데이터 센터란 무엇입니까?

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.

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

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 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 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.

AWS에는 리전이라는 개념이 있습니다. AWS가 전 세계에서 데이터 센터를 클러스터링하는 물리적 위치를 리전이라고 합니다. 논리적 데이터 센터의 각 그룹을 가용 영역(AZ)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.

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

주변 계층

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

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

인프라 계층

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

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

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