앞의 글에서는 Chip Level 부터 GPU server Rack 구성까지 알아보았습니다. 이제는 PoD (Point of Delivery) Level로 가기 전에 Server Rack 외에 Storage, Network Rack에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
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Data Center] 데이터센터의 구성 Part 1 _ Chip, Server, Rack
먼저 데이터센터의 기반이 되는 GPU, CPU 같은 칩(Chip) 단위를 시작으로 생각해볼 수 있습니다. 예를 들어 8개의 GPU와 2개의 CPU가 하나의 연산 단위를 이루면, 이를 DGX B200과 같은 하나의 서버(Server)
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아래 Table은 데이터센터 네트워크를 역할별로 나눈 랙 단위 구성에 대한 설명입니다. 쉽게 말해서 서버와 스토리지를 연결하는 접점, 상단 집선 구간, 스토리지/외부망 접점으로 나뉜다고 보면 됩니다.
| Leaf Switch Rack 또는 ToR 통합 | 서버 접속, 랙 내 트래픽 집선 | Compute 서버, 일부 스토리지/관리 포트 | 각 랙의 “입구” 역할, 서버와 가장 가깝습니다 |
| Spine Switch Rack | 랙 간 고속 백본, Leaf들을 상호 연결 | Leaf 스위치들, 상위 네트워크 | 데이터센터 전체의 “중앙 고속도로” 역할입니다 |
| Storage/Frontend Network Rack | 스토리지 전용망 또는 외부 서비스망 처리 | Storage array, frontend NIC, 서비스망 | 성능/격리/보안 때문에 별도 분리되는 경우가 많습니다 |
1. Leaf Switch Rack (또는 ToR 통합 랙)
Leaf 스위치는 서버 랙 가장 가까이에 위치해, 각 서버의 NIC를 받아서 상위 계층으로 올려주는 접속 스위치입니다. 즉, 각 서버 랙의 “출입문” 역할을 하는 접속(Access) 랙으로, 서버·일부 스토리지를 네트워크에 붙여주는 랙입니다.
주요 역할
- 서버 접속(Access)
- 서버 간 통신의 첫 관문
- 상위 Spine 랙으로 업링크
- 랙 단위 배선·구성 최적화
Leaf Rack은 보통 아래와 같이 구성됩니다.
- Leaf/ToR 스위치
- 관리용 OOB 스위치
- 전원 장치(PSU)
- 패치 패널
- 경우에 따라 일부 보조 네트워크 장비
2. Spine Switch Rack
데이터센터 전체의 “고속 백본(Backbone)” 역할을 하는 랙으로, 여러 Leaf 랙을 서로 연결해 랙 간 통신을 담당합니다. 데이터센터에서 Leaf–Spine 구조를 쓰는 이유는, 모든 Leaf가 Spine에 업링크되고 Spine끼리 동일한 계층으로 연결되어 대규모 확장과 예측 가능한 성능을 얻기 위해서입니다.
주요 역할
- Leaf 간 고속 연결(백본)
- 대규모 패브릭의 중심
- 확장성과 비차단성(non-blocking) 확보
- 상위/외부 네트워크와의 연계
Spine Rack은 보통 아래와 같이 구성됩니다.
- Spine 스위치
- 경우에 따라 상위 코어/경계 라우팅 장비
- 관리 스위치
- 전원 및 냉각 관련 부속
3. Storage / Frontend Network Rack
스토리지 트래픽 또는 외부/서비스 트래픽을 전용으로 처리·분리하는 네트워크 랙입니다. 보통 두가지 의미로 쓰입니다.
- Storage Network: 스토리지 전용 통신망
- Frontend Network: 외부 사용자/서비스가 들어오는 서비스망 또는 애플리케이션 프론트엔드 연결망
주요 역할
- 스토리지 전용망 구성
- 고대역·저지연 I/O 트래픽 처리
- 데이터 보호·격리
3.1. Frontend Network Rack 역할
- 외부·사용자·서비스 진입 트래픽 처리
- 보안·정책 적용 지점
- 서비스망과 내부망 분리
Rack은 보통 아래와 같이 구성됩니다.
- 스토리지 전용 스위치 또는 프론트엔드 스위치
- SAN/NAS 관련 네트워크 장비
- 로드밸런서 또는 서비스 엣지 장비
- 방화벽/보안 장비가 일부 포함되기도 함
정리하자면 Rack은 아래와 같은 역할을 합니다.
- Leaf / ToR: 서버 옆문: 서버와 가장 가깝고 포트 수가 많습니다.
- Spine: 데이터센터 내부 고속 연결망의 중심으로 포트 구성과 역할이 다릅니다.
- Storage/Frontend: 스토리지와 외부 서비스가 드나드는 별도 출입구로 성능뿐만 아니라 격리, 보안, 트래픽 유형 분리가 중요합니다.
