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Grid Computing System(For Vip Customers Seminar) Korean
KT DSC에서의 Microsoft Window
Compute Cluster Server 2003의
          도입 사례
         김 성수, 수석 컨설턴트

         컨설팅 서비스 사업부
          마이크로소프트
사례 소개
   KT-Microsoft 공동 R&BD 협약
   공동 연구 개발비 투자
       WCCS 기반 ASP 서비스
       기간: X 개월
   목표 및 기대 효과
       신규 수익 모델 발굴
       자원 활용도 향상
       서비스 기능 확장
       신기술 적용
       인프라 개선
사례 소개
          공동 연구 분야 소개
                                                                                        WCCS 기반 호스팅 및 ASP 서비스                                                             주요 기능
                                                                                                                                                                          렌더링
                                                                                                                                                                          디지털 콘텐츠 인코딩
                                                                                                                                                                          과학용 응용프로그램
                                                                                                                                                                          기타 고성능 컴퓨팅



                                    HPC를 이용한 ASP 서비스를 통해 시장 경쟁력을
            신규 수익모델 발굴               확보하며, 이를 기반으로 신규 수익 창출에 기여하고자
                                     함.
                                                                                        가변성능 유틸리티 웹 애플리케이션 호스팅
 Dynamic
                                    IDC 내 활용도가 낮은 저사양 서버군을 이용하여,
  System
                                     Dynamic 구성 환경을 구축하여 관리 노력을 절감하고
 Center를    자원 활용의 극대화
                                                                                                                                                                          시스템 동적 할당 및 해제
                                     생산성을 극대화하며 기존 유휴 자원의 활용도를
   위한                                향상시키고자 함.
플랫폼 개발


            전략 사업화의 기초
                                    HPC 분야는 최근 들어 기업들의 관심이 증대되는
                                     분야로, 초기 사업 참여를 통해 향후 전략 사업화의                                                                                                         애플리케이션 배포
                                     기반을 마련하고 DSC분야는 IDC 내 자원관리를
                                     용이하게 할 수 있는 인프라기술 개발한다.

                                                                                                                                                                          시스템 사용 스케줄링
            * HPC: High Performance Computing의 약어로, Grid computing과 동일한 개념으로 사용되고 있음.




                                                                                                                                                                스케줄링


                                                                                        관리 인프라의 개발                                                         Architecture
                                                                                                                    Dynamic System Center
                                                                                                                    Dynamic System Center                  Framework
                                                                                          관리 노드                 그리드컴퓨팅 노드
                                                                                                                                                                          데이터센터 리소스 계층화
                                                                                                      계정관리


                                                                                        Active Directory                                                                  데이터센터 중앙 관리
                                                                                                      모니터링


                                                                                                                                                                          모니터링
                                                                                                                                            Data   DB/FS



                                                                                             MOM


                                                                                                           배포


                                                                                                                                                                          시스템 사용 현황 파악
                                                                                           SMS/ADS
                                                                                                                 가변성능서버풀
사례 소개
      HPC 및 그리드 영역의 Driver와 Inhibitor




    IDC, 2004

                                이기종 Virtualization이 약함
       서버 통합의 효과
                                비즈니스 모델 활성화 부족
       서버 및 자원 사용의 유연성
                                가격 및 라이센싱 정책 불확실
       클러스터링(병렬) 애플리케이션
                                애플리케이션 다양성 부족
       데이터 크기의 팽창
                                관리 툴, 표준 및 보안
       부하의 불확실성 혹은 불균일성
                                데이터센터 운영과 서비스
       비즈니스에 따른 특정 용도 사용
                                패러다임 변화가 필요
       시스템 관리 기술의 발전
       활용도 극대화
사례 소개
   HPC, 그리드 컴퓨팅 영역의 유형
        유형                       작동원리                                    특성비교
                                                        설명: 고성능 클러스터 컴퓨팅
                                   Job 분배               애플리케이션 특성: Batch Job
                                                        조건: 병렬처리(MPI) Ready 되어야 하거나 사전 포팅 작업 필요
        고성능                                             시스템 구성난이도: 중-하
        컴퓨팅                                             자원활용도: 중-하
                                                        관리편의성: 상
                                                        부가가치: 상

                                                        설명: 웹 서버 풀의 활용도 및 유연성 극대화
                                                        애플리케이션 특성: 웹 애플리케이션 서버인 경우
        서버                                              조건: 웹 애플리케이션 가능
      풀(Pool)의                                          시스템 구성난이도: 중-하
      가상화(1)                                            자원활용도: 상-중
                                        Any 서버          관리편의성: 중
                                                        부가가치: 상-중

                                                         설명: 복수 개의 서버가 하나의 서버처럼 작동
                                                         애플리케이션 특성: 온라인, 웹이 아닌 경우(게임 사이트 등)
        서버
                                                         조건: 정의된 애플리케이션에 대해서 구성
      풀(Pool)의
                                                         시스템 구성난이도: 상
      가상화(2)
                                                         자원활용도: 상-중
                                        Any 서버           관리편의성: 중
                                                         부가가치: 상-중
                       서버 Pool                          설명: 한 개의 서버에 복수개의 애플리케이션(웹 호스팅과 유사)
                                                        애플리케이션 특성: 온라인
                                                 고객 A   조건: 웹이 아니라면 가상서버사용, 혹은 복수개의 Instance
     서버의 가상화
    (Virtualization)                                    시스템 구성난이도: 중
                                                 고객 B   자원활용도: 상
                                                        관리편의성: 중
                                                 고객 C
                                                        부가가치: 중-하
사례 소개
          HPC 분야 동향: Top 500


                                Clusters
                                  over
                                  70%
                                               요약
Industry                                    인더스트리 사용량 증가
 usage
  rising                                    기가 이더넷
                                            클러스터 서버
                                            X86 계열
 GigE is                          x86 is
 gaining                         leading
 (50% of                        (Pentium
systems)                           41%,
                                 EM64T
                                   16%,
                                 Opteron
                                   11%)
사례 소개
   HPC 분야 동향: 애플리케이션




       2004    2005
사례 소개
    공동 연구 개발 프로세스

     요구기능
                                                   구성 기능 구조

                전략모델     분석             적용
                                                                                Dynamic System Center
                                                                                Dynamic System Center
               요구사항정의   기대효과분석        기술 분석           관리 노드                 그리드컴퓨팅 노드




