[네트웍 기반의 스토리지 구성에 대해]

- 이글은 워크홀릭님의 글입니다. - - 출처 : 워크홀릭의 다른 이야기(cleep.egloos.com) - 외장하드?! 스토리지?! 내가 말해주마. -5부, 네트웍 기반 스토리지-

[네트웍 기반의 스토리지 구성에 대해]

IT기업들은 새로운 개념, 새로운 기술을 상품을 내 놓으면서 가지가지 새로운 용어를 내놓는다.
NAS, SAN 아마 조금만 관심있는 분이라면 들어봤을 것이다. 그러나 확실하게 그 차이를 알고 또는 잘 구축해서 사용하는 분은 거의 없는게 현실이다.

그렇다. 오늘은 예고했던 네트웍 기반의 스토리지 구성이다.
NAS(Network Attached Storage)와 SAN(Storage Access Network)은 제품정보를 봐도, 인터넷 검색을 해봐도 알듯 말듯 좀 어려운 개념이다.
오늘 포스트는 제품을 만드는 관련 기업들이 설명한 개념과 기술을 앵무새처럼 옮기기 보다 사용자의 입장에서 '필요'에 의해 구축되어야 하는 네트웍 기반의 스토리지는 무엇이며 어떻게 구성해야 하는가가 주제이다.

그러나 항상 얘기하듯 본좌의 포스트는 친절한 기본설명은 찾아보기 힘들다. 약어/용어가 약한 분은 꼭 정보통신사전 같은 걸 참고 하셔야 할 것이며, 언제나 그렇듯 왜곡된 정보, 중요한 정보이나 언급되지 않는 부분들을 집중 조명한다.

만일,  많은 예산을 들여 스토리지를 구입하는 중견기업이라면 SI업체에서 득달같이 달려와서 제안서를 주고 워런티에 유지보수까지 있겠지만, 이런 경우가 아닌 소규모 기업이나 특수한 사용자라면 결국 모든 해답은 자기가 찾아내야 하기 때문에 그런 분들을 위한 조언이 이 글의 주요 요지이다.

오늘 손가락 좀 아플 거 같다. ㅜ.ㅜ

1. 필요

NAS와 SAN을 찾던 분들은 대부분 업무용으로 사용하던 윈도의 네트웍 화일/공유의 막강한 오류에 질렸거나, 스토리지를 1대만 사서 전 직원이 잘 활용해 보자는 작은 소망 하나로 제품을 찾고 구입한다.
이전 역정보에 대한 글에서도 기술한 바 있지만, 이런 기본적인 사용자의 필요와 요구에 부합되는 제품이 'NAS'인줄 알았은데 막상 사용해 보면 느린 속도, 어려운 세팅, 불안정한 동작에 눈물을 흘린 사람이 한 둘인가? 사무실 구석에 처박혀 먼지가 가득 쌓인 NAS를 보면 울화가 치미는 분들, 또는 이런 상황이 예견되는 사용자들을 위해 몇 가지 필요사항을 정리해 보겠다.
기본은 못 지키고 불필요한 기능으로 도배되어 있는데 값만 비싼 스토리지를 살 필요도 없고, 현실에서는 되지도 않을 성능을 될거라고 믿는 것도 문제이니 말이다.

일반적으로 네트웍 기반의 스토리지를 구성할 때 사용자들이 원하는 요구사항이다.

1) 다수의 사용자가 동시에 수시로 접속해 사용해야 한다.
2) 대용량의 데이터를 저장해야 한다.
3) 겁나 빨라야 한다.
4) 중요한 데이터이니 안정적이어야 한다.
5) 네트웍 케이블만 꽂으면 손쉽게 돌아가야 한다.

