데이터 센터

 

이번에도 먼저 GPT에게 물어보자.

 

 

데이터 센터는 대규모의 컴퓨터 시스템과 관련 장비를 보관하고, 처리하며, 관리하는 시설입니다. 이러한 센터는 기업이나 기관이 대량의 데이터를 수집, 저장, 처리하고 네트워크를 통해 이 데이터에 접근할 수 있도록 하는 중요한 역할을 합니다. 아래는 데이터 센터의 주요 특징과 구성 요소에 대한 간략한 설명입니다.

데이터 센터의 주요 특징:
1. 시스템 및 장비 보관: 데이터 센터는 서버, 스토리지 장치, 네트워크 장비, 전력 공급 장치 등 다양한 하드웨어를 보관합니다.
2. 냉각 및 전력 관리: 대규모의 하드웨어가 작동하면서 발생하는 열을 효과적으로 제어하고 전력을 안정적으로 공급하기 위한 시설이 갖춰져 있습니다.
3. 데이터 보안: 중요한 비즈니스 및 개인 데이터를 안전하게 보호하기 위한 강력한 보안 시스템이 구축되어 있습니다.
4. 높은 가용성과 신뢰성: 데이터 센터는 24/7 운영되며, 고가용성 및 신뢰성을 제공하여 서비스 중단을 최소화합니다.

데이터 센터의 내부 구성:
1. 서버 룸: 서버 룸은 서버 장비가 보관되는 공간으로, 냉각 시스템과 전력 공급 장치가 설치되어 있습니다.
2. 데이터 저장 및 백업 시스템: 데이터는 대용량 저장 장치에 보관되며, 백업 시스템은 데이터 손실을 방지하기 위해 중요합니다.
3. 네트워크 인프라: 데이터 센터는 높은 대역폭을 갖춘 네트워크 인프라를 구성하여 빠른 데이터 전송을 지원합니다.
4. 보안 시설: 물리적인 보안 시설물과 전자적인 보안 시스템이 사용되어 데이터의 무단 접근을 방지합니다.

설계 표준 및 센터 유형:
1. TIA-942 표준: TIA-942는 데이터 센터의 설계 및 운영에 대한 국제 표준 중 하나입니다.
2. Tier 등급 시스템: 데이터 센터는 Tier 1부터 Tier 4까지 등급이 있으며, 높은 등급일수록 가용성과 신뢰성이 높아집니다.

관리 방법:
1. 자동화 및 관리 소프트웨어: 데이터 센터는 자동화 및 관리 소프트웨어를 사용하여 자원 할당, 감시 및 유지보수를 수행합니다.
2. 운영 및 유지보수 팀: 전문 운영 및 유지보수 팀이 데이터 센터를 지속적으로 모니터링하고 최적의 성능을 유지합니다.
3. 평가 및 업그레이드: 정기적인 평가를 통해 성능 향상 및 업그레이드가 이루어지며, 기술적인 변화에 대응합니다.

이러한 내용들은 데이터 센터의 일반적인 특징 및 운영 방법을 설명한 것이며, 실제 구현은 기업이나 조직의 요구 사항과 기술적인 환경에 따라 다를 수 있습니다.

 

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이제 전문적인 설명을 보자.

 

 

https://aws.amazon.com/ko/what-is/data-center/

데이터 센터란 무엇인가요? - 클라우드 데이터 센터 설명 - AWS

https://aws.amazon.com/ko/compliance/data-center/controls/

데이터 센터 - AWS의 제어

 

데이터 센터란 무엇인가요?

데이터 센터는 컴퓨팅 시스템 및 관련 하드웨어 장비를 저장하는 물리적 위치입니다. 여기에는 서버, 데이터 스토리지 드라이브 및 네트워크 장비와 같이 IT 시스템에 필요한 컴퓨팅 인프라가 포함됩니다. 모든 회사의 디지털 데이터를 저장하는 물리적 시설입니다.

 

데이터 센터가 중요한 이유는 무엇인가요?

모든 기업은 웹 애플리케이션을 실행하거나, 고객에게 서비스를 제공하거나, 제품을 판매하거나, 고객, HR 및 운영 관리를 위한 내부 애플리케이션을 실행하기 위해 컴퓨팅 장비를 필요로 합니다. 비즈니스가 성장하고 IT 운영이 확대됨에 따라 필요한 장비의 규모와 양도 기하급수적으로 늘어납니다. 여러 지점과 장소에 분산되어 있는 장비는 유지 관리하기가 어렵습니다. 이러한 이유로, 기업은 데이터 센터를 사용하여 디바이스를 중앙의 위치에 설치하고 비용 효율적으로 관리합니다. 온프레미스에 설치하는 대신 서드 파티 데이터 센터를 사용할 수도 있습니다.

