최근 다수의 금융기업은 인프라 환경의 불편사항을 해결하기 위해 디지털 혁신을 도모하고 있다. 

기존 환경에서의 주요 불편사항은 급변하는 비지니스 환경에서 신규 서비스를 위한 인프라 구성에 시간이 많이 소요되고, 그 과정이 복잡해 리스크가 많다는 것이다.

이를 해결하기 위해 ‘마이크로 서비스 아키텍처(MSA)’로의 전환에 관심이 집중되고 있다.

1990년대 클라이언트 서버 시대의 응용프로그램 환경은 ‘모노리틱(Monolitic)’한 특성을 가졌다.

이의 특징은 애플리케이션 서비스에 필요한 컴포넌트들이 서로 단단히 결합돼 있어 일부 변경이 필요하면 전체 서비스에 어떤 영향도가 있을지 불확실해 전체를 테스트해야 했다.

이후 웹기반의 SOA(Service Oriented Architecture) 아키텍처 개념이 도입되면서 유사 컴포넌트들을 그룹핑하고 모듈화해서 변경 영향도 테스트 작업이 다소 간편해졌으나 여전히 모듈단위 영향도를 파악하기 위해 테스트를 수행할 필요가 있었다.

오늘날 클라우드 환경에서는 마이크로 서비스 아키텍처 기반으로 모듈을 좀더 작은 전문화된 세부 기능들로 분리해 상호 의존관계 없이 독립적으로 이뤄지도록 구성하고 있다.

이를 뒷받침하는 기술은 컨테이너 형태의 패키지로 서비스를 구축하고 배포하는 클라우드 네이티브 기술이다.<그림1 ‘IT 애플리케이션 구성 변화’ 참조>

▲ 그림1 ‘IT 애플리케이션 구성 변화’

클라우드 시스템에서 일반 가상화 환경과 컨테이너 환경은 어떤 차이가 있을까?

우선 공통되는 점은 하나의 물리 서버에 복수 개의 가상머신을 만들고 원하는 복수 개의 애플리케이션을 독립 구성한다는 것이다.

차이점은 일반 가상화 환경은 서버, 스토리지, 네트웍을 포함하는 하드웨어를 공유하는 가상화이나 클라우드 네이티브인 컨테이너 환경에서는 ‘호스트(Host) OS’를 공유하도록 가상화한다는 점이다.

따라서 일반 가상화 환경에서 모든 가상머신에는 OS를 설치해야 하지만, 컨테이너 환경에서는 ‘호스트 OS’를 공유하므로 별도로 OS를 설치할 필요가 없다.

컨테이너 이미지는 일반 VM 이미지에 비해 작으며, 시스템 전체적으로 메모리 사용량도 작다.

게다가 OS부팅시간이 없으므로 장애시 ‘스탠바이(Standby)’의 서비스 시작시간도 훨씬 빠르다.

또한 플랫폼을 이전해야 할 때 일반 가상화 환경은 반드시 동일한 하이퍼바이저로 구성해야 하지만, 컨테이너는 호스트 OS만 동일하면 ‘온 프레미스(On-Premise), 퍼블릭 오어 프라이빗 클라우드(Public or Private Cloud) 등 어디에도 이식이 가능하다.

하이브리드 또는 멀티 클라우드 전략을 갖는 기업들이 증가하는 추세에 보다 높은 유연성을 제공하는 컨테이너 기반 클라우드 시스템 환경이 유리하다고 볼수 있다.  

점차 증가하는 컨테이너화 된 애플리케이션의 배포와 올바른 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼의 선택은 운영 오버 헤드를 줄이는 데 상당한 도움을 줄 수 있다.

클라우드 네이티브 환경에서 다양한 컨테이너들을 배포하고 관리하는데 흔히 사용되는 플랫폼은 쿠버네티스다.

또한 레드햇 오픈시프트(Redhat OpenShift)는 엔터프라이즈급 쿠버네티스 배포판으로 쿠버네티스의 복잡한 명령어 대신 GUI 통합인터페이스를 사용해 각종 컨테이너를 손쉽게 배포하고 관리하게 한다. 사용자들은 이들 환경에서 Db2 컨테이너를 배포할 수 있다.

컨테이너환경의 Db2는 기존의 풍부하고 강력한 DBMS 기능외에 추가적인 장점들을 제공한다.

첫째, 클라우드 네이티브환경의 혜택을 누릴 수 있다. 배포가 빨라지고 제품 업그레이드 작업을 보다 용이하게 할 수 있다.

