[IT 인프라 알아보기] - HW 스토리지 기초편(2)

안녕하세요! 

지난번 IT 인프라에 대한 전반적인 구성요소와 HW 서버 기초에 대하여 소개를 드렸습니다! 
오늘은 IT 인프라 2탄! HW 스토리지 기초에 대하여 알아보도록 합니다! 1편에서 다뤄보았던 얘기를 잠시 Recap 해볼까요? [IT 인프라 알아보기] - HW 서버 기초편(https://it-ist.tistory.com/53)

IT 인프라를 구성하는데에는 크게 4가지 요소가 있습니다. 

[IT 인프라 4대장]

1대장) Hardware(HW) 
     - 서버 장비, 데이터 저장 스토리지, 기타 장치 등
     -> 블로그 참고(https://it-ist.tistory.com/53)

2대장) Network
     - 애플리케이션 사용자(Client)를 서버와 리모트로 연결 해주는 것
     -> 블로그 참고(https://it-ist.tistory.com/47)

3대장) Operating System, 운영체제(OS)
     - 하드웨어와 소프트웨어를 제어하고 사용자가 컴퓨터(서버)를 사용할 수 있도록 해주는 프로그램

4대장) Middleware
     - 서버가 특정 목적 및 기능을 수행하는데 도움을 주는 소프트웨어

1대장 HW 서버의 단짝, 스토리지를 소개합니다:)

#1 스토리지 정의

• 서버가 접근할 수 있도록 데이터를 저장하는  목적을 가진 기기 or 시스템
  - 1차 Storage: 컴퓨터내에 있는 HDD와 SSD
  - 2차 Storage: 컴퓨터와 외부로 연결 되어있는 저장 장치(기업에서 말하는 스토리지)
    속도: 1차 > 2차. 저장 용량크기: 1차 < 2차
  
  Main 업무용 or 주센터용: 상대적으로 고성능
  Back Up용: Back up SW를 이용함. VTL(Virtual Type Library), PTL(Physical Type Library)에 저장  

#2 스토리지 기본 지식

• RAID(Redundant Array of Independent Disks): 초기의 기본적인 RAID의 개념은 작고 값싼 드라이브들을 연결해서 크고 비싼 드라이브 하나를 대체 하자는 것.
  
  RAID의 장점:
  - 고 가용성 및 데이터 보호(요즘은 데이터 보호의 의미가 더 큼)
  - 저렴한 비용과 작은 체적으로 대용량 구현
  - 특정 상황에서의 효율성 증가(하나의 디스크 I/O 요구에 대하여 여러 디스크에 데이터를 분산 및 병렬적으로 I/O 처리하여 효율성 증가)
  
  
• RAID 종류 및 특징:
  
  #1 RAID 0)
  - 2개 이상의 디스크에 자료를 각각 저장하는 방식
  - 자료는 분산되어 저장. 성능 높이는데 효과적
  - 오류 체크 기능이 없어서 하나의 오류가 날 경우, 전체 자료 손실
  - 데이터 분실로 인한 문제가 발생되지 않는 곳에 적합
  
   #2 RAID 1)
  - 2개 이상의 디스크에 동일한 내용을 저장
  - 성능 보다는 안정성이 우선 시 되는 데이터 저장에 적합 
  - 동일 데이터에 대해 2배의 용량 필요
  
  #3 RAID 1+0)
  - RAID 1로 구성한 것을 RAID 0으로 묶는 구조 
  - 높은 성능과 Redundancy를 원할 경우에 사용 
  - 작업 성능 우수하지만 디스크 스페이스가 2배로 필요
  
  #4 RAID 3) 
  - 1개의 Parity Disk와 나머지 Data Risk로 구성
  - Parity 정보는 어느 한 드라이브에 장애가 발생했을 때, 데이터 복구 가능 
  - RAID1 보다 속도 저하, 특히 쓰기 작업에서 Parity 드라이브 병목현상 
  