데이터 센터는 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공합니다. 

• 백업 전원 공급 장치를 제공하여 정전에 대응
• 재해 복구를 위해 여러 시스템에 걸쳐 데이터 복제
• 장비의 수명을 연장하기 위해 온도를 제어하는 시설
• 데이터 관련 법률 준수를 위한 보안 조치를 보다 손쉽게 구현할 수 있음 

현대적 데이터 센터는 어떻게 발전했나요?

데이터 센터는 컴퓨터 하드웨어가 운영하고 유지 관리하기에 너무 복잡했던 1940년대 초에 처음 등장했습니다. 초기 컴퓨터 시스템은 운영자가 수많은 케이블로 연결해야 하는 많은 대형 구성 요소를 필요로 했습니다. 또한 많은 양의 전력을 소비했고, 과열을 방지하기 위한 냉각 장치가 필요했습니다. 메인프레임이라고 불리는 이러한 컴퓨터를 관리하기 위해, 기업들은 일반적으로 모든 하드웨어를 데이터 센터라는 단일 공간에 설치했습니다. 모든 기업이 자체 데이터 센터 시설에 투자하고 해당 시설을 유지 관리했습니다.

시간이 지나면서 하드웨어 기술의 혁신으로 컴퓨터의 크기와 요구 전력이 감소했습니다. 하지만 동시에 IT 시스템은 다음과 같은 측면에서 더욱 복잡해졌습니다. 

• 기업들이 생성하고 저장하는 데이터의 양이 기하급수적으로 증가했습니다.
• 가상화 기술로 인해 소프트웨어가 기반 하드웨어에서 분리되었습니다.
• 네트워킹 기술의 혁신 덕분에 원격 하드웨어에서 애플리케이션을 실행할 수 있게 되었습니다.

현대적 데이터 센터

현대적 데이터 센터 설계는 IT 복잡성을 보다 효과적으로 관리하도록 발전했습니다. 기업들은 데이터 센터를 활용하여 어디서나 액세스할 수 있는 중앙 위치에 물리적 인프라를 설치했습니다. 클라우드 컴퓨팅의 등장으로, 서드 파티 기업들이 데이터 센터를 관리하고 유지 보수하며 다른 조직에 서비스형 인프라를 제공하게 되었습니다. 세계 최고의 클라우드 서비스 제공업체로서 AWS는 전 세계에 혁신적인 클라우드 데이터 센터를 구축했습니다.

 

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데이터 센터의 내부는 어떻게 되어 있나요?

대부분의 엔터프라이즈 데이터 센터 인프라는 크게 세 가지 범주로 나뉩니다.

• 컴퓨팅
• 스토리지
• 네트워크

또한 데이터 센터 장비에는 주요 장비가 효과적으로 작동할 수 있도록 지원하는 전원 시스템과 같은 지원 인프라가 포함되어 있습니다.

1. 컴퓨팅 인프라

컴퓨팅 리소스에는 다양한 내부 메모리, 처리 성능 및 기타 사양을 갖춘 여러 유형의 서버가 포함됩니다. 다음은 몇 가지 예입니다.

  ▷ 랙 서버

랙 서버는 평면 직사각형으로 설계되며, 서버 캐비닛의 랙 또는 선반에 쌓아서 설치할 수 있습니다. 캐비닛에는 메시 도어, 슬라이딩 쉘프, 기타 데이터 센터 리소스(케이블, 팬 등)를 위한 공간 등의 특수한 기능이 있습니다.

  ▷ 블레이드 서버

블레이드 서버는 모듈식 디바이스로, 더 작은 공간에 여러 서버를 쌓아서 설치할 수 있습니다. 서버 자체는 물리적으로 얇으며, 일반적으로 메모리, CPU, 통합 네트워크 컨트롤러 및 일부 내장 스토리지 드라이브만 있습니다. 여러 서버를 섀시라는 스토리지 장치에 밀어 넣을 수 있습니다. 섀시는 내부 서버에 필요한 구성 요소를 간편하게 추가할 수 있도록 해줍니다. 블레이드 서버는 랙 서버보다 공간을 더 적게 차지하며, 더 높은 처리 속도, 최소 배선, 더 낮은 소비 전력과 같은 이점을 제공합니다.