컨테이너 형태는 배포가 간단하므로 용도에 따라 필요한 버전을 사용하여 독립적 업무 개발이 가능하다.

그리고 DB2 연구소에서 기존의 설치버전 보다 빈번하게 우선적으로 배포하므로 새로운 신기능이나 제품 버그 Fix를 보다 신속히 적용할 수 있게 된다. 

또한 온 프레미스와 모든 클라우드에 배포할 수 있어 플랫폼 전환 작업이 매우 용이하다.

둘째, 다운타임이 거의 없는 상태로 DBMS를 유지하고 관리하는 것이 가능해진다.

이중화 구성 작업이 용이해지고, 장애가 발생했을 때 동일 클러스터 내 혹은 다른 클러스터에 구성된 Standby를 통해 즉각적인 복구가 가능하기 때문이다.

셋째 기존의 DB2에서 제공하는 보안기능(예. 전송중인 데이터를 암호화하는 TLS기능, 저장된 데이터와 로그 암호화하는 네이티브 인크립션-Native Encryption 기능) 외에도 리눅스 보안 모듈 ‘SeLinux’로 액세스 제어가 가능하며, ‘넌 루트(Non-Root)’에 의한 컨테이너 실행이 지원되며, 보안 취약성 점검이 자동 수행되어 DBMS 환경에 보다 높은 보안성을 확보하도록 한다.

마지막으로 컨테이너 환경에서는 데이터 저장을 위해 일반 스토리지외에도 소프트웨어 정의 스토리지(Portworx, Ceph등)를 사용할 수 있다.

소프트웨어 정의 스토리지는 하드웨어에서 소프트웨어를 분리한 스토리지 가상화 기술로서 오브젝트 스토리지 또는 클라우드 인프라에 주로 사용되고 있다.

컨테이너 환경의 사용자들은 스토리지 선택의 폭이 확대되는 것이다.

IBM은 이와 같은 데이터 환경의 현대화를 원하는 기존 사용자들을 위해 ‘트레이드-업(Trade-up ) 오퍼링을 제공하고 있다.

이를 통해 기존 ‘베어메탈(Bare Metal)용 DB2 환경을 컨테이너 환경으로 전환 할 수 있다.

오늘날 데이터는 다양하며 더 이상 관계형 데이터베이스뿐만 아니라 텍스트, NoSQL 및 객체 지향 데이터베이스와 같은 다양한 다른 데이터 소스에서도 제공되므로, 이를 위해서는 고객이 데이터를 수집 할뿐만 아니라 다양한 데이터 소스에서 가져온 데이터를 통합하고 분석하고 인사이트를 도출 할 수있는 확장 가능한 통합 고성능 데이터 플랫폼이 필요하다.

‘IBM 클라우드 팩 포 데이터(Cloud Pak for Data)’는 기업이 데이터를 수집, 구성 및 분석해 조직 전체에 AI기반의 시스템을 구축하고 데이터 환경을 현대화하는 통합 데이터 및 AI 플랫폼이다.

기존 사용자들이 DB2 라이센스를 ‘클라우드 팩 포 데이터 DB2(Cloud Pak for Data DB2)’로 업그레이드하면 ‘클라우드 팩 포 데이터(Cloud Pak for Data, CPD)’와 DB2를 동시에 사용할 수 있는 혜택을 누리게 된다.<그림2 ‘DB2 라이센스 트레이드-업 투 IBM 클라우드 팩 포 데이터 DB2(License Trade-up to IBM Cloud Pak for Data Db2)’ 참조>

▲ 그림2 ‘DB2 라이센스 트레이드-업 투 IBM 클라우드 팩 포 데이터 DB2'

즉, 기업의 IT 인프라 혁신 계획에 따라 점진적으로 컨테이너 환경으로 이동하면서 동시에 CPD에서 제공하는 솔루션을 업무개발에 활용할 수 있다.

예를 들어, 어느 기업에서 100개의 VPC(Virtual Processor Cores)에 대한 DB2 라이센스를 보유했고, 아직 컨테이너 환경으로 이동할 준비가 되지 않았다면 기존의 ‘베어 메탈’ 환경에서 그대로 DB2를 사용하면서 100개 VPC만큼 ‘클라우드 팩 포 데이타’에서 제공하는 솔루션을 사용할 수 있게 된다.

