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Storage 및 가상화 스토리지 개념

 

스토리지 가상화 스토리지

개념 정리

Storage & Virtualized Storage Concepts

 

 

1. 스토리지(Storage) 개요

스토리지란 데이터를 영구적으로 저장하고 관리하는 장치 또는 시스템입니다. 서버, 네트워크, 클라우드 환경에서 핵심 인프라 구성 요소입니다.

 

1-1. 스토리지 기본 유형

유형 설명 대표 장치
DAS (Direct Attached Storage) 서버에 직접 연결된 스토리지 HDD, SSD, NVMe
NAS (Network Attached Storage) 네트워크를 통해 파일 단위로 공유 NetApp, Synology
SAN (Storage Area Network) 전용 네트워크로 블록 단위 스토리지 제공 FC-SAN, iSCSI
Object Storage 객체 단위로 저장, 대용량 비정형 데이터에 적합 S3, Ceph, MinIO

 

1-2. DAS / NAS / SAN 비교

항목 DAS NAS SAN
연결 방식 직접 연결 이더넷(TCP/IP) FC / iSCSI
데이터 단위 블록 파일 블록
공유 가능 불가 가능 가능
속도 빠름 보통 매우 빠름
비용 낮음 중간 높음
주요 용도 단일 서버 파일 공유 DB, 가상화

 

1-3. 스토리지 매체 종류

매체 특징 용도
HDD (Hard Disk Drive) 자기 디스크 방식, 대용량, 저렴 백업, 아카이브
SSD (Solid State Drive) 플래시 메모리, 빠른 속도, 고비용 OS, DB, 애플리케이션
NVMe SSD PCIe 연결, SSD보다 3~5 빠름 고성능 DB, 캐시
Tape 순차 접근, 초저비용, 초대용량 장기 백업, 아카이브

 

2. RAID (Redundant Array of Independent Disks)

여러 개의 디스크를 묶어 성능 향상 또는 데이터 보호를 제공하는 기술입니다.

 

RAID 레벨 방식 최소 디스크 특징 용도
RAID 0 스트라이핑 2 성능 ↑ / 장애 보호 없음 임시 데이터
RAID 1 미러링 2 데이터 복제 / 용량 50% OS, 중요 데이터
RAID 5 스트라이핑 + 패리티 3 균형잡힌 성능/보호 파일서버, NAS
RAID 6 이중 패리티 4 디스크 2 동시 장애 허용 대용량 스토리지
RAID 10 미러링 + 스트라이핑 4 성능+보호 모두 우수 DB, 가상화

 

3. 스토리지 프로토콜

프로토콜 전송 방식 속도 특징
FC (Fibre Channel) 전용 광케이블 매우 빠름 엔터프라이즈 SAN 표준
iSCSI 이더넷(TCP/IP) 빠름 저렴한 SAN 구성 가능
NFS 이더넷 보통 Linux 파일 공유 표준
SMB/CIFS 이더넷 보통 Windows 파일 공유 표준
NVMe-oF 이더넷/FC 초고속 차세대 고성능 프로토콜

 

4. 가상화 스토리지(Virtualized Storage)

물리적인 스토리지 자원을 추상화하여 논리적인 하나의 스토리지 (Pool)처럼 사용하는 기술입니다. 실제 물리 장치와 사용자 사이에 가상화 레이어가 존재합니다.

