데이터 센터 5대 모델 설명: 설계, 활용 사례, 사례

데이터 센터는 민간 기업과 정부가 애플리케이션과 데이터를 저장·공유하는 물리적 시설입니다. 대다수 비즈니스는 IT 운영 최적화를 위해 데이터 센터 안정성과 보안에 의존합니다.

그러나 모든 데이터 센터가 동일하지 않습니다. 설계는 공유 정보와 애플리케이션 전달을 가능케 하는 스토리지와 컴퓨팅 리소스 네트워크 기반입니다.

1940년대 초기 데이터 센터(에니악 ENIAC 등)는 제대로 작동하려면 막대한 전력과 특수 환경 필요. 비쌌고 주로 군사용으로 쓰였습니다.

1990년대 전 세계 데이터 센터 수가 급증. 인터넷 상 존재감 확보 위해 여러 조직이 크로스오버 백업 같은 고급 기능 갖춘 내부 데이터 센터(Internal Data Centers)라 불리는 대형 시설 구축.

오늘날 데이터 센터는 완전히 다릅니다: 기술이 기존 물리 서버에서 가상 네트워크로 이동해 여러 레벨에서 애플리케이션과 워크로드 지원.

현재 인프라는 애플리케이션과 데이터가 여러 데이터 센터와 프라이빗/퍼블릭 클라우드 간 존재·연결되게 합니다. 웹사이트/앱이 클라우드 호스팅되면 클라우드 제공업체 데이터 센터 리소스 사용.

데이터 센터 필수 구성요소

데이터 센터는 다양한 유형 서버, 스토리지 시스템, 스위치, 라우터, 애플리케이션 딜리버리 컨트롤러 등 수많은 핵심 구성요소 포함. 제대로 설치·구현 시 컴퓨팅 리소스, 스토리지 인프라, 네트워크 인프라 제공해 애플리케이션 구동.

데이터 센터 인프라 기본 표준

ANSI/TIA-942-A는 데이터 센터 인프라 널리 채택된 표준. 업타임 인스티튜트(Uptime Institute) 표준 정의 4개 티어 준수:

• 티어 I. 기본 용량: 전압 강하, 스파이크, 정전 대비 무정전 전원 공급(UPS) 포함. 사람 실수에 의한 중단 보호하지만 예기치 않은 정전이나 장애는 보호 못 함.
• 티어 II. 이중 용량: 중단과 유지보수 기회에 더 나은 안전성 제공. 전력·냉방 이중 용량 구성요소 셧다운 없이 제거 가능.
• 티어 III. 동시 유지보수 가능: 중요 환경 서비스용 이중 분배 경로 제공. 어떤 부품이든 IT 운영 영향 없이 셧다운·제거 가능.
• 티어 IV. 내결함성: 거의 모든 유형 장애에서 프로덕션 용량 격리. 계획·비계획 이벤트 중단 영향 없음. 단일 장애점 제로로 최고 업타임(99.995%) 보장.

이 기술 더 잘 이해하려면 다양한 데이터 센터 유형과 목적 탐구 필요. 각각 고유한 이점, 한계, 요구사항 가집니다.

5. 코로케이션 데이터 센터(Colocation Data Center)

중국 유니콤(China Unicom), 최대 소매 코로케이션 데이터 센터 중 하나

사례: 중국 유니콤 홍콩 글로벌 센터 데이터 센터
이용자: 중견~대기업

단순히 '코로(colo)'라고도 함. 코로케이션 데이터 센터는 기업에 서버와 네트워크 장비용 랙 공간 임대하는 대형 시설. 자체 데이터 센터 유지할 충분한 리소스 없지만 혜택 모두 누리고 싶은 조직이 가장 많이 쓰는 서비스 중 하나.

코로케이션 시설은 서버용 공간, 전력, 냉방, 물리 보안 제공. 다양한 네트워크 장비를 여러 통신사·네트워크 서비스 제공업체에 효율적으로 연결 책임.

광범위한 지리적 풋프린트 가진 기업은 하드웨어 여러 곳에 배치 가능. 예: 단일 조직이 5~6개 다른 코로케이션 데이터 센터에 서버 보유.

코로케이션 데이터 센터 여러 이점:

• 확장성: 회사 도달 범위 확장 시 새 서버와 핵심 장비 시설에 신속 추가 가능.
• 위치 선호도: 고객과 가장 가까운 데이터 센터 위치 선택 가능.
• 예측 가능하고 낮은 비용: 직접 시설 구축보다 코로케이션 임대 비용 훨씬 저렴. 예산 따라 분기/연간 계약 체결.
• 신뢰성: 코로케이션 데이터 센터 이중화 고사양 설계로 극도로 신뢰성 높음.
• 안심: 기술 직원이 전력 관리, 장비 설치, 케이블링, 기타 기술 프로세스 같은 번거로운 작업 처리. 서버 유지보수 걱정 불필요.

