[인프라] 서버 교양 4 - 스토리지

출처 : https://namu.wiki/w/SMB

https://namu.wiki/w/RPC

https://ko.wikipedia.org/wiki/네트워크_파일_시스템

https://namu.wiki/w/AFP

https://ko.wikipedia.org/wiki/POSIX

https://ko.wikipedia.org/wiki/ISCSI

https://ko.wikipedia.org/wiki/SCSI

스토리지

로컬 스토리지

서버 내부에 디스크를 설치해서 이용하는 저장장치

외부 스토리지

서버 외부에 준비한 스토리지 장비 또는 영역

DAS (Direct Attached Storage)

서버에 직접 연결하는 외부 스토리지 장비

DAS에 생성된 논리 드라이브를 내장 디스크의 논리 드라이브로 인식

DAS와 내장 디스크를 똑같은 방식으로 사용

2.5인치와 3.5인치 디스크가 있는데 성능 차이가 있다

💡 RAID 컨트롤러 보드

스토리지와 연결시 RAID 구성 관리
HBA (Host Bus Adaptor) 보드

스토리지와 연결시 스토리지에 내장된 RAID 컨트롤러가 RAID 구성을 관리
데이지체인(daisy chain)

연속적으로 연결되어 있는 하드웨어 장치들의 구성을 지칭한다.

 

NAS (Network Attached Storage)

네트워크를 통해 여러 대의 서버가 액세스 할 수 있는 스토리지

여러 대의 서버에서 데이터를 공유할 때나 여러 대의 서버에서 발생하는 백업 및 로그 파일을 한 군데에 모으는 용도로 사용된다.

💡 RPC (Remote Procedure Call)
원격 프로시저 호출, 현재 실행 중인 프로세스의 주소공간 내부가 아닌, 외부의 프로세스 또는 원격지의 프로세스와 상호작용 하기 위한 기능이다. 마치 자신의 내부 프로시저를 호출하는 것처럼 보이도록 추상화 계층을 제공한다.

NFS (Network File System)
클라이언트 컴퓨터의 사용자가 네트워크 상의 파일을 직접 연결된 스토리지에 접근하는 방식과 비슷한 방식으로 접근하도록 도와 준다. 다른 수많은 프로토콜과 마찬가지로 ONC RPC 시스템을 기반으로 한다.

SMB (Server Message Block)/CIFS (Common Internet File System)
SMB/CIFS는 네트워크 상 존재하는 노드들 간에 자원을 공유할 수 있도록 설계된 프로토콜이다. 주로 네트워크에 연결된 컴퓨터끼리 파일, 프린터, 포트 또는 기타 메시지를 전달하는데 사용된다

AFP (Apple Filing Protocol)
미국의 애플에서 개발된 로컬 네트워크용 파일 서비스 프로토콜 현재는 유니코드 파일명 지원과 더불어 POSIX, 접근 제어 목록 허가, 유닉스 할당, 리소스 포크, 고급 파일 잠금 기능을 사용할 수 있다 애플 기기에서만 이 프로토콜에 접근 가능

POSIX (Portable Operating System Interface)
이식 가능한 운영 체제 인터페이스, 서로 다른 UNIX OS의 공통 API를 정리하여 이식성이 높은 유닉스 응용 프로그램을 개발하기 위한 목적으로 IEEE가 책정한 애플리케이션 인터페이스 규격이다.

 

SAN (Storage Area Network)

블록 다위의 데이터 스토리지 전용 네트워크, 고속. 고품질 환경을 요구하는 환경에서 이용

FC-SAN (Fibre Channel SAN) -파이버 채널 기반으로 구축된 스토리지 전용 네트워크

IP-SAN (Internet Protocl SAN)

• 이더넷을 기반으로 구축된 스토리지 전용 네트워크

💡 iSCSI(Internet Small Computer System Interface):
컴퓨팅 환경에서 데이터 스토리지 시설을 이어주는 IP 기반의 스토리지 네트워킹 표준이다

SCSI(Small Computer System Interface):
컴퓨터에 주변기기를 연결할 때 직렬 방식으로 연결하기 위한 표준이다

SAN 스위치 :
FC Storage를 서버와 연결할 때 중긴에서 Fibre Channel을 받는 스위치

 

RAID와 핫스페어

RAID

RAID는 성능과 내장애성을 높이기 위한 목적으로 이용된다.