2. 스토리지 인프라

데이터 센터 스토리지 시스템의 두 가지 유형은 다음과 같습니다.

  ▷ 블록 스토리지 디바이스 

하드 드라이브나 SSD 같은 블록 스토리지 디바이스는 데이터를 블록에 저장하며, 수 테라바이트의 데이터 용량을 제공합니다. 스토리지 영역 네트워크(SAN)는 여러 개의 내부 드라이브로 구성되어 대규모 블록 스토리지 시스템 역할을 하는 스토리지 장치입니다. 

  ▷ 파일 스토리지 디바이스

네트워크 연결 스토리지(NAS)와 같은 파일 스토리지 디바이스는 대량의 파일을 저장할 수 있습니다. 이미지 및 동영상 *아카이브를 만드는 데 이 디바이스를 사용할 수 있습니다.

 

(*아카이브: 역사적 가치 혹은 장기 보존의 가치를 지닌 기록이나 문서들의 컬렉션)

3. 네트워크 인프라

케이블, 스위치, 라우터, 방화벽 등 수많은 네트워킹 디바이스가 다른 데이터 센터 구성 요소를 서로 연결하고 최종 사용자 위치에 연결합니다. 이들 디바이스는 원활한 데이터 이동과 시스템 전체의 연결 구성을 지원합니다.

4. 지원 인프라

데이터 센터에는 다음과 같은 구성 요소도 포함됩니다.

• 전원 하위 시스템
• 무정전 전원 공급 장치(UPS)
• 백업 발전기
• 환기 및 냉각 장비
• 화재 진압 시스템
• 건물 보안 시스템 

이러한 데이터 센터 구성 요소는 주 장비를 지원하여 중단 없이 데이터 센터 시설을 사용할 수 있도록 합니다.

 

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데이터 센터 설계의 표준은 어떤 것들이 있나요?

데이터 센터의 규모와 복잡성이 증가하는 동시에 민감하고 중요한 정보를 저장하기 시작하면서, 정부 및 기타 조직들은 데이터 센터에 대한 규제를 가하고 있습니다. Telecommunications Industry Association(TIA)은 다음을 비롯하여 데이터 센터 설계의 모든 측면을 다루는 네 가지 수준 또는 표준을 제정했습니다.

• 아키텍처 및 토폴로지
• 환경 설계
• 전력 및 냉각 시스템과 분배
• 케이블링 시스템, 패스웨이 및 이중화
• 안전 및 물리적 보안

마찬가지로, Uptime Institute는 사이트 성능을 객관적으로 비교하고 비즈니스 목표에 따라 인프라 투자 결정을 할 수 있도록 4개의 계층을 설정했습니다. 아래에는 이 네 가지 데이터 센터 티어가 나열되어 있습니다. 

티어 1 = 기본

티어 1 데이터 센터는 사무실 환경과 그 이상의 IT 시스템을 지원하기 위한 기본 용량 수준을 제공합니다. 티어 1 시설에 대한 몇 가지 요구 사항은 다음과 같습니다.

• 정전 및 스파이크에 대비한 무정전 전원 공급 장치(UPS)
• IT 시스템을 설치할 물리적 공간
• 상시 작동하는 전용 냉각 장비
• 백업 발전기

티어 1은 인위적인 오류로 인한 서비스 중단을 방지하지만 예기치 않은 장애나 가동 중단은 방지하지 않습니다. 또한 티어 1 데이터 센터에서는 연간 29시간의 가동 중단 시간을 예상할 수 있습니다.

티어 2 = 티어 1 + 냉각

티어 2 시설은 유지 관리를 개선하고 가동 중단을 방지하기 위해 추가 냉각 구성 요소를 제공합니다. 예를 들어 이 데이터 센터에는 다음이 필요합니다.

• 엔진 발전기
• 냉동기
• 냉각 장치
• 펌프

티어 2 데이터 센터에서는 구성 요소를 종료하지 않고 제거할 수 있지만, 예기치 않은 장애가 시스템에 영향을 줄 수 있습니다. 티어 2 데이터 센터에서는 연간 22시간의 가동 중단 시간을 예상할 수 있습니다.

