고성능 컴퓨팅(HPC) 및 AI 인프라에서 병렬 파일 시스템은 대규모 데이터 관리와 접근을 효율적으로 수행하는 중요한 요소입니다. 병렬 파일 시스템은 여러 클라이언트가 동시에 데이터를 읽고 쓸 수 있도록 하여 고성능 작업에 필요한 높은 처리량과 낮은 지연 시간을 제공합니다.
IBM Spectrum Scale과 Open Lustre를 포함해 Weka, BeeGFS와 같은 새로운 병렬 파일 시스템들을 기능, 안정성, 가격, 지원 구조 관점에서 비교할 수 있으며, 이 외 최근에 선보이거나 시장에 출시되는 병렬파일시스템들은 개발기간이 짧거나 구축운영사례가 극히 미미하여 정상적인 기술지원 또는 성능보장이 현실적으로 어렵다는 점을 반드시 고려해야 합니다.
1. IBM Spectrum Scale (GPFS)
- 기능: IBM Spectrum Scale은 이전에 GPFS(General Parallel File System)로 알려졌던 고성능 클러스터 파일 시스템으로, 다목적 기능을 갖추고 있습니다. 파일, 오브젝트 스토리지, 통합 AI/ML 작업을 지원하며, 자동화된 데이터 관리(티어링), 정책 기반 데이터 배치, 작은 클러스터부터 대규모 슈퍼컴퓨터까지 확장 가능한 특징을 갖추고 있습니다.
- 안정성: Spectrum Scale은 금융 기관, 연구소, AI/ML 워크로드 등 다양한 환경에서 대규모로 안정적으로 운영되고 있습니다. 상업적 환경과 HPC에서 모두 오랜 기간 동안 검증된 안정성을 제공합니다.
- 가격: 상업적 솔루션으로, 사용량과 기능에 따라 계층화된 가격 구조를 가지고 있으며, 라이선스 비용과 지원, 업데이트 비용이 포함됩니다. 가격대는 다소 높은 편입니다.
- 지원 구조: IBM의 글로벌 지원을 제공하며, 온프레미스, 클라우드, 하이브리드 환경 모두에서 신뢰할 수 있는 지원을 받을 수 있습니다. IBM의 뒷받침 덕분에 중요한 환경에서도 포괄적이고 신속한 지원이 가능합니다.
2. Open Lustre
- 기능: Lustre는 오픈소스 병렬 파일 시스템으로, 전 세계 상위 슈퍼컴퓨터에서 널리 사용됩니다. 대규모 및 고성능 작업을 위해 최적화되어 있으며, 주로 과학 연구 및 HPC 환경에서 사용됩니다. Lustre는 대량의 데이터를 효율적으로 관리하고, 큰 규모의 배포 환경에서도 높은 성능을 발휘합니다.
- 안정성: Lustre는 수많은 슈퍼컴퓨터 설치 환경에서 검증된 솔루션이지만, 오픈소스 특성상 신중한 관리와 구성이 필요합니다. 전문가의 지원 없이도 운영이 가능하지만, 제대로 관리되지 않으면 어려움을 겪을 수 있습니다.
- 가격: 오픈소스이므로 라이선스 비용은 없지만, 관리와 지원 비용이 발생할 수 있습니다. 상업적 지원 없이 직접 관리할 경우 운영 비용이 상당할 수 있습니다.
- 지원 구조: Whamcloud, OpenSFS, DDN과 같은 여러 제3자 벤더를 통해 지원이 가능하며, 제공하는 지원의 질은 제공 업체에 따라 다를 수 있습니다. 상업적 솔루션에 비해 기업 수준의 지원이 부족할 수 있습니다.
3. WekaIO (Weka)
- 기능: WekaIO는 비교적 새로운 고성능 소프트웨어 정의 스토리지 솔루션으로, AI 및 머신러닝 작업에 최적화되어 있습니다. 높은 처리량과 낮은 지연 시간을 제공하며, 하이브리드 및 클라우드 환경을 위한 기능을 갖추고 있습니다. Weka는 NVMe 플래시를 S3 호환 오브젝트 스토리지와 함께 계층화하여 원활한 확장이 가능합니다.
- 안정성: WekaIO는 유망한 솔루션이지만, IBM Spectrum Scale이나 Lustre와 비교해 대규모에서의 안정성은 아직 충분히 입증되지 않았습니다. 특히 전통적인 슈퍼컴퓨터 환경에서의 안정성 검증이 진행 중입니다.