RAID 레벨

기본적으로 RAID 레벨은 0, 1, 2, 3, 4, 5 6까지 일곱 가지가 있다. 또한 RAID 0과 다른 RAID 레벨을 조합한 RAID 10(1+0), RAID 50(5 + 0), RAID60(6 + 0)이라는 것도 있다. 각 RAID 레벨에 관한 설명은 표와 같다.

RAID 레벨이 따른 스토리지 용량 계산

RAID 계산식 실제 용량

0	500GB * (12)개	6TB
1	구성 불가능. RAID10으로 구성	-
5	500GB * (12-1)개	5.5TB
6	500GB * (12-2)개	5TB
10	500GB * (12%2)개	3TB
50	500GB * ((3-1)*4)개	4TB
	500GB * ((4-1)*3)개	4.5TB
	500GB * ((6-1)*2)개	5TB

핫스페어

다른 디스크가 망가졌을 때를 대비해서 ‘스탠바이 디스크’를 준비해두고 스토리지 인클로저가 디스크 고장음 감지했을 때 자동으로 핫스페어가 활성화되어 고장 난 디스크를 대신해 RAID 그룹에 들어간다.

디스크 고장에 빨리 대응하지 못하는 환경일 경우 ‘스탠바이 디스크’를 여러 개 준비해두고 여유롭게 수리를 할 수 있다.

외부 스토리지 이용

저장 영역을 많이 확보

데이터 양이 많아서 서버의 로컬 스토리지 용량으로 충분하지 않을 경우

디스크 I/O 성능을 향상

로컬 스토리지의 디스크 I/O 성능이 충분하지 않을 때

→ 스트라이핑 이용

스토리지 통합 및 집중 관리

여러 서버에 중요한 데이터가 분산되어 있으면 스토리지 관리가 어려워진다.

→ 한 번에 관리

복수의 스토리지가 있으면 스토리지마다 조금씩 남는 공간이 발생하는데, 모두 합하면 상당한 양의 미사용 저장 영역이 생긴다.

→ 저장 영역을 낭비하지 않고 유용하게 사용

복수의 서버에서 데이터 공유

데이터베이스 클러스터링 환경에서 어느 서버든지 같은 데이터에 액세스 할 수 있다.

추가

데이터가 서버에 종속되어 서버가 장애가 생겼을 때 데이터 손상이 발생하는 것을 예방할 수 있다.

스토리지의 고급 기능

씬 프로비저닝

Provisioning

사용자의 요구에 맞게 시스템 자원을 할당, 배치, 배포해 두었다가 필요시 시스템을 즉시 사용할 수 있는 상태로 미리 준비해 두는 것을 말한다.

서버 자원 프로비저닝, OS 프로비저닝, 소프트웨어 프로비저닝, 스토리지 프로비저닝, 계정 프로비저닝 등이 있다

Thick provisioning (fat provisioning)

사용할 공간을 물리적 스토리지로부터 할당받는 방식

각 사용자가 300GB의 스토리지 공간을 할당받게 된다면 스토리지 풀에서는 총 3TB의 물리적 스토리지 공간을 차지

Thin provisoining

사용하는 만큼 공간이 할당되는 온디맨드 방식의 프로비저닝 기능

각 사용자에게 300GB를 할당할 때 인당 100GB만 사용하고 있다면, 씩 프로비저닝에서는 실제 총 물리적 스토리지 공간이 총 3TB가 할당된 반면, 씬 프로비저닝에서는 총 1TB가 할당

💡 논리적이란?
컴퓨터는 0과 1의 이진수를 이용하여 수학적 논리를 적용한 기계이다. 
물질적인 것이 아니라 허상, 가상이다. 이러한 점에서 논리적이라고 한다.

 

자동 계층화

데이터 사용 루틴에 따라서 다양한 종류의 디스크 중 적절한 위치에 저장한다.

빈번하게 사용하는 데이터는 SSD 저장소에 저장하고

드물게 사용하는 데이터는 SATA 저장소에 저장한다.

디둡

스토리지 백업 진행 시 스토리지에 저장되어있는 데이터 중 백업 데이터와 동일한 데이터는 제외하고 백업을 진행하는 기능

→ 시간 단축, 저장 영역 절약

스냅샷

스냅샷 포인터 리스트로 스토리지 갱신 이력 정보를 관리하여 스토리지 백업하는 것보다 적은 양의 스토리지를 사용하여 복원을 준비할 수 있다.

 

원리:
COW(Copy On Write) - 사용자가 지정한 시점부터 변화된 사항에 대해 기록하여
전체 데이터를 저장하지않고 지정한 시  점의 데이터를 추적할 수 있다.