                                                                  계정관리

                모델정의    요건 재정의        설계 Review     Active Directory



                                                                  모니터링
                                                                                                              Data   DB/FS


                과제도출    문제 분석        적용 및 구현             MOM


                                                                       배포




                                                       SMS/ADS

    적용 기술 및                                                                  가변성능서버풀



    구현 범위 검토
                                 신규 서비스 창출
                                 경쟁력 제고 방안
                                 비용 절감 효과



                                                  내부적 효과
                                                  외부적 효과
                                                                                                             Microsoft
                                                                                                        Solution Framework
사례 소개
    Dynamic System Center 개념도
                       관리 노드
                                             HPC 구성 노드



          전략적 관리
                                   계정관리


                     Active Directory
    관리자
           보고
                                   모니터링
                                                                       Data   DB/FS



                          MOM
          Planning
    고객
                                        배포




                        SMS/ADS
                                                     서버풀 또는 Web Farm
사례 소개
         As-Is vs. To-Be
                        기존 호스팅
       기존의 단순한 호스팅 방식은 구조적으로도 세분
       화되어 있지 못하며 따라서 사용자에게 다양한
       서비스 옵션을 제공하지 못합니다.




          Dynamic System Center 호스팅                  고성능컴퓨팅   가상화   가변성능

       고객이 필요로 하는 서비스를 쉽게 제공할 수 있
       는 기반을 가지고 있으므로 언제든지 사업화 및
                                                                           동적
       상품화가 가능합니다.
                                                                           확장
       Verification          성능모니터링        배포
       테스트                   경고            시스템정보수집
       포팅                    통계정보
스테이징                  모니터링            배포

                             사용자정책         세션정보
                             시스템정책         세션관리
                             보안정책
                      정책 및 권한      세션관리
                            이력정보
                            통계정보
서비스 창출                      기술조치정보
                            시스템 플래닝
사례 소개
    기대 효과 및 활용 가능한 비즈니스
      구조 개선 효과                                                                                                                                                   가능 신규 서비스(I)

    자원과 관리 계층의 분리                                                                                                                                                 고성능 컴퓨팅 호스팅
                                  (%, 전년동월대비)
                                                                                                             (%)




                                                                                                                                                                 고성능 컴퓨팅 포팅 서비스
                                   20                                                                         115




      신기술 적용 용이                    15

                                   10                         재고지수 증가율(좌)
                                                                                                             110



                                                                                                             105
                                    5




    통합 관리가 용이한 구조                                                                                                                                                    ASP 서비스
                                    0
                                                                                                             100

                                   -5
                                                                                                             95
                                  -10
                                                                                                재고율(우)
                                  -15                                                                        90




관리 지식 및 프로세스 시스템화                                                                                                                                                    대여 서비스
                                        00.1   7   01.1   7    02.1   7   03.1   7   04.1   7    05.1    7




                                               Financial                                                                 렌더링         디지털콘텐츠 과학계산                     관리 패키지
    관리 및 품질 개선 효과          Dynamic System Center 호스팅                                                                                  가변성능   고성능컴퓨팅   가상화

                           고객이 필요로 하는 서비스를 쉽게 제공할 수
    유연한 시스템 구성 변경          있는 기반을 가지고 있으므로 언제든지 사업화
                                                                                                                                                            동적
                           및 상품화가 가능합니다.
                                                                                                                                                            확장      Dyn a mica lly
      자동 설치 및 배포
                           Verifica tion                                             성능모니터링                                배포                                       On -Dema n d
       자원 중앙관리             테스트                                                       경고                                    시스템정보수집
                           포팅                                                        통계정보
     작업 자동화율 제고     스테이징                           모니터링                                                             배포

                                                                                     사용자정책                                 세션정보
      서비스 품질 제고                                                                      시스템정책                                 세션관리
                                                                                     보안정책                                                                        가능 신규 서비스(II)
     효율적 시스템 사용                                    정책 및 권한                                                          세션관리
                                                                                     이력정보
      인력 절감 효과                                                                       통계정보                                                                          동적 할당 서비스
                    서비스 창출                                                           기술조치정보
                                                                                     시스템 플래닝                                                                      자원 모니터링 서비스
      사업 강화 효과
                                                                                                                                                                   통계 정보 서비스
     합리적인 과금 제안                                                                                                                                                   프리미엄 관리 서비스
       경쟁력 제고                                                                                                                                                      스케줄링 서비스
     신규서비스 창출 용이                                                                                                                                                  Verification 서비스
     다양한 서비스 제안                                                                                                                                                   시스템 플래닝 서비스
    축적정보로 마케팅 강화                                    비즈니스 사례 참조: http://www.vcompute.com                                                                             세션 Fail-Over
사례 소개
   주요 기능 구현을 위한 소프트웨어 적용
                   Microsoft Compute Cluster Server 2003


    고성능 컴퓨팅(HPC)
                                                 Cmd line
                   Windows Server 2003, Compute Cluster Ed.


                            Compute Cluster Pack



                         고성능 HW 지원(x64, Gigabit)
    그리드 컴퓨팅 수용
                                  MPI2 지원


                                클러스터 관리


    관리 인프라 계층화                  Job Scheduler




                         Windows-Based Hosting 3.5


구성 및 용도 동적 변경            Microsoft Provisioning System


                        Automated Deployment System


       사용정보 축적           Microsoft Operations Manager


                               Central Manager



        관리 자동화                 Update Manager


                             Monitoring & Reporting
사례 소개
      HPC 작동 원리 및 적용 방안
                                      Dynamic System Center
                                      Dynamic System Center

             관리 노드                그리드컴퓨팅 노드




                         계정관리


          Active Directory



                         모니터링
                                                                                                                 헤드노드                                 Task 분배
                                                              Data   DB/FS



                MOM


                             배포




                 SMS
                                   가변성능서버풀




         Built-in 관리자를
         사용편의성(외부 웹
                                                                             Web Services
         사용 등을 고려)과
                                                                                            Batch Job
         일반 시스템 관리와
         통합하기 위해 필요
         기능 일부를 웹으로                                                          Desktop App
         개발 함.
                                                                                                                                                             Job