코로케이션 데이터 센터와 코로케이션 서버 랙 헷갈려 하는 분들 많습니다. 두 용어 혼용하지만 엄연히 다른 개체.

코로케이션 데이터 센터는 전체 시설을 다른 회사에 임대하는 회사, 코로케이션 랙은 데이터 센터 내 랙 공간을 여러 조직에 임대하는 회사를 뜻합니다.

4. 매니지드 데이터 센터(Managed Data Center)

사례: 완전 관리형 IBM 클라우드 서비스
이용자: 중견~대기업

이 데이터 센터 모델은 서드파티 서비스 제공업체가 배포·관리·모니터링. 매니지드 서비스 플랫폼 통해 모든 필수 기능 제공.

데이터 센터는 완전 관리형 또는 부분 관리형 가능. 전자는 모든 기술 세부사항과 백엔드 데이터가 데이터 센터 제공업체에 의해 처리·관리. 후자는 기업이 데이터 센터 구현과 서비스에 일정 수준 관리적 통제권 가짐.

일반적으로 서비스 제공업체가 네트워크 모든 구성요소·서비스 유지보수, OS 및 시스템 레벨 프로그램 업그레이드, 장애 발생 시 데이터/서비스 복구 수행.

고정 데이터 센터 호스팅 사이트, 코로케이션 시설, 클라우드 기반 데이터 센터 통해 매니지드 서비스 조달 가능.

예: IBM 데이터 센터가 관리형 보안 서비스, 관리형 네트워크 서비스, 관리형 모빌리티·정보 서비스 등 다양한 매니지드 서비스 고객 직접 제공.

3. 엔터프라이즈 데이터 센터(Enterprise Data Center)

네덜란드 에임스하벤 구글 데이터 센터 | 이미지 출처: 구글

사례: 페이스북 포레스트 시티 데이터 센터, 노스캐롤라이나
이용자: 대기업

엔터프라이즈 데이터 센터는 단일 회사 지원 단일 목적으로 설계된 프라이빗 시설. 고객 편의 따라 온프레미스 또는 오프프레미스 사이트 위치 가능.

예: 캐나다에서 웹사이트 운영 중인데 타깃 대상이 미국 학생이면 페이지 로드 시간 단축 위해 미국에 데이터 센터 구축 선호.

엔터프라이즈 시설은 크기·용량보다 소유권과 목적에 의해 더 정의됨. 독특한 네트워크 요구사항 있거나 규모 경제 활용할 만큼 충분한 매출 내는 조직에 적합.

엔터프라이즈 데이터 센터 보통 여러 데이터 센터 포함, 각기 핵심 기능 유지 목적. 하위 데이터 센터 세 그룹으로 추가 분류 가능:

• 인터넷 데이터 센터: 웹 애플리케이션 필수 장치·서버 지원.
• 엑스트라넷(Extranet): 엔터프라이즈 데이터 센터 네트워크 내 B2B 트랜잭션 지원. 보통 프라이빗 WAN 링크나 보안 VPN 연결로 접근.
• 인트라넷(Intranet): 엔터프라이즈 데이터 센터 내 애플리케이션과 데이터 보유. R&D, 제조, 마케팅, 기타 핵심 비즈니스 기능용.

이 유형 주요 이점: 대역폭·전력 사용량 같은 핵심 파라미터 추적 쉬움, 모니터링 도구 같은 소프트웨어 업데이트 용이. 향후 필요 추정과 적절한 스케일링 단순화.

하지만 비용 수반: 엔터프라이즈 데이터 센터 시설 개발엔 거대 자본 투자, 인력, 장비 유지보수, 지속적 시간·비용 지출 필요.

참고: 프록시 서버란? 용도와 활용

2. 클라우드 데이터 센터(Cloud Data Center)

사례: 구글, IBM, 아마존(AWS), 마이크로소프트(Azure) 등 제공 클라우드 서비스
이용자: 모든 규모 대부분 조직

클라우드 데이터 센터에서 실제 하드웨어는 클라우드 회사가 운영·관리, 종종 서드파티 매니지드 서비스 제공업체 도움 받음. 클라이언트가 클라우드 서버에서 가상 인프라 실행해 웹사이트/앱 구동, 데이터 관리 가능.

데이터 업로드 즉시 수많은 위치로 단편화·복제. 예기치 않은 상황 시 클라우드 제공업체가 백업의 백업도 보장.

일부 클라우드 서비스 기업 맞춤형 클라우드 제공, 클라이언트 단독 접근 가능한 자체 클라우드 환경(프라이빗 클라우드) 제공. 퍼블릭 클라우드 제공업체는 인터넷 통해 리소스 대중 공개. 아마존 웹 서비스(AWS), 마이크로소프트 애저(Azure) 등 유명 퍼블릭 클라우드 플레이어.

