다.
▲ <그림 8> zEnterprise 와 SAP
그러나 많은 엔터프라이즈 SAP 환경이 서버 급증과 복잡성 증가 문제를 겪고 있으며 IT 예산의 70% 이상이 IT 운영에 사용되고 있는 것이 현실이다.
zEnterprise System은 확장성 및 자동화를 제공하여 이러한 문제를 해결해 준다. 또한 zEnterprise System은 더 많은 프로세서, 향상된 성능, IT 산업에서 가장 뛰어난 거의 선형적인 대규모의 확장성을 제공한다. 사용자는 더 많은 SAP 워크로드를 통합할 수 있을 뿐 아니라 zEnterprise On/Off COD(Capacity On Demand)를 통해 일시적 또는 영구적인 용량을 자동으로 처리함으로써 변화하는 비즈니스 요구 사항에 동적으로 대응할 수 있다.
DB2 on z/OS는 업계에서 확장 가능성이 가장 큰 데이터베이스이며 가장 많은 양의 SAP 데이터를 처리할 수 있는 용량을 제공한다. SAP는 DB2 데이터 공유의 고유한 병렬 데이터 베이스 디자인을 지원하며 DB2 데이터 공유는 물리적 데이터 베이스 서버의 경계를 넘는 확장성을 통해 여러 서버에 SAP데이터를 분산해야 하는 필요성을 제거하는 동시에 높은 가용성 환경을 제공한다.
요약
IBM zEnterprise System을 사용하게 되면 빠른 비용 절감실현(에너지 소비 절감, 공간 최소화 및 낮아진 소프트웨어 라이선스 비용), 위험 관리 및 규제의 중앙 집중화를 통해 데이터 센터에서 운영상의 사일로(silo) 경감 및 가장 빠르고 확장성이 높은 엔터프라이즈 서버 사용을 통하여 기술 통합의 운영상의 이점을 누릴 수 있다.
또한 보다 깊은 통찰력으로 더 나은 의사 결정, 조절 가능하고 효율적인 인프라를 위한 로드맵 제공 및 변화하는 조건하에서 IT 서비스 제공의 최적화 및 유연한 정보 플랫폼 생성 등을 통하여 정보 및 워크로드를 통합하여 비즈니스 이점을 최대화 할 수 있다. 프로세스 및 자원의 통합을 통한 조직적 이점 또한 간과할 수 없을 것이다.