                                                                              Job Mgr UI
                                               내부사용자
                                                                                                     Task                        Task                 Task   Task   Task                     Task
외부사용자
                                                                                                                                                      Task   Task   Task      Task           Task       Task
                                                                               Cmd line
                                                                                                     Proc             Proc     Proc            Proc   Task   Task   Task                     Task


                                                                                                                                                       Parametric Sweep
                                                                                                 Serial Application          MPI Application              Application                       Task flow
    Internet

                                                                                                                      One Job                                                One Job
                                  웹을 통한 Job 관리                                                                        One Task                                             Multiple Tasks
                                    및 결과 확인
사례 소개
   기존 시스템 환경에의 적용 용이성
                                             기업의 IT 환경
                                                                                 Systems
                   AD                   Windows              Monitoring          Management
                   DNS                  Update               • MOM               • SMS
                   DHCP                                      •    3rd   party
                                                                                 • 3rd party

     Public
    Network



                        Compute Node              Compute Node                  Head Node
                                                                                Admin / User Cons
                         Node Manager              Node Manager
                                                                                  RIS(optional)
                             MPI                       MPI
                                                                                 Job Scheduler
                         Management                 Management
                                                                                  Management
         Private                                                                  NAT(optional)
         Network

           MPI
         Network                             Compute Cluster
사례 소개
    HPC 노드 활용도 제고 방안

    HPC 시스템


              Shared Memory


              Distributed Memory
                                                                     관리 노드
                                                                                           HPC 구성 노드



                              Dedicated CCS             전략적 관리
                                                                                 계정관리


                                                                   Active Directory
                                                  관리자
                              Non-Dedicated CCS          보고
                                                                                 모니터링
                                                                                                                     Data   DB/FS



                            WCCS 구성을 헤드 노드가 관           Planning
                                                                        MOM

                            리하므로, 평상시에는 다른        고객
                                                                                      배포

                            용도로 서버를 사용하다가 필
                            요 시나 정기적으로 고성능                            SMS/ADS
                            컴퓨팅 수행 가능                                                              서버풀 또는 Web Farm
사례 소개
    개발 및 테스트 시스템 환경
                                        랙 시스템          테스트 서버풀
    관리 시스템 구성 및 테스트 서버풀
                                 CCS             CCS       웹서버
    WCCS 서버 구성은 헤드 노드를 포함하
    여 8대로 구성
                                                                        Web
    관리 노드는 DNS, AD를 포함하며, 성능     CCS             CCS       웹서버
    수집과 시스템 준비 및 애플리케이션                                                 Farm
    배포를 수행하도록 구성
                                 CCS             CCS       웹서버
    수집 데이터는 중앙 데이터베이스에서
    보관 및 관리
    WCCS에 사용 가능한 상용 애플리케이        CCS             CCS      세션서버
    션 탑재

                                AD/DNS           MOM
                                                          배포서버
                                  SMS            SQL

              클라이언트
                               클라이언트 용도:
                                                       관리노드

                               웹 Access                Computing Node
                               부하발생
                               Terminal Client         신규할당서버
사례 소개
   서비스 시나리오 샘플
    사용자             웹포탈                 관리노드(할당,구성)             헤드노드         고객정보


          서비스 신청
                          서비스 조건 Check


                                  스케줄 Check

           안내정보
                                                  구성정보변경

                                                  구성변경결과

                                                      Queuing
                                                       고객 서버 사용 & 계약 정보 수정
                                                                변경정보

                   Notification                   작업처리결과
사례 소개
     웹 포탈 관리 화면 체계
                                                 관리자 로그인 및 시스템확인
                                                 초기 화면에서 시스템 현황 정보 확인
                                                 (노드, Application, Job, 사용자에
                                                 대한 요약 정보 확인)




      시스템 사용율 정보 확인                       노드 관리                           Job 관리                        사용자 관리
                                                                 실행 중, 대기 중인 Job List 확인         ASP 서비스 사업자, 서비스 사용자
                                  노드의 추가 / 제거
    CPU, Memory 사용율 정보 확인                                        Job 생성, 수정, 취소, Rescheduling,   추가/수정/제거
                                  노드의 상태 관리 (Pause, Resume)
                                                                 Job 통계 정보 확인                    사용자 접속 통계, Job 통계 확인



         Application 관리                   노드 추가                           Job 생성                        사용자 추가
                                  해당 노드의 Network 부팅이 준비된         Application 선택 -> 노드개수 선택 ->    (On-line 가입 이외의 신청 사항에
    Application목록 및 등록 사업자 확인
                                  상태에서 추가 버튼을 누르면 설치가            데이터 입력 또는 업로드 -> 대기 순서,         대해 관리자가 직접 추가)
    Application 배포 서버 목록 확인
                                  진행됨                            예상 시간 확인 -> 우선순위 변경 ->          추가 -> [사업자|사용자] -> ID및
    Application 사용 통계 확인
                                  -> 노드관리 초기화면에서 해당              최종 정보 확인 -> Job 생성              개인정보 입력 -> 사용자 추가 완료
                                  노드가 설치중임을 표시
         Application 추가
    Application 이미지 또는 설치 파일
                                          노드 제거                           Job 수정                     사용자 정보 수정
    Upload -> Application 목록 확인
                                                                 (대기중인 Job만 수정 가능)               개인정보, 디스크 사용공간,
                                  클러스터 구성원인 노드를 구성에서
                                                                 Job 선택 -> Job 세부 정보 확인 ->       Password 정보 수정
                                  제거시킴 (DB에서만 제거됨)
         Application 배포                                          입력데이터/출력정보/우선순위 변경
    Application 선택 -> 배포될 노드
    선택 -> 배포 진행 -> 완료                                                                                  사용자 제거
                                                                     Job Rescheduling            DB 에서 사용자 정보 제거
         Application 제거                                          (대기중인 Job만 수정 가능)
    App 배포 현황 확인 -> 제거할 App                                      전체 Job Schedule 정보 확인 -> Job
    선택 -> 제거할 노드 선택 -> 제거                                        선택 -> Job 실행 시간 변경
사례 소개
   화면 샘플(1): 시스템 관리
사례 소개
   화면 샘플(2): 사용자 관리
사례 소개
   화면 샘플(3): Job 관리
사례 소개
   화면 샘플(4): 애플리케이션 배포
사례 소개
   화면 샘플(5): 결과 확인
사례 소개
   화면 샘플(6): 시스템 모니터링
사례 소개
   주요 구현 기능 요약
        영역                                        기능항목                      구현
                               Com p u te Nod e 자동 설치 및 상태관리
                                                                           CCP, 개발
                               (A p p rov e/ Resu me/ Pa u se)
             클러스터 관리           C/ N 리소스 정보 표시 (CPU사양, 개수, Mem ory 사이즈 등)   개발
                                                                           MOM,
                               시스템 모니터링 (사용중인 노드, 리소스 사용율 표시)
                                                                           개발
             A p p lica tion   A p p lica tion 설치 이미지를 통한 자동 배포            SMS, 개발
             관리                A p p lica tion 배포 현황 및 사용 통계               개발
WCCS기반 ASP                     J ob list 및 작업 처리 상태 등 job 정보 표시            CCP, 개발
서비스 플랫폼                        J ob 추가, 실행, 취소, 재실행, 수정 기능                 CCP, 개발
개발
             J ob 관리           J ob Sch ed u lin g (우선순위 조정 및 예상 시간)       개발
                               작업 완료 통지 기능 (문자메시지, 메일)                     개발
                               J ob 통계 기능                                  CCP, 개발
                               사용자 추가/ 제거/ 등록정보 변경                         개발
             사용자 관리
                               사용자 접속, 작업 통계                               개발
             사용자 포털            서비스 신청 및 사용 현황 조회 기능                        CCP, 개발
             기능                사용자 등록정보 수정                                 개발
사례 소개
     HPC 부문 연구 개발 내용 요약
기능 개요                             관리 노드
                                                           Dynamic System Center
                                                           Dynamic System Center