티어 3 = 티어 2 + 이중화

티어 3 데이터 센터는 더욱 강화된 데이터 이중화를 제공하며, 시스템을 종료하지 않고도 장비를 유지 관리하거나 교체할 수 있습니다. 또한 전력 및 냉각 장치와 같은 지원 시스템의 이중화를 구현하여 연간 1.6시간에 불과한 가동 중지 시간을 보장합니다.

티어 4

티어 4 데이터 센터에는 계획되거나 계획되지 않은 이벤트로 인한 가동 중단을 방지하기 위해 물리적으로 격리된 여러 시스템이 포함되어 있습니다. 완전히 이중화된 시스템으로 완벽한 내결함성을 제공하며, 연간 26분의 가동 중지 시간을 보장할 수 있습니다.

 

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데이터 센터 서비스 유형에는 무엇이 있나요?

온프레미스 데이터 센터

온프레미스 데이터 센터는 회사의 민감한 데이터와 중요 애플리케이션을 저장하는 회사가 전적으로 소유한 데이터 센터입니다. 회사가 데이터 센터를 설치하고, 데이터 센터의 지속적인 운영을 관리하고, 장비를 구매 및 유지 관리합니다.

 

이점: 기업 데이터 센터는 내부적으로 리스크를 관리하므로 더 나은 보안을 제공할 수 있습니다. 요구 사항에 따라 데이터 센터를 사용자 지정할 수 있습니다.

 

한계: 자체 데이터 센터를 설치하는데 비용이 많이 들고, 지속적으로 발생하는 인건비와 운영 비용을 관리해야 합니다. 또한 데이터 센터를 하나만 설치하면 단일 고위험 장애 지점이 될 수 있으므로, 복수의 데이터 센터가 필요합니다.

콜로케이션 데이터 센터

*콜로케이션 시설은 서버, 랙 및 기타 컴퓨팅 하드웨어를 설치할 공간을 임대할 수 있는 대규모 데이터 센터 시설입니다. 콜로케이션 센터는 일반적으로 냉각 및 네트워크 대역폭과 같은 보안 및 지원 인프라를 제공합니다.

 

이점: 콜로케이션 시설을 활용하면 지속적인 유지 관리 비용을 절감할 수 있고, 매월 일정한 비용으로 하드웨어를 운용할 수 있습니다. 또한 하드웨어를 지리적으로 분산하여 지연 시간을 최소화하고 최종 사용자에게 더 가까운 위치에서 서비스를 제공할 수 있습니다.  

 

한계: 전 세계적으로, 또는 대상 지역마다 콜로케이션 시설을 조달하기가 어려울 수 있습니다. 확장하는 데 따른 비용도 빠르게 증가할 수 있습니다.

 

(*콜로케이션: 단어들의 결합. 궁합이 잘 맞아 같이 붙어다니는 말들을 뜻함.)

클라우드 데이터 센터

클라우드 데이터 센터에서는 공간과 인프라를 모두 대여할 수 있습니다. 클라우드 제공업체는 보안과 규정 준수가 완벽하게 보장되는 상태로 대규모 데이터 센터를 유지 관리합니다. 사용량과 결제 방식을 보다 유연하게 결정할 수 있는 다양한 서비스를 이용하여 이 인프라에 액세스할 수 있습니다.

 

이점: 클라우드 데이터 센터는 하드웨어 투자와 모든 인프라의 지속적인 유지 관리 비용을 모두 줄여 줍니다. 사용 옵션, 리소스 공유, 가용성 및 이중화 측면에서 유연성이 향상됩니다.

 

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AWS에서는 데이터 센터를 어떻게 관리하나요?

AWS에는 리전이라는 개념이 있습니다. AWS가 전 세계에서 데이터 센터를 *클러스터링하는 물리적 위치를 리전이라고 합니다. 논리적 데이터 센터의 각 그룹을 가용 영역(AZ, Availability zone)이라고 합니다. 각 AWS 리전은 지리적 영역 내에서 격리되고 물리적으로 분리된 여러 개의 AZ로 구성됩니다. 각 AZ는 하나 이상의 물리적 데이터 센터로 구성되며, AWS는 위치, 전력 및 급수 측면에서 각 AZ가 다른 AZ와 완전히 분리되도록 설계합니다.