CPD는 온 프레미스 환경뿐 아니라 모든 클라우드 환경에서 오픈시프트 기반 위에 IBM의 데이터 앤 AI(Data & AI)를 위한 프리미엄 솔루션과 3’rd Party 솔루션을 통해 데이터 저장, 데이터 가버넌스, 데이터 분석 및 AI 구축을 지원하는 선진 분석 플랫폼이다.

이같은 CPD의 기본 서비스는 정형 또는 비정형 데이터를 저장하거나 기존의 이기종 데이터에 대한 단일 인터페이스를 지원하는 데이터 가상화 기능과 데이터 거버넌스, 카탈로그, 자동 디스커버리(Discovery) 기능, 오픈소스 관리 등을 위한 기능, 그리고 머신러닝 모델을 개발하고 검증하는 AI솔루션등 다양한 소프트웨어들을 포함하고 있다.<그림3 ‘IBM 클라우드 팩 포 데이타 제공 기본 솔루션’ 참조>

▲ 그림3 ‘IBM 클라우드 팩 포 데이타 제공 기본 솔루션’.

특히 데이터 가상화 기능은 추출, 변환, 로드 (ETL) 요청의 필요성을 줄여 스테이징 테이블과 관련된 시간 및 인프라 자원 사용을 줄이게 한다.

이로 인해 데이터 가상화는 상당한 비용 절감으로 이어질 수 있다.

결과적으로 기존의 DB2 라이센스를 ‘클라우드 팩 포 데이터 DB2’로 라이센스를 업그레이드하면 CPD 서비스를 활용해 클라우드 네이티브 및 AI로의 전환을 가속화할 수 있다.

마지막으로, DB2가 선진 금융시스템 위한 DBMS로서 제공하는 주요 특징들을 살펴본다.

최신 버전 11.5는 기존의 비용 기반 옵티마이저(Optimizer, 최적화)에 머신러닝 기능을 새로 추가하여 쿼리 성능을 개선했다.

‘최적화’는 현재 시스템 자원 정보와 데이터베이스 통계 정보, 그리고 과거 쿼리 수행 시 수집된 피드백(Feedback) 정보 등을 종합적으로 판단하여 액세스 플랜을 생성한다.

DB2가 제공하는 실시간 데이터 압축 기술은 OLTP든 DW든 모든 시스템에 적용이 가능하다.

그 이유는 압축 후 조회성능을 개선시키면서 DML 성능에 영향이 없는데다 스토리지 사용량을 최소 약 50% 감소시키기 때문.

즉, DB2를 사용하는 대부분 사용자들이 압축기능을 기본으로 적용하는 이유다.

또한 서비스 무중단을 위해 제공하는 퓨어스케일 기능은 온라인 유지보수뿐 아니라 DBMS 패치도 온라인으로 수행하도록 지원하는 ‘고가용 클러스터’다.

클러스터로 인한 오버헤드가 적어 비지니스 확대로 시스템 리소스 부족했을 때 노드 확장 작업을 큰 부담없이 수행할 수가 있다.

개발 측면에서 DB2는 AI 애플리케이션 개발에 사용되는 다양한 최신 언어(Python, Go, Jupyter Notebook등)들을 지원하고 있다.

그리고 개발자의 편의성을 위해 표준 ANSI SQL뿐만 아니라 업계에서 자주 사용되는 SQL도 대부분 지원하고 있다.

그러므로 응용프로그램 개발 시 개발자들은 SQL을 새로 익힐 필요가 없이 보유한 지식을 활용하여 프로젝트에 참여하면 된다.

덧붙여 DB2는 다양한 이기종 데이터에 대해 실시간 액세스 기능을 데이터 소스의 종류나 수량과 무관하게 무상으로 제공하고 있다.

상용 혹은 오픈 소스 RDBMS, NoSQL 데이터베이스, 하둡(Hadoop) 등에 투명한 액세스를 지원한다.

모든 기능들은 11.5의 모든 에디션으로 온 프레미스 또는 클라우드 환경에서 공통 SQL엔진으로 지원하고 있다.<그림4 ‘IBM Db2 V11.5 제품 에디션’ 참조>

▲ 그림4 ‘IBM Db2 V11.5 제품 에디션’.

그 이상으로 선진 금융서비스를 위해 변화하는 IT환경에서 최신 아키텍처 전환을 위해 DB2가 제공하는 기술방안에 대한 설명을 마친다. 

<고재의 한국IBM 클라우드&코그너티브 SW실장>jeykoh@kr.ibm.com