                                                       그리드컴퓨팅 노드




                                              계정관리



고성능 컴퓨팅 설비가 요구되는               Active Directory




응용프로그램을 수용하고 관련
                                              모니터링
                                                                                                                                           헤드노드
                                                                                                                                                                            Task 분배
                                                                                   Data   DB/FS



                                     MOM



서비스의 제공을 위한 시스템                                   배포

                                                                                          시스템 및 스케줄링 상태 모니터링
                                      SMS
                                                        가변성능서버풀




                                                                                          1       Web Services
                                                                                                                 Batch Job
개발 및 테스트
                                                                          사용자
    WCCS 구축                                                                                       Desktop App
                                                                                                                  2
                                                                                                                                                                                   Job
        Cluster/Resource Management                                                                              JOB 수행 및 스케줄링

        JOB Scheduling                                                                             Job Mgr UI

        Administration 기능                                                                                                 Task                         Task                 Task   Task   Task                     Task

                                                                                                                                                                            Task   Task   Task      Task           Task       Task
    웹 기반 서비스 기본 업무 기능 추가 개발                                                                         Cmd line
                                                                                                                          Proc              Proc     Proc            Proc   Task   Task   Task                     Task

        사용자 포털 기능                                                                                                                                                            Parametric Sweep
                                                                                                                      Serial Application           MPI Application              Application                       Task flow
        시스템 관리자 기능
                                                                                                                                            One Job                                                One Job
    애플리케이션 탑재 및 테스트                                                                                                                         One Task                                             Multiple Tasks

        렌더링 소프트웨어
        공학용 소프트웨어
                                                                                                                                               클러스터 관리
        디지털 콘텐츠 변환 및 인코딩                                                                                                                                                                             JOB SCHEDULING
                                                                                                                                               사용자 관리
                                                                                                                                                                                                     및 TASK 처리
        기타                                                                                                                                     Job 관리
사례 소개
           향후 활용 및 고도화 방안
                                                                                                                                              디렉토리                                   Catalog(서비스레지스트리)
                                                                                   메타데이터 Repository                                                                                  Composite Services
                                                                                  Policies, Business Rule                                                                            Data Access Services




                                                                                                                                                                                                                        Presentation
                                                                                                                                                                               Infrastructure Service
                                                                                                          Composition
                                                                                                                                     Authentication




            시스템 센터 구조 개선의 방향
                                                                                                            Monitoring




                                                                                                                             운영관리
                                                                                                                                                                                                                                                특정 플랫폼 및 벤더 기술에 독립적




                                                                                           트랜잭션




                                                                                                                                                                   Discovery
                                                                                                                                          Authorization




                                                                                                                                                           보안
                                                                                                             Logging




                                                                                                                                                                                                        Portal
                                                                                                            Messaging
                                                                                                                                            Integrity

                                                                                                                UI
                                                                                                                                                                                                                                                자원, 프로세스, 관리 계층 완전 분리
 데이터 센터의 운용은 관리 비용을 줄이고 효
                                                                                                                                          Encryption
                                                                                                      Business Process

                                                                                                                                                                                                                                       Web UI
                                                                                                                                                                                                                                                비즈니스 프로세스 중심
  율성을 제고 하기 위하여 중앙 관리를 지향                                                                         Synchronous Invocation                  Asynchronous Invocation



                                                                                                                          Service Logic
                                                                                                                                                                                                                                                표준 기반
 관리 기술의 시스템화(자동화)                                                                          Business Workflow          Business Components          Business Entities


                                                                                            Data Access Component                               Service Agent


 향후의 신기술 적용이 용이하며 변화에 유연하
  도록 계층화                                                                                                                                                                                                                                                           표준화
                                                                                                                              Dynamic System Center
                                                                                                                              Dynamic System Center

 비즈니스 요구를 신속하게 적용 가능한 구조                                                                         관리 계층                  그리드컴퓨팅 노드




 고객에 다양한 서비스 제공이 가능한 구조
                                                                                전략적 관리
                                                                                                            계정관리
                                                                                                                                                                                                                                                중앙관리
                                                                                           Active Directory
                                                                          관리자




 최신 기술 및 표준을 수용 가능한 구조
                                                                                 보고
                                                                                                            모니터링
                                                                                                                                                                                                                 Data                   DB/FS   리소스 와 관리 계층의 완전 분리
                                                                                                   MOM
                                                                                Planning



