대학에서의 그리드 컴퓨팅 활용 방안 : 트렌드, 가치 및 오퍼링 소개
새로운 요구 사항에의 부응
대학의 가용성 있는 IT 자원을 재배치하여 연구원들의 강력한 컴퓨팅 파워에 대한 요건을 충족할 수 있게 한다면? 점점 증가하고 자주 변경되는 행정 업무를 관리하면서 동시에 비용을 줄일 수 있다면? 뿐만 아니라 지속적인 교육에 대한 수요를 만족시킬 인프라를 갖춘 역동적인 학습환경에 대한 강력한 지원이 가능하다면?
이와 같은 문제들이 자주 제기되면서 오늘날 대학들이 안고 있는 까다로운 요구 사항을 해결할 대안에 대한 관심이 증폭되고 있습니다. 그리고 위와 같은 목표를 달성하고자 대학들은 교수와 연구 분야에서 정보 기술을 더 효과적으로 활용하고 관리 프로세스의 효율성 및 효과를 높이기 위한 방안을 모색 중입니다.
그리드 컴퓨팅은 다양한 요구 사항을 다음과 같은 방식으로 해결하도록 지원할 수 있습니다.
- 보다 효율적인 연구를 지원하는 공유 컴퓨팅, 데이터 소스, 네트워크 및 기기(센서, 레이더 등)에 대한 접근 제공
- 학생을 위한 전반적인 학습 경험을 풍요롭게 할 역동적인 환경 제공
- 교수진의 활동 범위를 확대하여 보다 효과적이고 포괄적인 학습 환경 제공
- 교직원 및 관리자가 더욱 폭 넓고 효과적인 서비스를 제공하면서 동시에 끊임 없이 변화하는 업무 요구 사항을 충족할 수 있는 매커니즘 제공
그리드 컴퓨팅 소개
컴퓨팅 자원을 가상화하는 기술 모델인 그리드 컴퓨팅 은 공개 표준을 통해 네트워크 상에서 이기종 운영을 가능하게 하는 분산 컴퓨팅입니다. 가장 단순한 형태의 그리드 컴퓨팅은 한 조직(또는 여러 조직)에 속한 서로 다른 컴퓨터와 시스템을 하나의 대형 시스템으로 통합합니다. 이러한 시스템은 개별 컴퓨터나 시스템이 독립적으로 조정하기에 너무 크거나 과중한 작업을 처리할 때 사용 가능하게 됩니다. 또한 분산된 데이터베이스나 파일 시스템에 위치한 방대한 양의 데이터에 통합된 관점으로 접근할 수 있게 합니다. 뿐만 아니라 그리드 컴퓨팅 환경에서 있는 것은 물론, 가치있는 자원을 공유하고 조직 및 그 구성원간에 새로운 차원의 협업을 가능하게 합니다. 인터넷 사용자가 웹을 통해 하나의 통합된 컨텐츠 인스턴스를 조회하는 것처럼 그리드 사용자는 강력한 단일 가상 컴퓨터를 사용할 수 있습니다.
그리드 컴퓨팅은 그 동안 친숙하게 느껴졌던 여러 기술 트렌드가 가장 포괄적으로 발전한 최첨단 기술입니다.
웹처럼 그리드 컴퓨팅은 복잡성 을 없애주는 동시에 다수의 사용자가 하나의 통합된 서비스를 이용할 수 있게 합니다.
주로 통신만을 위한 웹과는 달리 그리드 컴퓨팅은 일반적인 업무 및 연구를 지원하는 협업을 가능케 합니다.
P2P(peer-to-peer)처럼 그리드 컴퓨팅은 사용자들이 파일을 공유할 수 있게 합니다.
P2P와 달리 그리드 컴퓨팅은 파일 뿐 아니라 다른 자원에 대해서도 다대다 공유를 지원합니다.
클러스터링 및 분산 컴퓨팅처럼 그리드 컴퓨팅은 컴퓨팅 자원을 통합합니다.
