데이터 센터

데이터 센터(미국 영어: data center, 영국 영어: data centre)는 서버 컴퓨터와 네트워크 회선 등을 제공하는 건물이나 시설을 말한다. 즉, 디지털 데이터를 저장 및 관리하고 IT 인프라를 보관하는 물리적 건물 또는 시설이다. 서버 호텔(server hotel)이라고도 부른다. 데이터 센터는 인터넷의 보급과 함께 폭발적으로 성장하기 시작했다. 인터넷 검색, 쇼핑, 게임, 교육 등 방대한 정보를 저장하고 웹 사이트에 표시하기 위해 수천, 수만 대의 서버 컴퓨터가 필요하게 되자, 이 서버 컴퓨터를 한 장소에 모아 안정적으로 관리하기 위한 목적으로 인터넷 데이터 센터를 건립하게 되었다. 통신업체의 데이터 센터는 인터넷 데이터 센터(Internet data center, IDC), 클라우드 서비스를 위한 데이터 센터는 클라우드 데이터 센터(cloud data center)로 부르기도 하나, 요즘 이러한 용어들의 구분은 거의 사라지고 데이터 센터라는 용어 하나로 통합되어 쓰이고 있다.

이 분야의 글로벌 기업으로 디지털 리얼티가 있으며, 국내에서는 미국 주식을 하는 사람들에게 더 유명하다. 최근 글로벌 OTT서비스 및 기업이 한국으로 진출함에 따라 시장이 확대되고 있다.

데이터 센터는 매일 중단 없는 서비스를 제공하기 위해, 안정적인 전력 공급과 인터넷 연결 및 보안이 중요하다. 인터넷 데이터 센터는 주로 여러 층으로 된 고층 빌딩에 설치하며, 각 층마다 사용자 그룹별로 케이지(cage)를 설치하고 그 안에 여러 개의 랙(rack)을 설치한 뒤, 각 랙마다 스위치(switch)를 두고 여러 대의 서버 컴퓨터(server computer)를 연결하는 구조로 되어 있다. 또한 서버 컴퓨터에서 방출하는 열기를 식히기 위한 대용량 냉각 장치 등 일정한 온도와 습도를 유지하기 위한 항온 항습 장치를 설치하여 운영하고 있다. 데이터 센터의 원활한 운영을 위해서 전문 인력이 요구된다.

정부와 대기업은 자체 전산 설비를 운영하기 위해 별도의 데이터 센터를 운영할 수 있으나, 규모가 작은 공공기관과 중소기업들은 독자적인 데이터 센터를 운영하기 어렵다. 이러한 기업들을 위해 데이터 센터의 일정 공간과 회선을 임대해 주는 서비스가 생겨났는데, 이를 코로케이션(colocation) 서비스라고 한다. 코로케이션 서비스를 이용하기 위해서는 서비스 제공자에게 공간 사용료인 상면비와 인터넷 회선 사용료인 회선비를 지불해야 한다. 전력 사용비는 대체로 상면비에 포함하지만, 전력 사용량이 많은 경우 별도로 과금하기도 한다. 국내에서는 이해를 돕기 위해서 집에 빗대어 데이터 센터 "임주" 및 "임대"라는 말을 사용한다.

데이터 센터는 굉장히 많은 열을 발산하므로 냉각이 중요한데, 냉각 비용이 업체들에게는 부담이 된다. 페이스북은 데이터 센터의 냉각 비용을 절감하기 위해 스웨덴의 북극권에 데이터 센터를 세우기로 했다.

데이터센터만의 자체적인 냉각 방식을 강조하기도 한다. 네이버 '데이터센터 각'은 NAMU (NAVER Air Membrane Unit) 기술을 사용하는데, 찬물이 흐르는 벽에 바람을 통과시켜 기화 작용으로 온도를 낮추는 방식이다. 애초에 데이터센터 자체를 불어오는 자연풍을 가장 효율적으로 쓸 수 있도록 V자 형으로 설계했다고 한다.

입지 자체를 추운 곳에 선정해서 이득을 보기도 한다. 페이스북 데이터 센터는 1.07이라는 경이적인 PUE 값을 달성했다고 주장한 바 있다. 참고로 네이버 데이터 센터 각은 1.09 PUE 라는 수치를 보유하고 있다. 아주 추운 지방에서 외기도입 냉각방식 데이터센터를 사용해 에어컨, 선풍기를 안 틀고 운영한 덕분이다. 저 0.07은 전등이나 사무실 집기 등이 소비한 전력량이다. 측정방식 및 로우데이터를 공개하지 않아 신뢰하기는 조금 미심쩍은 구석도 있다.

데이터 센터 수준 및 계층

데이터 센터 수준 및 계층은 미국의 두 단체인 TIA(Telecommunications Industry Association)와 Uptime Institute에서 제시한다.

데이터 센터 등급

TIA가 제시하는 TIA-942에서는 데이터 센터를 4등급으로 분류한다.

티어 1

• 리던던트(Redundant) 구성요소가 없음(N) : 99.671% 가용성
• 계획/비계획적인 활동에 따른 장애 가능성 있음
• 전력 공급과 냉각이 단일 경로화되어 있음
• 예방 유지 보수를 수행하기 위해 셧다운해야 함
• 연간 28.8시간의 다운타임

티어 2

• 리던던트 구성요소(제한적인 N+1) : 99.741% 가용성
• 계획/비계획적인 활동에 따른 장애 가능성이 Tier1에 비하여 낮음
• 전력과 냉각 설비는 N+1 리던던트 구성으로 되어 있으나 공급 경로는 단일 경로로 되어 있음
• Raised Floor, UPS 및 발전기 포함
• 연간 22.0시간의 다운타임

티어 3

• Concurrent 유지 보수 환경(N+1) : 99.982% 가용성
• 전산 시스템에 대한 영향 없이 정기 예방 점검과 유지 보수와 같은 계획된 활동이 가능함(비계획 활동은 장애를 유발시킬 수 있음)
• 전력과 냉각의 공급 경로의 복수 구성(하나는 액티브 경로), 리던던트 구성(N+1)
• 연간 1.6시간의 다운타임

티어 4

• Fault Tolerant(2N+1) : 99.995% 가용성
• 계획된 활동은 핵심 운영에 영향을 주지 않으며, 예상치 못한 최악의 사고가 발생해도 핵심 부하에 영향을 주지는 않음
• 복수의 액티브 전력 및 냉각 경로
• 연간 0.4시간의 다운타임