 시스템과 애플리케이션 중심으로부터 비즈니
                                                                          고객
                                                                                                              배포
                                                                                                                                                                                                                                                이기종 환경 인프라 기술 축적
  스 프로세스 중심으로 변화                                                                                  SMS/ADS
                                                                                                                          가변성능서버풀
                                                                                                                                                                                                                                                다양한 요구의 유연한 수용
                                                                                                            모니터링                                                                                                                                관리 정책 시스템화
                                                                                                  수집서버




                                                                                                                                                                                                                                                                   통합
                          System Center
                          System Center

            (수작업)
                                                                                                  관리 노드
                                                                                                                              Dynamic System Center
                                                                                                                              Dynamic System Center

                                                                                                                         그리드컴퓨팅 노드
                                                                                                                                                                                                                                                                   관리
            모니터링

            시스템 설치 및 구성
                                                                                                                                                                                                                                                동적 시스템 구성 및 관리
      관리자
                                                                                전략적 관리
                                                                                                            계정관리

                                                                                                                                                                                                                                                시스템 활용율 제고
                                                         Dynamic System
 요청                                                                                        Active Directory
            정책관리                                                          관리자


                                                                                                                                                                                                                                                신규 서비스 창출
                                                                                 보고
                                          Data   DB/FS                                                      모니터링
                                                                                                                                                                                                                 Data                   DB/FS


                                                             Center
                                                                                                                                                                                                                                                신기술 적용 인프라 구축
                                                                                                   MOM
고객                                                                              Planning
                                                                          고객
                                                                                                              배포




                                                                                                  SMS/ADS
                                                                                                                                                                                                                                                인프라 기술 축적 시스템화
                                                                                                                          가변성능서버풀
사례 소개
    질의 및 응답
    참고 정보
                       HPC 사이트
                            http://www.microsoft.com/hpc
                       Grid: Non-Cluster Computing
                            http://www.alchemi.net
                            http://www.digipede.net
                                                                                                                                                                      Mar. 2006