 

핵심 개념 여러 대의 물리 스토리지가상화 레이어하나의 논리 스토리지 풀로 통합 관리

 

4-1. 가상화 스토리지 구조

[ 애플리케이션 / 서버 ]

[ 가상화 레이어 (스토리지 컨트롤러 / 소프트웨어) ]
가상화 레이어 (스토리지 컨트롤러 / 소프트웨어) ◀

[ 물리 스토리지 장치 (HDD / SSD / NVMe ) ]

 

4-2. 가상화 스토리지 유형

유형 설명 대표 제품
스토리지 가상화 (Storage Virtualization) 물리 스토리지를 하나의 풀로 통합 IBM SVC, EMC VPLEX
소프트웨어 정의 스토리지 (SDS) 소프트웨어로 스토리지 기능 제공 Ceph, VMware vSAN
하이퍼컨버지드 (HCI) 컴퓨팅+스토리지+네트워크 통합 Nutanix, VMware vSAN
클라우드 스토리지 클라우드 기반 가상 스토리지 제공 AWS S3, Azure Blob

 

4-3. 핵심 기능

기능 설명
프로비저닝 (Thin Provisioning) 실제 사용량만큼만 물리 공간 할당, 논리적으로는 용량 제공
스냅샷 (Snapshot) 특정 시점의 데이터 상태를 보존, 빠른 복구 가능
데이터 중복제거 (Deduplication) 중복 데이터 제거로 실제 저장 공간 절약
압축 (Compression) 데이터 압축으로 저장 효율 향상
티어링 (Tiering) 자주 쓰는 데이터는 SSD, 쓰는 데이터는 HDD 자동 이동
복제 (Replication) 원격지에 데이터 복제, DR(재해복구) 지원

 

5. 소프트웨어 정의 스토리지 (SDS)

하드웨어에 종속되지 않고 소프트웨어로 스토리지 기능을 제공하는 방식입니다. x86 서버에 일반 디스크를 꽂아 엔터프라이즈 스토리지처럼 사용할 있습니다.

 

제품 특징 주요 용도
Ceph 오픈소스, 블록/파일/오브젝트 모두 지원 클라우드, OpenStack
VMware vSAN VMware 환경 최적화, 관리 편의성 우수 VMware 가상화 환경
GlusterFS 오픈소스 분산 파일 시스템 NAS, 빅데이터
MinIO S3 호환 오브젝트 스토리지 대용량 비정형 데이터

 

6. 하이퍼컨버지드 인프라 (HCI)

컴퓨팅(CPU/메모리), 스토리지, 네트워크를 하나의 어플라이언스로 통합한 인프라입니다.

 

항목 기존 3-Tier 구조 HCI
구성 서버 / 스토리지 / 네트워크 분리 단일 노드에 통합
확장 방식 레이어 별도 확장 노드 추가로 일괄 확장
관리 복잡 ( 장비 별도 관리) 단일 콘솔로 통합 관리
비용 초기 비용 높음 상대적으로 낮음
대표 제품 - Nutanix, VMware vSAN

 

7. 전통 스토리지 vs 가상화 스토리지 비교

항목 전통 스토리지 가상화 스토리지
구성 전용 하드웨어 소프트웨어 + 범용 하드웨어
확장성 하드웨어 추가 필요 소프트웨어로 유연하게 확장
비용 높음 (전용 장비) 낮음 (x86 서버 활용)
관리 벤더별 별도 관리 통합 관리 가능
유연성 낮음 높음
성능 안정적으로 높음 설계에 따라 차이
장애 대응 이중화 구성 필요 자동 복구 기능 내장

 

8. 주요 용어 정리

용어 설명
LUN (Logical Unit Number) SAN 환경에서 서버에 할당되는 논리적 스토리지 단위
Volume 논리적으로 구성된 스토리지 공간 (LUN 유사)
스토리지 (Storage Pool) 여러 물리 디스크를 묶은 논리적 저장 공간
IOPS 초당 입출력 처리 횟수 (스토리지 성능 지표)
Throughput 초당 데이터 전송량 (MB/s, GB/s)
Latency I/O 요청에서 응답까지 걸리는 시간 (ms, μs)
DR (Disaster Recovery) 재해 발생 데이터 복구 서비스 복원
RPO 재해 발생 허용 가능한 최대 데이터 손실 시점
RTO 재해 발생 서비스 복구까지 허용되는 최대 시간

 

#출처 Claude