1)의 요구사항은 잘만들어진 NAS와 SAN이라면 충분히 가능하다. 그러나 마이크로소프트 화일 공유 프로토콜로는 장담할 수 없는 기능이다.
2)의 요구사항은 네트웍디스크로 불리는 외장하드 계열이나 저번에 리뷰했던 넷기어 SC-101 같은 하드 1~2개 들어가는 제품들로는어려운 얘기다. 적어도 회사에서 쓸 만한 제품이라면 처음 투자할 때 조금은 돈을 써야 한다. 알았죠? 사장님? ^^;
3)의 요구사항은 환경을 최적화해서 최대한 요구에 부응할 수는 있으나 현실적인 제약도 큰 부분이다. 그러나 네트웍 스토리지 판매사들은 네트웍의 성능적 제약을 절대 미리 얘기하지 않는다는 점을 명심하라.
4)는 RAID 1, 5, Spare Drive 등의 기능이 있는 네트웍 스토리지에서는 가능하다.
5)는 절대 말도 안되는 소리다. NAS와 SAN은 사실 쉬운 장비가 아니다. '네트웍 지식이 없는 분도 손쉽게 쓸 수 있습니다.' 라는 말은 네트웍과 관련된 제품에서 대표적인 구라이다. 회사에 적어도 여기에 능통한 전문가를 키우거나 담당자를 두길 적극 권하는 바이다.(뭐 이 말 들을 회사는 없을 건 안다. --+)

2. 제품을 선택하자.
필요에 대한 상황을 알았으니 제품을 선택하자.
결국 DAS(Direct Attached Storage)인가? NAS인가? SAN인가?를 결정해야 한다.
3가지 종류의 특성을 파악하기 위해서는 일단 아래 그림을 한 번 보시라.

찰떡같이 이해 하셨으리라 보고 그림 보충설명은 안하겠다.

1) DAS(Direct Attached Storage)를 선택해야 하는 경우
왠만한 전문가가 아니라면 개인적인 용도로는 집이던 회사던 당연히 DAS가 젤 낫다.
회사의 경우에도 일부 특정직원 만 사용할 용도라면, 그 직원들에게만 DAS를 설치해 주는 게 비용/관리적으로 나을 수 있다.
터렛류 같은 소형화된 DAS 정도면 충분할 것이다. NAS에 돈 쓰느니 하드를 몇 개 더사고, 윈도 화일공유로 필요한 네트웍 엑세스를 하는게 낫다. 지난 번에 화일서버용 스토리지 구성에 대해 글(http://cleep.egloos.com/2998085)을 올렸으니 저렴한 비용에 NAS가 필요한 분은 이렇게 구성해 보시라.
오늘은 글이 글어져서 다음 포스트에 올리겠지만 DAS를 SAN으로 변신 시키는 포스트가 올라갈테니 저렴한 SAN에 대한 요구가 있으신 분은 앞으로 올라올 POST를 눈여겨 보시라.(본좌, 요즘 착해져서 업데이트가 빠르다. 요거 보시라. http://cleep.egloos.com/3344185 )

2) NAS를 선택해야 하는 경우
스토리지를 사용해야 할 사용자도 많고, 컴퓨터 잘 하는 사람은 한, 둘 정도 밖에 없는 경우가 아닐까 싶다.
그냥 사용자가 많이 붙는 화일서버 용도 수준, 속도가 구지 빠를 필요도 없고(현실적으로 NAS는 DAS에 비해 무지하게 느리다.) 용량만 충분히 있으면 되는 정도 수준이라면 NAS를 선택할만 하다.
NAS를 선택하는 기준, NAS에서 일어나는 속도 저하의 이유, 일반적으로 잘못 알려진 정보 등에 대해서는 밑에서 다시 얘기하자.

3) SAN을 선택해야 하는 경우
오늘 본좌가 자주 언급하는 SAN은 대부분 IP SAN을 얘기하는 것이다. FC기반의 SAN을 검토하는 사람이라며, 전화 한통화면 판매처의 영업사원들이 달려와서 특강까지 해주는데 구지 본좌가 언급할 필요 있겠는가?
본좌 공 들여 이글을 쓰는 이유는 어떻게하면 최소한의 비용으로 최대한의 효과를 얻고자 하는 사용자들을 어여삐 여겨서이다. ^^;
FC SAN이 NAS와 틀린 것은 네트웍 방식도 광(光)이고, 전용고가장비들로 구성된다는 차이점은 조금만 찾아 본 분이라면 알겠지만, 그럼 IP SAN은 NAS와 무엇이 다른가? 라는 생각을 할 수 있다.
그렇다. IP SAN은 NAS와 같이 일반적인 네트웍 환경에서 사용된다.

하지만 SAN 자체의 프로토콜은 그대로 유지하고 있다. (iSCSI가 화두가 되는 프로토콜이니 한 번 찾아보시라.)
이게 무슨 소리인고 하면 NAS와 같은 네트웍을 쓸 뿐 SAN은 DATA전송의 방식이 다르다.
우선 NAS와 SAN의 비교 그림을 우선 보고 얘기 시작하자.