                                                                                                                                                                                                         Microsoft Dynamic Systems
                        Microsoft Service Gateway                                                                                                                                                                         Roadmap
                                                                              Service
                                                                              Transport
                                                                                        SOAP
                                                                                                                 Se
                                                                                                                      rvic
                                                                                                                                                                                                                                            2007+
                                                                                                Service
                                                                                                Messaging                    eG
                                                                                                                               ate
                                                                                                                                     wa
                                                                                                                                        y                                                                                                                 Self-Managing
                         Service
                         Testing
                                                                                                                 Service
                                                                                                                 Broker                                                                                        2006 - 2007
                                                                                                                                     Service                                                                                                               Dynamic Systems
                                                                                                                                     Dispatcher
                        HTTP
                 HTTP
                                                                                                                                                                                                                               Dynamic Systems Initiative Wave 2
    Client App
                                                                                                                                                                                              Licensing                        ►   Capacity planning
                                    SOAP
                                                                                                                                                                                                                               ►   Desired state management
                                                       Service
                                                       Firewall                                                                                                                                                                ►   Service-oriented management
                          Web
                          Request                          Request
                                                                                                                                                                                                                               ►   Impact Analysis & Root Cause Analysis
                                                                                Service
                                                                                Gateway
                                                                                                                                                                                           2004 - 2005                         ► Hypervisor-based virtualization
                                                                                                                                                                                                                               ► Physical and virtual server provisioning
                         Service
                         Portal
                                                                                                          COM+
                                                                                                                               Service
                                                                                                                                                                                                          Dynamic Systems Initiative Wave 1
                                      Service