물리적 인접성과 운영상의 동질성이 요구되는 클러스터링 및 분산 컴퓨팅과 달리 그리드 컴퓨팅은 지역적으로 분산된 이기종 환경에서도 구현할 수 있습니다.
가상화 기술처럼 그리드 컴퓨팅은 IT 자원의 가상화를 실현합니다.
단일 시스템을 가상화하는 가상와 기술과는 달리 그리드 컴퓨팅은 각양각색의 수많은 IT 자원을 가상화할 수 있습니다.
그리드 컴퓨팅의 이점
그리드 컴퓨팅을 통해 달성할 수 있는 중요한 이점은 그리드가 구현된 어플리케이션 및 구현 정도에 따라 달라집니다. 일반적으로 그리드 컴퓨팅의 이점은 다음과 같습니다.
인프라 최적화
그리드 컴퓨팅 모델에서는 업무를 통합하고 사이클 타임을 감소케 하는 온디맨드 역량을 제공함으로써 최적의 인프라 활용을 가능하게 합니다. 사이클 타임을 줄이거나 더 신속하게 결과를 얻거나 결과의 정확도를 높인다면 전반적인 생산성 제고에 도움이 됩니다. 또한 그리드 컴퓨팅은 기존의 자원으로 많은 양의 업무를 처리하거나 다른 식으로는 해결 불가능한 문제를 처리하는 데 필요한 용량을 제공할 수 있습니다. 그리고 IT 부서 역시 분산되고 다양한 시스템을 관리하기 위해 필요한 관리 업무로부터 해방될 수 있습니다.
데이터에의 접근 및 협업 증가
협업은 사람 뿐 아니라 IT 자원도 한데 모으는 역할을 합니다. 분산된 부서나 조직은 데이터 및 자원을 공유하기 위한 가상의 조직을 구성할 수 있습니다. 또한, 최종 사용자는 그들이 필요로 할 때 필요한 컴퓨팅, 데이터 및 스토리지 자원을 이용하고 조직 전체에 걸친 프로세스를 통해 효과적으로 협업할 수 있어 생산성이 크게 향상됩니다.
뛰어난 탄력성 및 가용성을 갖춘 인프라
이제는 중단 없이 데이터 및 자원을 공급해야 하는 대부분의 대학 시스템에서 24x7 가용성이 필수 조건으로 자리잡았습니다. 그리드 컴퓨팅은 유연하고 탄력적인 운영 인프라를 통해 급변하는 수요에 대처하고 효과적인 확장으로 요구 사항에 대처합니다. 또한 그리드 컴퓨팅은 사용자가 미처 그 오류를 깨닫지 못하는 사이에 구성 요소 중 하나 이상에 오류가 발생하더라도 이를 해결하고 복구하는 기능을 제공합니다.
대학에서의 그리드 컴퓨팅 적용
적당한 비용으로 고성능의 컴퓨팅을 요구하는 연구기관은 그리드 컴퓨팅의 얼리 어답터입니다. 점차 증대되고, 복잡해지는 과제 중 일부를 해결하기 위해 연구 기관들은 성능을 높이고 연구 기간을 줄일 수 있는 최첨단 기술에 관심을 기울였습니다. 그러나, 최첨단 기술을 도입하기 위해 상당한 비용이 요구되었으며, 연구 기관은 정부 및 업계에서 지원하는 한정된 예산에 크게 의존하기 때문에 어려움이 있었습니다.
그리드 컴퓨팅을 선택한 연구 기관은 보다 큰 규모의 시스템의 컴퓨팅 파워를 확보하여 다수의 "보통" 컴퓨터를 이용할 수 있습니다. 이러한 기술은 연구 분야에서 시작하여 행정까지의 다양한 어플리케이션에 대한 연구 및 적용의 시작이라 할 수 있습니다.
연구 분야에서 사용되는 그리드 컴퓨팅 기술의 예를 들자면 다음과 같습니다.