SAN은 블록 기반의 전송을 하게 된다. Block이라 함은 HDD나 CD처럼 데이터 저장 미디어의 기본 단위 대로 저장이 된다는 것이다.
반면 NAS는 저장장치의 엑세스를 하면서도 전송단위는 네트웍의 기반이 되는 Packet단위로 데이터를 전송하는 것이다.
이런 이유로 실제 같은 환경에서 성능 시험을 해 보면, SAN이 더 높은 성능을 내고, 저장장치의 기본 RAW DATA영역과 일치 하기 때문에 안정성이나 여러가지 영역에서 NAS를 앞선다고 SAN 진영에서는 NAS를 비판하고 있다.
뭐, 맞는 말이지만 NAS는 가격도 좋고 SAN에 비해 부족했던 부분도 이미 많이 보강하고 있다.
무조건 SAN이 좋아라고 생각하는 것은 오히려 위험할 수도 있다.

NAS는 네트웍 화일 공유나 저렴한 제품들로 이미 경험해 본 이들도 많겠으나 SAN은 그렇지 못할 것이다.
앞에 언급했지만 다음 Post에서 DAS를 SAN(IP SAN, iSCSI 사용)으로 바꾸는 실제 예를 들어 보일테니 체험해 보고 제품을 선택해도 늦지는 않을 것이다.

NAS와 SAN을 비교하면 사실 끝이 없다. 재미있는 건 SAN과 NAS는 거꾸로하면 같은 단어라는 점... 의도되었던 것일까? ^^;

3. 네트웍 환경을 갖추자.

NAS이건 IP SAN(iSCSI)이건 결국 네트웍 환경이 잘 튜닝되어 있다면 좋은 성능을 낼 수 있다.
네트웍기반의 스토리지에서 꼭 선결하고 가야 할 네트웍에 대한 컨설팅이나 지원 없이 NAS 제품군을 판매하는 기업들이 찾아보기 힘들다는 것은 참 안타까운 일이다. 많은 NAS 사용자들이 다시는 NAS를 안 쓰는 원인제공이기도 하다.

우선 네트웍 대역폭에 대한 얘기이다. 네트웍의 대역폭은 언제나 스펙상의 100Mbps(Fast Ethernet), 1Gbps(Gigabit Ethernet)이 아니다.
중심이 되는 스위칭 허브의 퍼포먼스, NIC(랜카드다.)의 성능, 눈에 보이지는 않지만 무지하게 떠다니고 있는 쓰레기 패킷, 등등으로 인해 네트웍 대역폭의 가용성은 100%가 아니라는 점을 알아야 한다.

따라서 네트웍의 성능 설계/개선을 선결한 후에 네트웍 스토리지의 성능에 대한 고찰이 되어야 한다.
이전에도 한 번 언급한 적 있지만, 무조건 Gigabit ethernet switch를 사고 기가비트 랜카드 달아 서버를 만들었다고 해서 성능이 즉시 어마어마하게 향상되지는 않는다.

대표적인 몇 가지 사례에 대해 얘기해 보면,

1) Gigabit Ethernet Switch의 Backplane speed
간단하게 비유를 해보자. 메인보드 I/O 성능의 총량이 부족하다면, SATA2 port가 아무리 많아봐야 SATA 속도가 안 나오는 것처럼, 기가비트 허브라도 내부적인 총량 속도가 낮다면, 다양한 사용자가 즐겁게 1Gbps의 속도를 낼 수는 없는 것이다. 스위칭 허브 잘 고르자. 사실 좋은 허브일 수록 천문학적으로 비싸다. -_-;
4 Gigabit port, 16 Fast Ethernet pot 스위칭 허브라면 필요한 백플레인 스피드는 이상적인 값이
4 X 1Gbps X 2 + 16 X 0.1Gbps X 2 = 11.2Gbps 이상이어야 한다.