흔히 리전을 단일 데이터 센터로 정의하는 다른 클라우드 공급자와 달리 모든 AWS 리전의 여러 AZ 설계는 고객에게 신뢰성, 확장성, 가장 짧은 지연 시간 등의 추가적인 이점을 제공합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• AZ는 고가용성을 위한 애플리케이션 분할을 가능하게 합니다. 애플리케이션 하나를 여러 AZ에 걸쳐 분할하면 기업의 격리가 더 원활하게 이루어지며 정전, 낙뢰, 토네이도, 지진 등과 같은 문제로부터 안전하게 보호됩니다.
• AWS 리전의 AZ는 높은 대역폭, 지연 시간이 짧은 네트워킹, 완전한 중복성을 갖춘 전용 메트로 광 네트워크와 상호 연결되어 있어 AZ 간에 높은 처리량과 지연 시간이 짧은 네트워킹을 제공합니다.
• AZ 간의 트래픽은 암호화됩니다. 네트워크 성능은 AZ 간 동기 복제 기능을 충분히 수행할 수 있습니다.

 

(*클러스터링: 서로 유사한 속성을 갖는 데이터를 같은 군집으로 묶어주는 작업)

 

또한 AWS는 4개의 계층 또는 레벨로 데이터 센터 보안을 제공합니다. 

주변 계층 = 데이터 센터에 도둑이 들지 못하게 함

주변 보안 조치는 다음을 사용하여 물리적 장비에 대한 접근 제어 기능을 제공합니다.

• 보안 경비
• 울타리
• 보안 피드
• 침입 탐지 기술
• 출입 통제 및 모니터링

인프라 계층 = 장비가 유지되도록 도움

인프라 계층 보안은 파손과 과열로부터 장비를 보호합니다. 여기에는 다음과 같은 조치가 포함됩니다.

• 세계 최고 수준의 냉각 시스템 및 화재 진압 장비
• 백업 전원 공급 장비
• 정기적인 기계 유지 관리 및 진단
• 수도, 전력, 통신 및 인터넷 연결 백업 

데이터 계층 = 데이터를 보호함

데이터 계층 보안은 무단 액세스 및 손실로부터 데이터 자체를 보호합니다. 이 계층의 일반적인 조치는 다음과 같습니다.

• 데이터 센터의 위협 및 전자 침입 탐지 시스템
• 서버 룸 액세스 포인트의 전자 제어 디바이스
• 연중 내내 2,600개 이상의 요구 사항에 대하여 외부 감사 실시 

환경 계층 = 자연재해에 대비

환경 계층은 지속 가능성을 지원하는 환경 제어 조치에 전적으로 사용됩니다. 이 계층의 조치를 몇 가지 소개하면 다음과 같습니다. 

• 홍수, 화재 및 기타 자연 재해를 자동으로 감지하는 센서 및 대응 장비
• 자연 재해로 인한 가동 중단을 방지하고 줄이는 방법을 설명하는 운영 프로세스 가이드

100% 재생 에너지 및 환경과 관련한 규모의 경제

 

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AWS 하이브리드 클라우드 서비스란 무엇인가요?

AWS 하이브리드 클라우드 서비스는 온프레미스 및 클라우드 데이터 센터 모두에서 일관된 AWS 경험을 제공합니다. 특정 요구 사항 및 사용 사례를 충족하는 하이브리드 아키텍처를 구축하도록 컴퓨팅, 네트워킹, 스토리지, 보안, 자격 증명, 데이터 통합, 관리, 모니터링 및 운영을 아우르는 가장 포괄적인 서비스 세트 중에서 선택할 수 있습니다. 예를 들어 다음과 같은 서비스를 사용하기로 결정할 수 있습니다.

• AWS Outposts는 일관된 하이브리드 경험을 제공하기 위해 모든 데이터 센터, 콜로케이션 공간, 온프레미스 시설에서 동일한 AWS 인프라, 서비스 및 도구를 제공하는 완전관리형 서비스입니다.
• AWS Direct Connect는 고객의 네트워크를 AWS에 직접 연결하고 퍼블릭 인터넷을 우회하여 성능을 개선합니다. 이러한 연결은 전 세계 100곳 이상의 위치에서 이루어지며, 속도는 50Mbps부터 최대 100Gbps까지 확장됩니다.
• AWS Snow 패밀리 디바이스는 극한의 조건에서도 앱을 실행할 수 있도록 AWS와 엣지 사이에서 데이터를 수집 및 처리합니다.
• AWS Wavelength는 보다 빠른 애플리케이션 응답 시간을 위해 5G 네트워크 엣지에서 AWS 컴퓨팅 및 스토리지 서비스를 포함합니다.