전기전자/정보통신

Nikkei Network_2024.2 특집 (p12-13)

데이터센터간 접속을 IOWN으로 변혁
NTT가 도전하는 ‘Data Center Exchange’, 도시 집중의 해소를 지향

“대량으로 데이터를 만들어내는 도시 지역에 데이터센터(DC: Data Center)를 설치하고 싶어도 토지가 적고 운용에 필요한 전력도 부족하여 설치를 보류하는 케이스가 나오고 있다”(NTT 프런티어 커뮤니케이션 연구부의 다카스기(高杉) 부장).

AI(인공지능) 등을 중심으로 한 데이터의 축적/이용이 확산되면서 DC 수요도 대폭 증가하고 있다. 한편으로 모두에서 이야기한 과제가 표면화되기 시작하고 있다. 이 과제를 해결하기 위해 NTT는 새로운 DC간 접속 기술을 개발하고 있다.

현재의 DC간 접속(DCI: Data Center Interconnection)은 DC끼리 1대1로 접속하며, 그 접속관계는 고정적이다. 게다가 일반적으로 약 30km권 내에 DC끼리 존재하지 않으면 지연이 커져 분산된 DC의 일체적인 운용이 어려워진다. 이 때문에 도시 지역에 대한 대규모 DC 집중 현상을 초래, 토지나 전력 등의 문제로 이어졌다.

그래서 NTT는 차세대 네트워크 구상 ‘IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)▼’에서 축적한 기술을 적용해, 다대다(多對多)로 DC를 접속하는 ‘DCX: Data Center Exchange’에 도전하고 있다. 이를 통해 도시 지역에 집중되어 있던 DC의 분산화도 추진한다. 2024년도에 PoC(Proof of Concept, 개념 실증)를 실시, 2027년도 전후로 고객에게 제공할 계획이다.

“DC는 데이터 드리븐 사회에서 니즈가 점점 더 높아짐과 동시에 방대한 전력을 소비하게 된다. DC 분산을 통해 과제를 해결해 나가고 싶다”. 앞서 2023년 11월에 열린 NTT R&D 포럼 2023에서, NTT의 시마다(島田) 사장은 이렇게 말했다.

-- 100km 떨어져도 일체적 운용 --
구체적으로 DCX란 무엇인가? 우선 주요 구성 요소로는 DC와 캐리어 컨트롤러, 광신호의 경로를 전환하는 스위치 등이 있다.

캐리어 컨트롤러란 각 DC의 접속을 제어하는 소프트웨어로, DC간 접속에 맞춰서 지시를 실행한다. DC간에는 광스위치 등으로 구성되는 DCX망이 있으며, 거기서 접속 관계를 조정한다.

기존 기술로는 접속 관계가 고정화돼 있었지만 캐리어 컨트롤러와 스위치 등을 이용함으로써 임의의 DC와 접속이 가능해지는 셈이다. DC간은 IOWN의 핵심으로서 개발하고 있는 ‘APN(All-Photonics Network)▼’으로 접속한다.

DCX를 적용한 DC끼리라면, 거리가 100km 이하에서 왕복 지연 1ms 이하로 억제할 수 있다고 한다. 즉, DC간에 약 100km의 거리가 있어도, DC끼리를 마치 하나의 DC로서 가상적으로 운용할 수 있게 된다.

DCX가 실현되면 DC의 규모 확장/연결 등의 유연성이 현격히 높아진다. 약 30㎞에 갇혀 있던 DC 설치가 보다 넓은 범위에서 실현될 수 있기 때문이다. 이를 통해 DC가 대규모화에 의지하는 구도에서 중/소규모 크기로 분산해 가는 방향으로 이행해, 토지나 전력 등의 문제를 완화할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 보다 좁은 토지에 DC를 설치할 수 있고, 지방의 재생 가능 에너지를 유효 활용할 수 있을지도 모른다.

IOWN 구상의 사양을 검토하는 IOWN Global Forum를 통해 “시큐리티나 재해의 관점에서 1개의 DC에만 데이터를 모을 수는 없다”라는 고객의 의견도 NTT에 전해지고 있다고 한다.

또한 NTT는 물리적인 신호 경로의 접속을 자동적으로 설정할 수 있는 기술을 개발했다고 23년 10월에 발표했다. 기존에는 숙련작업자가 몇 시간에 걸쳐서 했던 작업을 몇 분으로 단축할 수 있기 때문에, 대량의 분산형 DC가 생겨도 현장의 작업 부담을 줄일 수 있다.

DC의 도시 지역 집중은 일본뿐만이 아니라 세계 각국이 안고 있는 문제다. 그 때문에 NTT는 DCX/분산형 DC의 실현을 목표로, 국내만이 아니라 미국과 영국에서의 설비 시험 도입도 23년도 내에서 완료한다고 한다. 장기적으로는 일본, 미국, 영국 이외의 나라에서 도입하는 것도 추진해 나갈 계획이다.

당연히 기술적 과제가 없는 것은 아니다. NTT가 상정하는 분산형 DC는 캐리어 컨트롤러로부터 지시를 받아 접속 관계를 구축한다. 이 기술을 운용하기 위해서는 캐리어 컨트롤러의 지시를 받는 송수신기도 DC 내에 설치하게 된다. “DC에 설치하는 송수신기에 관한 기술의 표준화, 다양한 제품의 준비 등이 과제가 된다. 유저가 이용하고 싶은 기술과 제품을 갖추지 않으면 안 된다”(NTT의 다카스기 부장).

▼IOWN: NTT가 2019년 내놓은 차세대 네트워크와 정보처리 기반 구상을 가리킨다. 대용량 데이터 통신이 한층 더 증가하는 2030년대를 대비해 네트워크부터 단말까지의 모든 것에 광기술을 도입함으로써 저소비 전력으로 대용량, 고품질의 통신 환경을 실현하는 것을 목표로 한다.

▼APN: 네트워크에서 이용자의 단말까지 모든 것에 광기술을 적용해, 유저 1명에 대해 ‘빛의 파장’을 1개 할당한다는 컨셉이다. 전광(All-optical) 실현을 통해 ‘전력 효율 100배’ ‘전송 용량 125배’ ‘엔드 투 엔드의 지연시간 200분의 1’의 3개를 목표로 한다.

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