  #5 RAID 5)
  - 가장 뛰어나며 보편적인 RAID 레벨
  - RAID 3과 같이 전용 Parity 디스크를 가지는 것이 아니라, 디스크마다 Parity 정보를 저장
  - 동시에 복수로 읽기, 쓰기 가능
  - 뛰어난 데이터 신뢰성과 성능을 제공
  
  #6 RAID 6)
  - RAID 5에서 나아가 장애 시에도 데이터 복구 가능하도록 만든 방식 
  - RAID 5보다 안정성이 보강되었으나, 디스크의 수량이 추가됨
  - 쓰기 작업의 구현이 아주 복잡함

RAID 종류

• 스토리지 시스템의 요구조건
  - 통합관리를 통한 대용량, 고속 데이터 처리
  - 효율적인 데이터 공유 (공유, 분배, 보안강화)
  - 확장성,유연성, 서버 접속의 용이성

#3 스토리지 종류

• 스토리지 접속방법
  - 전통적인 Storage 접속방법 : DAS(Direct Attached Stroage)
  - 네트워크 Storage 접속방법 : SAN(Storage Area Network), NAS(Network Attached Storage)
  
  DAS(Direct Attached Storage) 
  - 서버와 외장형 스토리지 사이를 전용 케이블을 통해 직접 접속하는 방법
  - 전용라인 사용으로 성능 보장과 높은 안정성
  그러나, 다른 서버에 접근 불가하여 파일 시스템 공유 기술x & 확장성, 유연성 낮음. 
  
  NAS(Network Attached Storage)
  - LAN을 통해 스토리지를 접속한다는 개념
  - 흔히, 요즘 개인이 많이 쓰는 Home Cloud의 개념이 NAS 방식
  - 애플리케이션 서버의 데이터를 네트워크(LAN)를 통해 저장하여 네트워크가
  연결된 곳에서는 언제 어디서라도 스토리지를 접속해서 사용할 수 있는 애플리케이션 서버에 대한 저장장치로서의 역할. 데이터의 공유가 가장 큰 장점. 그러나, LAN 환경이 불안정하면 트래픽 문제 발생, Latency Time 증가로 인한 대규모 처리에서 성능 문제 발생
  
  SAN(Storage Area Network) 
  - 광채널을 기반으로 서버와 스토리지를 연결하는 네트워크
  - DAS와 NAS의 개념이 혼용된 고속 네트워크
  - 중앙 집중적 관리가 용이하며 높은 효율성과 매우 빠른 속도
  그러나, 여러 서버들 사이에 파일 공유 X(독립적). NAS에 비해 많은 비용과 장비 투자가 필요
  
  * SAN과 NAS의 차이점
  일반적으로 NAS는 클라이언트-대-호스트 연결에 가장 적합하며 SAN연결은 고속 파일공유와 호스트-대-스토리지 연결에 더 적합하다. NAS 연결은 기존의 Infra를 사용하기 때문에 비용이 적게 들고 비교적 설치가 용이하지만, 속도가 SAN에 비해 몹시 느리다. 

#4 요약

 

	DAS	NAS	SAN
특징	스토리지와 서버를 1:1로 연결하여 서버의 외장하드용으로 사용	네트워크를 통하여 스토리지에 접속. 파일 공유 목적으로 사용	광 FC 케이블로 연결하여 속도 이슈가 있는 서버를 위한 볼륨 공유 목적
속도	초고속	저속	초고속
일반적인 사용처	소규모 독립된 구성에 적합	비디오와 의료 이미지 등 비정형 데이터에 사용에 적합	데이터베이스 같은 구조화된 워크로드(고용량 및 고성능이 요구되는 곳에 적합)
단점	고비용, 자원의 낭비가 심함	속도 및 용량적 한계성, 균일한 속도보장 불가능	초기 투자 비용이 높음, 데이터 공유에 대한 기술 미비