- 연구 협업 및 데이터 공유
- 고성능 컴퓨팅
- 기상 분석, 시뮬레이션 및 예보
- 고에너지 물리학
- 시각화 및 시뮬레이션
- 생명과학, 생물정보학(Bioinformatics) 및 계산생물학(Computational Biology)
- 환경 분석
- 컨텐츠 생성 및 VOD(액세스 그리드)
- 나노 기술
- 지진 진동 분석
- 국가 보안
- 정수론(Number Theory)
- 공학 설계
트렌드 및 전망
1) 연구에서의 그리드 컴퓨팅
- 상용화에 앞서 기초 연구를 수행하고 새로운 아이디어를 테스트 함으로써 연구 기관들은 지속적으로 신기술을 이끌어 갈 것입니다. 또한 이러한 연구 기관에서는 고도의 그리드 컴퓨팅 기능이 필요하기 때문에 조기 도입을 계속할 것입니다.
- 여러 조직 및 분야를 망라한 협업의 필요성이 높아지고 있습니다. 가장 많은 관심을 끄는 연구 주제가 다분야적 특성을 갖고 있음을 감안하면, 각기 다른 전문 영역의 연구원들이 함께 협력해야 합니다. 그리드 컴퓨팅은 분산된 자원 접근을 가능하게 하고 역동적인 가상 조직을 지원합니다. 미국립보건원(National Institutes of Health)과 같은 기관에서는 몇 가지 기초 분야를 망라하는 연구에서 획기적인 솔루션이 나올 가능성이 가장 높을 것이라 예상합니다.
- 이기종 시스템 통합에서, 특히 전국적 그리고 국제적인 협업이 지원되어야 할 경우 표준은 핵심적인 요건 중 하나입니다. 따라서 공개 소프트웨어에 대한 수요가 꾸준히 발생할 것입니다.
- 앞으로도 연구 기관들은 점차 더 많은 그리드 컴퓨팅 기능이 요구되는 복잡한 과제를 맡게 될 것입니다.
- 대형 데이터 스토리지의 필요성이 커질 것입니다. 데이터베이스 및 파일 시스템에 대한 통합은 이미 필수 요건이 되었습니다. 그리드 아키텍처는 협업 분석을 위해 반드시 필요한 데이터에 대한 공통적인 관점을 제공할 수 있습니다. 또한 그리드 컴퓨팅은 믿을 수 있고 안전한 정보 저장 및 검색을 뒷받침하는 인프라를 제공합니다.
- 더 강력한 협업이 요구됨에 따라 보안은 훨씬 더 중요한 필수 요소로 자리잡게 됩니다. 연구 기관들은 경쟁력을 유지하고 부적절한 접근으로부터 보호하기 위해 지적재산을 안전하게 보호하려 하고 있습니다.
2) 교수, 학습에서의 그리드 컴퓨팅
- 교수진은 학습 경험을 향상시키면서 비용도 절감하는 혁신적인 학습 어플리케이션을 원합니다. 컴퓨팅 그리드를 통한 자원 공유는 이 두 가지 목표를 모두 달성할 수 있게 합니다. 예를 들어, 컴퓨터 공학도는 일반적으로 구매 비용이 많이 들었던 가상 연구소를 통해 프로그래밍, 운영 체제 및 데이터베이스에 대해 학습할 수 있습니다. 또한 대형 컴퓨팅 용량을 필요로 하는 SAS 또는 SPSS를 통해 사실적인 통계 또는 시뮬레이션 모델을 실행할 수 있습니다. 액세스 그리드(Access Grid)와 같은 시각화 및 협업 학습을 위한 어플리케이션의 사용이 매우 중요할 것입니다.
- 온라인 강의가 꾸준히 늘고 있는 가운데 여러 가지 형식(파일, 데이터베이스, 비디오 등)으로 저장 및 검색해야 하는 방대한 양의 정보에 대한 접근이 필요해 졌습니다. 그리드 컴퓨팅은 이러한 정보 인프라 유형을 지원하는 기능을 제공할 수 있습니다.
