- 온프레미스 환경에서의 물리적 스토리지 구조와 스토리지 유형
- 동일한 스토리지 개념이 클라우드 환경에서 재구성된 방식
01. 온프레미스 스토리지
온프레미스 스토리지는 다음과 같은 계층 구조를 가진다.
- Physical Disk (HDD / SSD / NVMe)
- RAID (데이터 보호 및 성능 향상)
- Storage Controller (I/O 처리 및 캐싱)
- Volume / LUN
- File System (NAS의 경우)
- Network (FC, iSCSI, NFS, SMB)
1.1 스토리지 종류
| 구분 | SAN (Block Storage) | NAS (File Storage) |
|---|---|---|
| 접근 방식 | 블록 단위 (Block) | 파일 단위 (File) |
| 프로토콜 | FC, iSCSI | NFS, SMB |
| 구조 | 서버 → 네트워크 → 스토리지 컨트롤러 → RAID → 디스크 | 클라이언트 → 네트워크 → 파일시스템 → RAID → 디스크 |
| 파일시스템 위치 | 서버 측에서 관리 | 스토리지(NAS) 내부에서 관리 |
| 성능 | 매우 높음 (Low latency, High IOPS) | 상대적으로 낮음 (네트워크 영향) |
| 주요 용도 | 데이터베이스, VM, 트랜잭션 처리 | 파일 공유, 협업, 콘텐츠 저장 |
| 관리 복잡도 | 높음 (LUN, zoning 등 필요) | 낮음 (파일 단위 접근) |
| 확장 방식 | Scale-up 중심 | 비교적 유연하지만 한계 존재 |
1.2 온프레미스 스토리지 한계
- Scale-up 구조 (확장 한계 존재)
- RAID 및 장애 대응을 직접 설계해야 함
- 컨트롤러 장애 시 영향 범위 큼
- 물리적 증설 필요
02. 클라우드 스토리지
클라우드는 기존 스토리지 구조를 그대로 노출하지 않고 기능 단위로 추상화하여 제공한다.
- Storage를 서비스 형태로 제공
- 내부 구현은 분산 시스템 기반
- 사용자는 Volume 또는 File 인터페이스만 사용
2.1 클라우드 스토리지 유형
| 구분 | Block Storage | File Storage | Object Storage |
|---|---|---|---|
| 개념 | 디스크처럼 사용하는 블록 단위 스토리지 | 파일 단위 접근 스토리지 | 객체 단위 저장 (메타데이터 포함) |
| 온프레미스 대응 | SAN | NAS | 별도 없음 |
| 대표 서비스 (AWS) | EBS | EFS | S3 |
| 대표 서비스 (Azure) | Managed Disk | Azure Files / NetApp Files | Blob Storage |
| 접근 방식 | VM에 디스크로 attach | NFS / SMB 마운트 | HTTP API |
| 파일시스템 | 사용자 관리 | 서비스 내부 관리 | 없음 (Object 구조) |
| 성능 특성 | 고성능, 저지연 | 중간 수준 | 상대적으로 높지 않음 (대용량 처리 최적화) |
| 확장성 | 디스크 단위 확장 | 자동 확장 | 거의 무제한 |
| 주요 용도 | DB, VM, 트랜잭션 | 파일 공유, 컨텐츠 | 백업, 로그, 데이터 레이크 |
2.2 클라우드 내부 구현 방식
클라우드는 기존 RAID 및 컨트롤러 기반 구조를 분산 스토리지 시스템으로 재구성한 형태이다.
| 구분 | 기존(온프레미스) | 클라우드 |
|---|---|---|
| 기본 구조 | 단일 스토리지 장비 중심 | 다수의 스토리지 노드 기반 |
| 데이터 저장 방식 | RAID (디스크 묶음) | Replication / Erasure Coding |
| 컨트롤러 | 물리적 컨트롤러 (Active-Active) | 소프트웨어 기반 분산 컨트롤 플레인 |
| 확장 방식 | Scale-up (장비 증설) | Scale-out (노드 추가) |
| 장애 처리 | 디스크/컨트롤러 단위 대응 | 노드 단위 자동 복구 |
| 데이터 위치 | 특정 장비 내부 | 여러 노드에 분산 저장 |
| 가용성 구성 | 이중화 구성 필요 | 기본적으로 고가용성 내장 |
| 성능 구조 | 디스크 + 컨트롤러 성능 의존 | 네트워크 + 분산 처리 기반 |
2.3 추상화의 의미
클라우드에서의 추상화는 단순히 숨기는 것이 아니라 특정 레이어의 책임을 클라우드가 대신 수행하는 것을 의미한다.
| 항목 | 온프레미스 | 클라우드 |
|---|---|---|
| 물리 디스크 | 직접 구성 | 자동 관리 |
| RAID 구성 | 직접 설정 | 내부 처리 |
| 확장 | 물리 증설 | API 기반 |
| 장애 대응 | 수동 설계 | 자동 복구 |
| 스토리지 장비 | 필요 | 불필요 |
- 사용자에게 남은 영역
Volume 생성, 성능 옵션 선택 (IOPS, Throughput), 마운트 및 사용
03. 정리
클라우드는 물리적 구성 요소를 분산 시스템으로 재구성하고 사용자에게 필요한 인터페이스만 남긴 것이다.
- SAN = Block Storage Service로 추상화됨
- NAS = File Storage Service로 추상화됨
- RAID = Distributed Replication으로 대체됨
- Controller = Software-defined control plane으로 변환됨
