[교재] 인프라 엔지니어의 교과서 5장 - 스토리지

hwwwa·2023년 2월 10일

Infra

👩🏻‍🔬 2023 NHN CLOUD 인턴

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5장 스토리지

스토리지의 발전

대용량화 : 용량 증가, 서버나 외부 스토리지의 고밀도화로 많은 하드디스크 탑재 가능
고속화 : 하드디스크와 인터페이스의 고속화, SSD와 엔터프라이즈 플래시 메모리 스토리지 등장
고도화 : 씬 프로비저닝, 자동 계층화, 중복 제거, 스냅샷 등의 기능

스토리지

로컬 스토리지

서버 내부에 디스크를 설치하여 이용하는 저장 영역

외부 스토리지

서버 외부의 스토리지 장비 혹은 스토리지 영역

DAS (Direct Attached Storage)
- 서버에 직접 연결하는 스토리지 장비
- 운영체제는 DAS와 내장 디스크를 구분하지 않고 동일한 방식으로 다룸
- 서버에 RAID 컨트롤러 보드를 꽂아 연결하는 형태
  - RAID 컨트롤러 보드가 RAID 구성을 관리
- HBA(Host Bus Adaptor) 형태
  - 스토리지에 내장된 RAID 컨트롤러가 RAID 구성을 관리
- 필요한 실제 용량, 성능, 내장애성, 확장성을 고려하여 선택
- 최근에는 DAS를 사용하지 않고 로컬 스토리지를 선택하기도 함
  - 장비 구매 비용 절약, 데이터 센터 랙 절약, 운영 비용 절약
NAS (Network Attached Storage)
- 네트워크를 통해 여러 대의 서버가 액세스할 수 있는 스토리지
- NFS, SMB/CIFS, AFP와 같은 프로토콜을 이용하여 통신
- 여러 대의 서버에서 데이터를 공유할 때나 백업 및 로그 파일을 한 군데에 모으는 용도로 사용
SAN (Storage Area Network)
- 블록 단위의 데이터 스토리지 전용 네트워크
- 고속 고품질 환경 요구 시 사용
- FC-SAN (Fibre Channel SAN)
  - 파이버 채널을 기반으로 구축된 고속 고품질 스토리지 전용 네트워크
  - 일반적으로 기간계 데이터베이스 등 중요 데이터를 다루는 환경에서 이용
  - HBA 보드를 설치하여 SAN 스위치를 통하거나 SAN 스토리지를 직접 연결
- IP-SAN (Internet Protocol SAN)
  - 고속 고품질 통신이 가능하지만 가격이 매우 비쌈
  - 통신 부분에 이더넷을 사용하여 SAN보다 저렴하게 구축 가능
  - iSCSI 스토리지를 주로 이용
  - L2/L3 스위치 등을 통해 연결

RAID와 핫스페어

볼륨: 인클로저 안에 탑재된 여러 개의 디스크로 RAID를 구성하여 사용하는 큰 스토리지 영역
디스크 하나가 고장났을 때 곧바로 교환이 불가능하다면 RAID 구성이 깨질 수 있음 ➡️ 핫스페어 사용
핫스페어: 다른 디스크가 고장났을 때를 위해 대기하는 스탠바이 디스크
- 스토리지 인클로저가 디스크 고장 감지 시 자동으로 핫스페어를 활성화
- 망가진 디스크는 고장 상태로 처리되어 시스템에서 분리되고 이를 새 디스크로 교체하면 새 디스크가 핫스페어로 대기
- 핫스페어는 몇 개든 할당 가능

외부 스토리지를 이용하는 경우

많은 저장 영역 확보
디스크 I/O 성능 향상
스토리지를 통합하여 집중 관리
- 개별 스토리지 사용 시 미사용 영역 발생 ➡️ 저장 영역 낭비를 줄일 수 있음
복수의 서버에서 데이터 공유
- NAS를 사용하면 여러 서버에서 같은 데이터와 소스코드에 액세스 가능

스토리지의 고급 기능

Thin Provisioning

물리 스토리지 용량보다 많은 논리 볼륨을 할당할 수 있는 기능
할당한 용량만큼의 물리 스토리지를 다 준비하지 않고도 실제 필요한 물리 스토리지만 준비 가능
가상 서버 환경처럼 게스트 운영체제마다 논리 볼륨을 만드는 환경에서 매우 효과적

자동 계층화

서로 다른 성능의 디스크를 조합하여 이용 빈도가 높은 데이터는 고가의 빠른 장비에, 이용 빈도가 낮은 데이터는 싸고 느린 장비에 자동으로 저장
미리 특정한 규칙을 정해두거나, 각 파일의 이용 상황을 스토리지 스스로 판단하여 자동으로 적절한 계층으로 이동시키는 등 제품에 따라 구현 방시깅 다양함