- 또한 언제 어디서나 권한만 있으면 액세스할 수 있어야 합니다. 오늘날 학생들이 원하는 유연한 학습 스케쥴은 24x7 서비스를 필요로 합니다. 그리드 컴퓨팅은 그러한 서비스를 안심하고 이용할 수 있게 합니다.
3) 관리 분야에서의 그리드 컴퓨팅
- 관리자들은 예산상의 제약을 받으면서 가중된 워크로드를 처리하고 있습니다. 그리드 컴퓨팅에서는 기존 자원을 최적화하면서 새로운 요구 사항을 적극적으로 충족시키는 인프라가 지원될 수 있습니다. 필요한 시점에 필요한 IT 자원만 활용하도록 설정하는 것이 가능합니다. 예를 들어, 수업 시작 또는 종료 시점에 특정 요구 사항을 해결하도록 내외부적으로 자원을 준비할 수 있습니다.
- 등록, 행정, 재무, 도서관, 체육, 유지보수를 비롯한 모든 부서가 대학 서비스를 이용하고 공유해야 한다는 목소리가 높아질 것입니다. 그리드 컴퓨팅은 그러한 서비스를 지원하는 인프라를 제공할 수 있습니다.
- 그러한 서비스가 가능해지면 고도의 탄력성과 24x7 가용성을 갖춰야 합니다. 그리드 컴퓨팅은 이런 요구 사항을 해결할 수 있습니다.
대학에 그리드 컴퓨팅이 제공하는 부가 가치
그리드 컴퓨팅은 연구 기관과 기업 모두에서 그 가치가 입증되었습니다. 다양한 이점 중 일부는 대학의 교육 및 행정 분야까지 그대로 확장하여 적용할 수 있습니다. 그리드 컴퓨팅이 제공할 수 있는 가치는 다음과 같습니다.
1) 연구 분야
- 연구자와 학문을 망라한 대량의 연구 raw / (초기) 데이터를 원활하게 공유
- 연구 및 개발 프로세스의 촉진 및 향상
- 간소화된 데이터 액세스 및 통합을 통해 연구원의 데이터 분석 지원
- 변화하는 연구 요건에 신속하게 대처할 수 있는 유연하고 확장 가능한 인프라 실현
- 공유 자원에 대한 안전한 액세스 제공
2) 교수, 학습 분야
- 교수진의 능력 계발 및 학습 지원
- 변화하는 교육 요건에 대처하는, 유연하고 확장 가능한 인프라 실현
- 학생들의 학습 경험을 향상시키기 위한 공유 자원 제공 (예: SAS, SPSS, 컴퓨터 실험)
- 때와 장소의 구분 없이 누구라도 누릴 수 있는 학습 환경 제공
- 캠퍼스 전체 또는 전세계에 걸쳐 서로 다른 지역의 학생과 교수진을 한데 묶는 온라인 협업 학습 지원
3) 관리 분야
- 피크 타임에 워크로드를 분배하고 추가 용량을 제공하는 인프라 최적화
- 탄력적이고 안전한 인프라 제공
- 기존 자원의 효율적인 사용
- 변화하는 요구 사항에 신속하게 대처
- 다양한 인프라를 관리해야 하는 관리적 부담 해소
자세한 정보
IBM은 일반 기업 뿐 아니라 유수의 대학 및 연구 기관에서도 그리드 컴퓨팅 기술을 성공적으로 구현해 왔습니다. 펜실베니아 대학교이 주도하는 National Digital Mammography Archive와 플로리다 대학교의 가상 보안 그리드 컴퓨팅 환경이 대표적인 예입니다.
이 사례를 비롯하여 그 밖의 IBM 고객 사례는 ibm.com/grid/grid_success_stories.shtml을
참조하십시오.
IBM 그리드 컴퓨팅에 대한 자세한 내용은 ibm.com/grid를 참조하십시오.