- 가격: 상업적 라이선스 기반이며, 용량과 성능 요구 사항에 따라 가격이 책정됩니다. AI/ML 중심 배포에서 높은 성능과 통합 기능을 고려할 때 비용이 정당화될 수 있습니다.
- 지원 구조: WekaIO는 직접 지원과 전문가 서비스를 제공하며, AI 워크로드에 특화된 지원을 받을 수 있습니다. 다만, IBM이나 Lustre에 비해 생태계가 작습니다.
4. BeeGFS
- 기능: BeeGFS는 Fraunhofer 연구소에서 개발된 오픈소스 병렬 파일 시스템으로, HPC 및 AI 작업에 적합한 유연성과 간편한 배포를 목표로 합니다. 여러 스토리지 노드에 데이터를 분산시키는 스트라이핑 기능과 모듈식 설계를 통해 성능과 용량 요구에 따라 유연하게 설정할 수 있습니다.
- 안정성: BeeGFS는 인기를 끌고 있지만, Lustre나 Spectrum Scale에 비해 대규모 슈퍼컴퓨터 환경에서의 사용 사례가 적습니다. 중간 규모의 HPC 클러스터와 AI 환경에서 안정성을 보여주고 있지만, 대규모 설치에서는 아직 검증이 필요합니다.
- 가격: BeeGFS는 오픈소스로 제공되며, ThinkParQ를 통해 상업적 지원이 가능합니다. 라이선싱 비용은 IBM Spectrum Scale보다 경제적이며, 특히 소규모 설정에서 유리합니다.
- 지원 구조: ThinkParQ가 BeeGFS의 상업적 지원을 제공하며, 커뮤니티 지원부터 기업용 지원까지 다양한 옵션이 있습니다. 지원 생태계는 작지만 커뮤니티가 성장하고 있습니다.
파일시스템 간단 비교
| 항목 | IBM Spectrum Scale (GPFS) | Open Lustre | WekaIO (Weka) | BeeGFS |
|---|---|---|---|---|
| 기능 | 다목적, 기업용, AI/HPC 하이브리드 지원 | 대규모 확장성, 오픈소스, AI/HPC 지향 | AI/ML 부문 집중, 하이브리드/클라우드 지원 | 모듈식, 유연성, 간편한 배포 |
| 안정성 | 대규모 사례에서 검증된 안정성 | top500.org 세계 최대규모 슈퍼컴퓨터에서 검증된 안정성 | 성장 중, 대규모에서는 아직 검증 부족 | 중간 규모 클러스터에서 안정적, 대규모에서는 검증 필요 |
| 가격 | 높은 라이선스 비용 기업용 목적의 상용제품 | 라이선스 비용 없음 운영 비용 별도 고려 필요 | 상업적 라이선스 높은 비용 하드웨어 지원은 별도업체 계약 | 라이선스 비용 없음 유연하고 경제적인 라이선스 |
| 지원 구조 | IBM의 상용 기술지원 | 여러 서비스 제공업체를 통한 지원 Lustre 개발지원사를 통한 지원(HPE, DDN) | AI 중심의 지원, 아직은 초기 단계 | ThinkParQ를 통한 다양한 지원 옵션 |
요약
대규모 확장성과 전통적인 HPC 환경을 중시함과 동시에 AI 솔루션에서 경제적인 면을 갖추려면, Lustre는 여전히 최고의 선택지입니다. 특히 슈퍼컴퓨터에서의 검증된 안정성을 바탕으로 신뢰할 수 있습니다. 기업 환경에서 다목적이며 안정적인 솔루션이 필요하다면, IBM Spectrum Scale이 높은 비용에도 불구하고 탁월한 안정성과 지원을 제공하며, 이 두 파일시스템은 개발 및 수만개 이상 구축사례에서 운용된 기간이 30년 이상 지난 안정성과 기능이 입증된 기술로 구성되어 있습니다.
WekaIO는 AI 및 머신러닝 작업에 최적화된 환경을 제공하며, 하이브리드 클라우드 환경이 필요한 경우 이상적이나, NVMe로만 볼륨을 구성해야 하는 제약이 있고 HW/SW에 대한 기술지원이 분리되어 장애발생시 해결이 어렵다는 제약이 있습니다.
BeeGFS는 중간 규모의 배포에서 경제적이고 유연한 선택지로 점점 인기를 얻고 있으며, 특히 최신 HPC 응용 프로그램에서의 사용이 증가하고 있습니다.