클라우드 서비스는 온프레미스 데이터 센터 대비 여러 이점. 클라우드 쓰면 회사는 사용한 하드웨어 리소스만큼만 지불. 정기 서버 업데이트, 보안, 냉방 비용 등 걱정 불필요. 이 비용들 월 구독료 구조에 포함.

참고: 데이터 유출 8가지 유형과 사례

1. 엣지 데이터 센터(Edge Data Center)

아직 개발 단계

엣지 데이터 센터는 서비스 대상 인구 밀집 지역 근처에 위치한 소규모 시설. 크기와 연결성 특징. 조직이 최소 지연시간으로 로컬 사용자에게 콘텐츠·서비스 전달 가능하게 함.

엣지 컴퓨팅 아키텍처에서 핵심 역할. 데이터 저장·계산이 필요한 위치 가까이 가져옴. 연구에 따르면 엣지 데이터 센터가 IoT(사물인터넷)와 자율주행차 지원해 추가 처리 용량 제공, 고객 경험 개선.

IoT와 자율주행차가 수집한 데이터 대다수 로컬 처리되지만 일부는 데이터 센터로 전송. 엣지 시설 다양한 다른 데이터 센터나 더 큰 중앙 데이터 센터와 연결.

풀가동 엔터프라이즈 데이터 센터 대비 여러 소규모 엣지 데이터 센터가 무거운 트래픽 부하 더 효율적 분산. 고용량 콘텐츠 캐싱으로 사용자 요청과 서버 응답 간 지연 최소화. 게다가 트래픽 부하 분산으로 네트워크 신뢰성 증대.

지역 네트워크 성능 향상이나 로컬 시장 진입 시도 조직에 이 시설들 매우 가치 있음.

참고: 서버란? 서버 15가지 유형과 용도

시장

현재 기업 워크로드 약 70%가 기업 데이터 센터에서 실행, 코로케이션 데이터 센터 20%, 약 9% 클라우드.

Global Market Insights에 따르면 엣지 데이터 센터 시장 규모 2019년 55억 달러(약 7조 원). 2020~2026년 연평균 23% 성장 전망. 고성능 컴퓨팅 리소스 수요 증가로 서비스 제공업체들 저지연·신뢰성 연결 위해 엣지 위치 데이터 센터 호스팅 장려.

자주 묻는 질문

소프트웨어 정의 데이터 센터(SDDC)란?

소프트웨어 정의 데이터 센터(SDDC)는 CPU, 스토리지, 네트워킹, 보안 등 인프라 모든 요소가 가상화돼 서비스로 제공되는 데이터 저장 시설.

SDDC는 서버 가상화 수년간 발전 결과. 추상화, 풀링, 자동화 등 가상화 개념을 모든 리소스와 서비스로 확장해 비용 절감, 확장성 증대, 비즈니스 민첩성 향상.

기존 데이터 센터처럼 SDDC도 온프레미스, 매니지드 서비스 제공업체, 퍼블릭/프라이빗/하이브리드 클라우드에 구축 가능.

데이터 센터 운영이란?

데이터 센터 운영은 네 가지 주요 프로세스와 운영 포함 광범위한 용어:

• 네트워크 리소스 설치·유지보수
• 데이터 센터 내 정책·절차 생성, 시행, 모니터링
• 데이터 센터 보안 보장 도구·기법
• 전력·냉방 관리 모니터링 시스템

많은 기업 클라우드 컴퓨팅 솔루션 전환 시작하면서 데이터 센터 운영 자동화 중요성 그 어느 때보다 커짐. 목표: 성능, 비용 효율성, 확장성 위해 프로세스·시스템 최적화.

참고: 클라우드 컴퓨팅 8가지 유형 [설명]

그린 데이터 센터란?

그린 데이터 센터는 에너지 효율 기술로 구동되는 데이터 저장·관리·배포 시설. 에너지 효율 극대화, 환경 영향 최소화 설계.

데이터 센터 전력 효율 측정 두 주요 파라미터:

• 전력 사용 효율(PUE, Power Usage Effectiveness)
• 탄소 사용 효율(CUE, Carbon Usage Effectiveness)

둘 다 그린 그리드(Green Grid, IT와 데이터 센터 에너지 효율·친환경 설계 개선 위해 일하는 최고 무역협회) 개발.

이런 시설 다양한 산업서 주목받고 많은 기업 그린 데이터 센터 솔루션 배포 눈여겨봄. MarketandMarkets 보고서에 따르면 그린 데이터 센터 시장 규모 2026년 1,400억 달러(약 180조 원) 도달 추정.