2) 잡다한 쓰레기 정리
잡다해서 할일이 아주 많다. 하지만 돈 안들이고 스토리지 성능을 올리려면, 이 정도는 해 주어야 한다. 아래 열거하는 것 이상은 전문가를 부르시라.
- Window 2003/2000/Linux Server 또는 개인 PC에 설치되 불필요한 네트웍 서비스/데몬 죽이기.
- 바이러스 검사 확실히 : 바이러스 하나 땜에 한국 인터넷이 마비되었던 걸 상기하시라.
- DDOS Attack 대비 : 방화벽이 없어도 인터넷 공유기 쓰는 중.소 기업들은 그나마 괜찮다. 특별히 전용회선 등의 공인IP Block 받아 쓰시는 분들 주의 하실 것...
- 불필요한 P2P 죽이기, 푸르나와 PDBOX가 지금 사무실 어딘가 누구의 자리에서 돌아가고 있을 지 모른다. '김주임, 포인트 받지 말라 그랬지?' 우리 사무실에서도 자주 나오는 소리다. ㅜ.ㅜ

3) NIC의 성능
NAS 중에 보면, 자기네 제품이 'Jumbo frame'을 지원하기 때문에 패킷 사이즈가 커서 NAS의 한계성능을 끌어올렸다고 한다.
이거 절반은 뻥이다.NAS가 지원해도 다른 네트웍 기기들이 화답을 못하면 말짱 꽝이기 때문이다.NIC의 경우를 예를 들어보면, 'Jumbo frame'자체를 지원하지 않는 'NIC'도 있고, 속성에 'jumbo frame payload size'등의 옵션은 있어도 MTU(이더넷의 최고 전송 프레임 크기) '1,500'을 못고치게 하는 경우도 있다.
 'Jumbo frame'의 안정성에 대해서도 속 시원하게 쓸 만하다라는 얘기 하기가 좀 모한 면도 있다.

4. 제대로 구성하자.

스토리지의 종류도 선택했고 네트웍도 잘 정리정돈 했다면 잘 구성해서 쓰면 되겠다.
물론 이게 다 된 건 아니고 꾸준한 관리와 모니터링, 또 다시 튜닝하는 일은 반복되어야 한다. 아무리 첨에 잘 세팅해봐야 결국은 도로묵 되는 경우가 허다한 이유이다.
스토리지를 구성하면서 엉뚱한 경우가 몇 가지 있는데 두 가지만 얘기하고 마치겠다.

1) 왠 1.5K rpm의 고성능 SCSI HDD?
네트웍 트래픽의 문제와 NAS의 Packet 전송 단위의 문제 등으로 고가의 SCSI HDD를 NAS 등에 설치하는 것은 돼지목에 진주목걸이가 된다.
DAS에서야 데이터베이스 팍팍 잘돌아가게 하는 고마운 고성능 SCSI HDD일지 몰라도 NAS에서는 불필요한 과투자이니 명심하시라.

2) RAID 0가 왠 말인가?
네트웍 트래픽을 정말 잘 설계하고 튜닝했다 치자.
최대속도 1Gbps에서 10% 수준의 오버헤드만 있는 상황이라도 네트웍 상에서 스토리지가 쓸 수 있는 대역폭은 잘 나와야 110MB/s 수준이다.
SATA 3.0G HDD를 DAS에서 RAID 0로 구성했을 때 나오는 속도의 50%도 안되는 대역폭이다. 작업 특성 상 RAID 0의 속도가 필요하다면 그냥 DAS를 쓰는 것이 현명한 선택이다.

5. 결론
오늘 네트웍 스토리지를 얘기하다 보니 SAN과 NAS를 계속 비교해왔는데 솔직히 SAN과 NAS 중 누가 낫다고 말 할 수는 없다.
보수적인 성격의 전산실 출신이라 그런지 난 아직도 확실하고 심플한 DAS를 선호한다. 내 얘기일 뿐이다. ^^;

이 글을 읽고 도대체 NAS야? SAN이야? 어떤 제품을 골라야 정말 좋고 쓸만한 거야?
이렇게 헛갈리는 분은 차라리 좀 기다리라는 말을 해주고 싶다.
현재 시점에서 정말 제 값을 하는 SOHO, Mid range용 네트웍 스토리지는 NAS와 SAN을 통털어 '없다'가 정답이기 때문이다.하지만 네트웍과 기술은 발전해 왔고 또 발전할 것이고, 분명 저렴한 가격에도 쓸만한 NAS와 SAN이 나올 때가 임박했기 때문이다.

할 얘기도 많고 더 자세한 예도 많지만 체력 저하로 이 정도에서 마무리 짓기로 하자. 언제가 또 수정하고 업데이트가 될테니 너무

슬퍼 마시고...

사실 쓰는 본좌보다 읽느라 힘드셨을 것이다. ^.^

See you~