                                      Directory                                                                                Integration
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  • 2. KT DSC에서의 Microsoft Window Compute Cluster Server 2003의 도입 사례 김 성수, 수석 컨설턴트 컨설팅 서비스 사업부 마이크로소프트
  • 3. 사례 소개  KT-Microsoft 공동 R&BD 협약  공동 연구 개발비 투자  WCCS 기반 ASP 서비스  기간: X 개월  목표 및 기대 효과  신규 수익 모델 발굴  자원 활용도 향상  서비스 기능 확장  신기술 적용  인프라 개선
  • 4. 사례 소개  공동 연구 분야 소개 WCCS 기반 호스팅 및 ASP 서비스 주요 기능 렌더링 디지털 콘텐츠 인코딩 과학용 응용프로그램 기타 고성능 컴퓨팅 HPC를 이용한 ASP 서비스를 통해 시장 경쟁력을 신규 수익모델 발굴 확보하며, 이를 기반으로 신규 수익 창출에 기여하고자 함. 가변성능 유틸리티 웹 애플리케이션 호스팅 Dynamic IDC 내 활용도가 낮은 저사양 서버군을 이용하여, System Dynamic 구성 환경을 구축하여 관리 노력을 절감하고 Center를 자원 활용의 극대화 시스템 동적 할당 및 해제 생산성을 극대화하며 기존 유휴 자원의 활용도를 위한 향상시키고자 함. 플랫폼 개발 전략 사업화의 기초 HPC 분야는 최근 들어 기업들의 관심이 증대되는 분야로, 초기 사업 참여를 통해 향후 전략 사업화의 애플리케이션 배포 기반을 마련하고 DSC분야는 IDC 내 자원관리를 용이하게 할 수 있는 인프라기술 개발한다. 시스템 사용 스케줄링 * HPC: High Performance Computing의 약어로, Grid computing과 동일한 개념으로 사용되고 있음. 스케줄링 관리 인프라의 개발 Architecture Dynamic System Center Dynamic System Center Framework 관리 노드 그리드컴퓨팅 노드 데이터센터 리소스 계층화 계정관리 Active Directory 데이터센터 중앙 관리 모니터링 모니터링 Data DB/FS MOM 배포 시스템 사용 현황 파악 SMS/ADS 가변성능서버풀
  • 5. 사례 소개  HPC 및 그리드 영역의 Driver와 Inhibitor IDC, 2004 이기종 Virtualization이 약함 서버 통합의 효과 비즈니스 모델 활성화 부족 서버 및 자원 사용의 유연성 가격 및 라이센싱 정책 불확실 클러스터링(병렬) 애플리케이션 애플리케이션 다양성 부족 데이터 크기의 팽창 관리 툴, 표준 및 보안 부하의 불확실성 혹은 불균일성 데이터센터 운영과 서비스 비즈니스에 따른 특정 용도 사용 패러다임 변화가 필요 시스템 관리 기술의 발전 활용도 극대화
  • 6. 사례 소개  HPC, 그리드 컴퓨팅 영역의 유형 유형 작동원리 특성비교 설명: 고성능 클러스터 컴퓨팅 Job 분배 애플리케이션 특성: Batch Job 조건: 병렬처리(MPI) Ready 되어야 하거나 사전 포팅 작업 필요 고성능 시스템 구성난이도: 중-하 컴퓨팅 자원활용도: 중-하 관리편의성: 상 부가가치: 상 설명: 웹 서버 풀의 활용도 및 유연성 극대화 애플리케이션 특성: 웹 애플리케이션 서버인 경우 서버 조건: 웹 애플리케이션 가능 풀(Pool)의 시스템 구성난이도: 중-하 가상화(1) 자원활용도: 상-중 Any 서버 관리편의성: 중 부가가치: 상-중 설명: 복수 개의 서버가 하나의 서버처럼 작동 애플리케이션 특성: 온라인, 웹이 아닌 경우(게임 사이트 등) 서버 조건: 정의된 애플리케이션에 대해서 구성 풀(Pool)의 시스템 구성난이도: 상 가상화(2) 자원활용도: 상-중 Any 서버 관리편의성: 중 부가가치: 상-중 서버 Pool 설명: 한 개의 서버에 복수개의 애플리케이션(웹 호스팅과 유사) 애플리케이션 특성: 온라인 고객 A 조건: 웹이 아니라면 가상서버사용, 혹은 복수개의 Instance 서버의 가상화 (Virtualization) 시스템 구성난이도: 중 고객 B 자원활용도: 상 관리편의성: 중 고객 C 부가가치: 중-하
  • 7. 사례 소개  HPC 분야 동향: Top 500 Clusters over 70% 요약 Industry  인더스트리 사용량 증가 usage rising  기가 이더넷  클러스터 서버  X86 계열 GigE is x86 is gaining leading (50% of (Pentium systems) 41%, EM64T 16%, Opteron 11%)
  • 8. 사례 소개  HPC 분야 동향: 애플리케이션 2004 2005
  • 9. 사례 소개  공동 연구 개발 프로세스 요구기능 구성 기능 구조 전략모델 분석 적용 Dynamic System Center Dynamic System Center 요구사항정의 기대효과분석 기술 분석 관리 노드 그리드컴퓨팅 노드 계정관리 모델정의 요건 재정의 설계 Review Active Directory 모니터링 Data DB/FS 과제도출 문제 분석 적용 및 구현 MOM 배포 SMS/ADS 적용 기술 및 가변성능서버풀 구현 범위 검토 신규 서비스 창출 경쟁력 제고 방안 비용 절감 효과 내부적 효과 외부적 효과 Microsoft Solution Framework
  • 10. 사례 소개  Dynamic System Center 개념도 관리 노드 HPC 구성 노드 전략적 관리 계정관리 Active Directory 관리자 보고 모니터링 Data DB/FS MOM Planning 고객 배포 SMS/ADS 서버풀 또는 Web Farm
  • 11. 사례 소개  As-Is vs. To-Be 기존 호스팅 기존의 단순한 호스팅 방식은 구조적으로도 세분 화되어 있지 못하며 따라서 사용자에게 다양한 서비스 옵션을 제공하지 못합니다. Dynamic System Center 호스팅 고성능컴퓨팅 가상화 가변성능 고객이 필요로 하는 서비스를 쉽게 제공할 수 있 는 기반을 가지고 있으므로 언제든지 사업화 및 동적 상품화가 가능합니다. 확장 Verification 성능모니터링 배포 테스트 경고 시스템정보수집 포팅 통계정보 스테이징 모니터링 배포 사용자정책 세션정보 시스템정책 세션관리 보안정책 정책 및 권한 세션관리 이력정보 통계정보 서비스 창출 기술조치정보 시스템 플래닝
  • 12. 사례 소개  기대 효과 및 활용 가능한 비즈니스 구조 개선 효과 가능 신규 서비스(I) 자원과 관리 계층의 분리 고성능 컴퓨팅 호스팅 (%, 전년동월대비) (%) 고성능 컴퓨팅 포팅 서비스 20 115 신기술 적용 용이 15 10 재고지수 증가율(좌) 110 105 5 통합 관리가 용이한 구조 ASP 서비스 0 100 -5 95 -10 재고율(우) -15 90 관리 지식 및 프로세스 시스템화 대여 서비스 00.1 7 01.1 7 02.1 7 03.1 7 04.1 7 05.1 7 Financial 렌더링 디지털콘텐츠 과학계산 관리 패키지 관리 및 품질 개선 효과 Dynamic System Center 호스팅 가변성능 고성능컴퓨팅 가상화 고객이 필요로 하는 서비스를 쉽게 제공할 수 유연한 시스템 구성 변경 있는 기반을 가지고 있으므로 언제든지 사업화 동적 및 상품화가 가능합니다. 확장 Dyn a mica lly 자동 설치 및 배포 Verifica tion 성능모니터링 배포 On -Dema n d 자원 중앙관리 테스트 경고 시스템정보수집 포팅 통계정보 작업 자동화율 제고 스테이징 모니터링 배포 사용자정책 세션정보 서비스 품질 제고 시스템정책 세션관리 보안정책 가능 신규 서비스(II) 효율적 시스템 사용 정책 및 권한 세션관리 이력정보 인력 절감 효과 통계정보 동적 할당 서비스 서비스 창출 기술조치정보 시스템 플래닝 자원 모니터링 서비스 사업 강화 효과 통계 정보 서비스 합리적인 과금 제안 프리미엄 관리 서비스 경쟁력 제고 스케줄링 서비스 신규서비스 창출 용이 Verification 서비스 다양한 서비스 제안 시스템 플래닝 서비스 축적정보로 마케팅 강화 비즈니스 사례 참조: http://www.vcompute.com 세션 Fail-Over
  • 13. 사례 소개  주요 기능 구현을 위한 소프트웨어 적용 Microsoft Compute Cluster Server 2003 고성능 컴퓨팅(HPC) Cmd line Windows Server 2003, Compute Cluster Ed. Compute Cluster Pack 고성능 HW 지원(x64, Gigabit) 그리드 컴퓨팅 수용 MPI2 지원 클러스터 관리 관리 인프라 계층화 Job Scheduler Windows-Based Hosting 3.5 구성 및 용도 동적 변경 Microsoft Provisioning System Automated Deployment System 사용정보 축적 Microsoft Operations Manager Central Manager 관리 자동화 Update Manager Monitoring & Reporting
  • 14. 사례 소개  HPC 작동 원리 및 적용 방안 Dynamic System Center Dynamic System Center 관리 노드 그리드컴퓨팅 노드 계정관리 Active Directory 모니터링 헤드노드 Task 분배 Data DB/FS MOM 배포 SMS 가변성능서버풀 Built-in 관리자를 사용편의성(외부 웹 Web Services 사용 등을 고려)과 Batch Job 일반 시스템 관리와 통합하기 위해 필요 기능 일부를 웹으로 Desktop App 개발 함. Job Job Mgr UI 내부사용자 Task Task Task Task Task Task 외부사용자 Task Task Task Task Task Task Cmd line Proc Proc Proc Proc Task Task Task Task Parametric Sweep Serial Application MPI Application Application Task flow Internet One Job One Job 웹을 통한 Job 관리 One Task Multiple Tasks 및 결과 확인
  • 15. 사례 소개  기존 시스템 환경에의 적용 용이성 기업의 IT 환경 Systems AD Windows Monitoring Management DNS Update • MOM • SMS DHCP • 3rd party • 3rd party Public Network Compute Node Compute Node Head Node Admin / User Cons Node Manager Node Manager RIS(optional) MPI MPI Job Scheduler Management Management Management Private NAT(optional) Network MPI Network Compute Cluster
  • 16. 사례 소개  HPC 노드 활용도 제고 방안 HPC 시스템 Shared Memory Distributed Memory 관리 노드 HPC 구성 노드 Dedicated CCS 전략적 관리 계정관리 Active Directory 관리자 Non-Dedicated CCS 보고 모니터링 Data DB/FS WCCS 구성을 헤드 노드가 관 Planning MOM 리하므로, 평상시에는 다른 고객 배포 용도로 서버를 사용하다가 필 요 시나 정기적으로 고성능 SMS/ADS 컴퓨팅 수행 가능 서버풀 또는 Web Farm
  • 17. 사례 소개  개발 및 테스트 시스템 환경 랙 시스템 테스트 서버풀 관리 시스템 구성 및 테스트 서버풀 CCS CCS 웹서버 WCCS 서버 구성은 헤드 노드를 포함하 여 8대로 구성 Web 관리 노드는 DNS, AD를 포함하며, 성능 CCS CCS 웹서버 수집과 시스템 준비 및 애플리케이션 Farm 배포를 수행하도록 구성 CCS CCS 웹서버 수집 데이터는 중앙 데이터베이스에서 보관 및 관리 WCCS에 사용 가능한 상용 애플리케이 CCS CCS 세션서버 션 탑재 AD/DNS MOM 배포서버 SMS SQL 클라이언트 클라이언트 용도: 관리노드 웹 Access Computing Node 부하발생 Terminal Client 신규할당서버
  • 18. 사례 소개  서비스 시나리오 샘플 사용자 웹포탈 관리노드(할당,구성) 헤드노드 고객정보 서비스 신청 서비스 조건 Check 스케줄 Check 안내정보 구성정보변경 구성변경결과 Queuing 고객 서버 사용 & 계약 정보 수정 변경정보 Notification 작업처리결과
  • 19. 사례 소개  웹 포탈 관리 화면 체계 관리자 로그인 및 시스템확인 초기 화면에서 시스템 현황 정보 확인 (노드, Application, Job, 사용자에 대한 요약 정보 확인) 시스템 사용율 정보 확인 노드 관리 Job 관리 사용자 관리 실행 중, 대기 중인 Job List 확인 ASP 서비스 사업자, 서비스 사용자 노드의 추가 / 제거 CPU, Memory 사용율 정보 확인 Job 생성, 수정, 취소, Rescheduling, 추가/수정/제거 노드의 상태 관리 (Pause, Resume) Job 통계 정보 확인 사용자 접속 통계, Job 통계 확인 Application 관리 노드 추가 Job 생성 사용자 추가 해당 노드의 Network 부팅이 준비된 Application 선택 -> 노드개수 선택 -> (On-line 가입 이외의 신청 사항에 Application목록 및 등록 사업자 확인 상태에서 추가 버튼을 누르면 설치가 데이터 입력 또는 업로드 -> 대기 순서, 대해 관리자가 직접 추가) Application 배포 서버 목록 확인 진행됨 예상 시간 확인 -> 우선순위 변경 -> 추가 -> [사업자|사용자] -> ID및 Application 사용 통계 확인 -> 노드관리 초기화면에서 해당 최종 정보 확인 -> Job 생성 개인정보 입력 -> 사용자 추가 완료 노드가 설치중임을 표시 Application 추가 Application 이미지 또는 설치 파일 노드 제거 Job 수정 사용자 정보 수정 Upload -> Application 목록 확인 (대기중인 Job만 수정 가능) 개인정보, 디스크 사용공간, 클러스터 구성원인 노드를 구성에서 Job 선택 -> Job 세부 정보 확인 -> Password 정보 수정 제거시킴 (DB에서만 제거됨) Application 배포 입력데이터/출력정보/우선순위 변경 Application 선택 -> 배포될 노드 선택 -> 배포 진행 -> 완료 사용자 제거 Job Rescheduling DB 에서 사용자 정보 제거 Application 제거 (대기중인 Job만 수정 가능) App 배포 현황 확인 -> 제거할 App 전체 Job Schedule 정보 확인 -> Job 선택 -> 제거할 노드 선택 -> 제거 선택 -> Job 실행 시간 변경
  • 20. 사례 소개  화면 샘플(1): 시스템 관리
  • 21. 사례 소개  화면 샘플(2): 사용자 관리
  • 22. 사례 소개  화면 샘플(3): Job 관리
  • 23. 사례 소개  화면 샘플(4): 애플리케이션 배포
  • 24. 사례 소개  화면 샘플(5): 결과 확인
  • 25. 사례 소개  화면 샘플(6): 시스템 모니터링
  • 26. 사례 소개  주요 구현 기능 요약 영역 기능항목 구현 Com p u te Nod e 자동 설치 및 상태관리 CCP, 개발 (A p p rov e/ Resu me/ Pa u se) 클러스터 관리 C/ N 리소스 정보 표시 (CPU사양, 개수, Mem ory 사이즈 등) 개발 MOM, 시스템 모니터링 (사용중인 노드, 리소스 사용율 표시) 개발 A p p lica tion A p p lica tion 설치 이미지를 통한 자동 배포 SMS, 개발 관리 A p p lica tion 배포 현황 및 사용 통계 개발 WCCS기반 ASP J ob list 및 작업 처리 상태 등 job 정보 표시 CCP, 개발 서비스 플랫폼 J ob 추가, 실행, 취소, 재실행, 수정 기능 CCP, 개발 개발 J ob 관리 J ob Sch ed u lin g (우선순위 조정 및 예상 시간) 개발 작업 완료 통지 기능 (문자메시지, 메일) 개발 J ob 통계 기능 CCP, 개발 사용자 추가/ 제거/ 등록정보 변경 개발 사용자 관리 사용자 접속, 작업 통계 개발 사용자 포털 서비스 신청 및 사용 현황 조회 기능 CCP, 개발 기능 사용자 등록정보 수정 개발
  • 27. 사례 소개  HPC 부문 연구 개발 내용 요약 기능 개요 관리 노드 Dynamic System Center Dynamic System Center 그리드컴퓨팅 노드 계정관리 고성능 컴퓨팅 설비가 요구되는 Active Directory 응용프로그램을 수용하고 관련 모니터링 헤드노드 Task 분배 Data DB/FS MOM 서비스의 제공을 위한 시스템 배포 시스템 및 스케줄링 상태 모니터링 SMS 가변성능서버풀 1 Web Services Batch Job 개발 및 테스트 사용자 WCCS 구축 Desktop App 2 Job Cluster/Resource Management JOB 수행 및 스케줄링 JOB Scheduling Job Mgr UI Administration 기능 Task Task Task Task Task Task Task Task Task Task Task Task 웹 기반 서비스 기본 업무 기능 추가 개발 Cmd line Proc Proc Proc Proc Task Task Task Task 사용자 포털 기능 Parametric Sweep Serial Application MPI Application Application Task flow 시스템 관리자 기능 One Job One Job 애플리케이션 탑재 및 테스트 One Task Multiple Tasks 렌더링 소프트웨어 공학용 소프트웨어 클러스터 관리 디지털 콘텐츠 변환 및 인코딩 JOB SCHEDULING 사용자 관리 및 TASK 처리 기타 Job 관리
  • 28. 사례 소개  향후 활용 및 고도화 방안 디렉토리 Catalog(서비스레지스트리) 메타데이터 Repository Composite Services Policies, Business Rule Data Access Services Presentation Infrastructure Service Composition Authentication 시스템 센터 구조 개선의 방향 Monitoring 운영관리 특정 플랫폼 및 벤더 기술에 독립적 트랜잭션 Discovery Authorization 보안 Logging Portal Messaging Integrity UI 자원, 프로세스, 관리 계층 완전 분리  데이터 센터의 운용은 관리 비용을 줄이고 효 Encryption Business Process Web UI 비즈니스 프로세스 중심 율성을 제고 하기 위하여 중앙 관리를 지향 Synchronous Invocation Asynchronous Invocation Service Logic 표준 기반  관리 기술의 시스템화(자동화) Business Workflow Business Components Business Entities Data Access Component Service Agent  향후의 신기술 적용이 용이하며 변화에 유연하 도록 계층화 표준화 Dynamic System Center Dynamic System Center  비즈니스 요구를 신속하게 적용 가능한 구조 관리 계층 그리드컴퓨팅 노드  고객에 다양한 서비스 제공이 가능한 구조 전략적 관리 계정관리 중앙관리 Active Directory 관리자  최신 기술 및 표준을 수용 가능한 구조 보고 모니터링 Data DB/FS 리소스 와 관리 계층의 완전 분리 MOM Planning  시스템과 애플리케이션 중심으로부터 비즈니 고객 배포 이기종 환경 인프라 기술 축적 스 프로세스 중심으로 변화 SMS/ADS 가변성능서버풀 다양한 요구의 유연한 수용 모니터링 관리 정책 시스템화 수집서버 통합 System Center System Center (수작업) 관리 노드 Dynamic System Center Dynamic System Center 그리드컴퓨팅 노드 관리 모니터링 시스템 설치 및 구성 동적 시스템 구성 및 관리 관리자 전략적 관리 계정관리 시스템 활용율 제고 Dynamic System 요청 Active Directory 정책관리 관리자 신규 서비스 창출 보고 Data DB/FS 모니터링 Data DB/FS Center 신기술 적용 인프라 구축 MOM 고객 Planning 고객 배포 SMS/ADS 인프라 기술 축적 시스템화 가변성능서버풀
  • 29. 사례 소개  질의 및 응답  참고 정보  HPC 사이트  http://www.microsoft.com/hpc  Grid: Non-Cluster Computing  http://www.alchemi.net  http://www.digipede.net Mar. 2006 Microsoft Dynamic Systems Microsoft Service Gateway Roadmap Service Transport SOAP Se rvic 2007+ Service Messaging eG ate wa y Self-Managing Service Testing Service Broker 2006 - 2007 Service Dynamic Systems Dispatcher HTTP HTTP Dynamic Systems Initiative Wave 2 Client App Licensing ► Capacity planning SOAP ► Desired state management Service Firewall ► Service-oriented management Web Request Request ► Impact Analysis & Root Cause Analysis Service Gateway 2004 - 2005 ► Hypervisor-based virtualization ► Physical and virtual server provisioning Service Portal COM+ Service Dynamic Systems Initiative Wave 1 Service Directory Integration ► State Monitoring of systems, applications Service Web Service Monitoring BEA Integrator ► Models embed knowledge in applications Service Analytics MQ Series / MSMQ Orchestration ► Patching across physical and virtual Common Legacy Apps environments Engineering Mainframe Databses HTTP Criteria Service TIBCO Manager