스토리지 종류와 구성 방식 정리

배경

서버 인프라를 구성하다 보면 단순히 디스크를 연결하는 것 이상의 결정이 필요해집니다. 어떤 방식으로 스토리지를 연결할지, 장애 시 데이터를 어떻게 보호할지, 용량을 어떻게 효율적으로 쓸지가 모두 설계 단계에서 정해져야 합니다.

이 글은 스토리지의 종류(DAS, NAS, SAN)부터 RAID, 스냅샷/백업, 고급 기능(자동 계층화, 씬 프로비저닝, 디둡)까지 인프라 담당자가 알아두면 유용한 내용을 정리한 것입니다.

---

1. 스토리지 종류

스토리지는 크게 로컬 스토리지와 외부 스토리지로 나뉩니다.

로컬 스토리지 — 서버 내부에 디스크를 설치해서 이용하는 저장 영역입니다. 설정이 단순하고 지연이 적지만 확장에 한계가 있습니다.

외부 스토리지 — 서버 외부에 준비한 스토리지 장비 또는 스토리지 영역입니다. 아래와 같은 상황에서 외부 스토리지를 도입합니다.

• 저장 영역을 많이 확보하고 싶을 때
• 디스크 I/O 성능을 높이고 싶을 때
• 스토리지를 통합해서 집중 관리하고 싶을 때
• 복수의 서버에서 데이터를 공유하고 싶을 때

외부 스토리지의 대표적인 세 가지 방식이 DAS, NAS, SAN입니다.

---

2. DAS

DAS(Direct Attached Storage)는 서버에 직접 연결하는 스토리지 장비입니다.

연결 방식은 두 가지입니다.

방식특징

RAID 컨트롤러 보드 연결	서버 측 RAID 컨트롤러가 RAID 구성을 관리
HBA 보드 연결	스토리지에 내장된 RAID 컨트롤러가 RAID 구성을 관리

DAS에는 많은 디스크를 설치할 수 있으므로 스트라이핑 수가 많은 RAID로 구성하면 디스크 I/O 성능을 크게 높일 수 있습니다.

---

3. NAS

NAS(Network Attached Storage)는 네트워크를 통해 여러 대의 서버가 액세스할 수 있는 스토리지입니다.

아래 프로토콜을 이용해서 통신합니다.

프로토콜주요 용도

NFS	Unix/Linux 환경 파일 공유
SMB/CIFS	Windows 환경 파일 공유
AFP	macOS 환경 파일 공유

---

4. SAN

SAN(Storage Area Network)은 블록 단위의 데이터를 다루는 스토리지 전용 네트워크입니다.

FC-SAN (Fibre Channel SAN)

파이버 채널 기반으로 구축된 고속·고품질 스토리지 전용 네트워크입니다. 일반적으로 기간계 데이터베이스 등 중요한 데이터를 다루는 환경에서 사용됩니다.

FC-SAN을 이용하는 서버에는 HBA 보드를 설치하여 SAN 스위치를 통하거나 SAN 스토리지를 직접 연결합니다.

IP-SAN (Internet Protocol SAN)

통신 부분에 이더넷을 이용해 FC-SAN보다 저렴하게 구축할 수 있습니다. IP-SAN에서는 iSCSI 스토리지가 주로 사용됩니다.

iSCSI — 서버와 스토리지의 통신에 사용하는 SCSI 커맨드를 IP 네트워크를 통해 송수신하는 프로토콜입니다.

---

5. RAID와 핫스페어

스토리지 장비에서는 인클로저 안에 디스크를 대량으로 탑재할 수 있습니다. 여러 개의 디스크를 묶어 RAID로 구성한 스토리지 영역을 볼륨이라고 부릅니다.

RAID로 이중화되어 있으면 디스크 하나가 고장나도 금방은 서비스에 영향이 없습니다. 고장난 디스크를 새 디스크로 교환하면 RAID가 리빌드되어 정상 상태로 돌아옵니다.

핫스페어

즉시 교체가 어려운 상황에서 다른 디스크마저 고장나면 RAID 구성이 깨질 위험이 있습니다. 이때 핫스페어(Hot Spare) 를 미리 준비해두면 효과적입니다.

핫스페어는 다른 디스크가 고장났을 때를 위해 대기하는 스탠바이 디스크입니다. 스토리지 인클로저가 디스크 고장을 감지하면 자동으로 핫스페어가 활성화되어 고장난 디스크를 대신해 RAID 그룹에 편입됩니다.

---

6. 스냅샷 vs 백업

스냅샷이란

마치 사진 찍듯이 특정 시점에 스토리지의 파일 시스템을 포착하여 보관하는 기술입니다. 장애나 데이터 손상 시 스냅샷 시점으로 데이터를 빠르게 복구할 수 있습니다.

스냅샷은 원본 데이터를 그대로 복사하는 백업과 달리, 데이터 변경이 발생하기 전까지는 메타데이터의 복사본만 유지하므로 스토리지 공간을 거의 차지하지 않고 빠르게 생성됩니다.

스냅샷 방식은 크게 두 가지입니다.

CoW (Copy on Write) — 원본 데이터의 메타데이터로 스냅샷을 생성하고, 추후 원본 데이터에 수정이 필요할 때 해당 데이터를 스냅샷 공간으로 복사한 뒤 수정합니다. 변경된 데이터만 저장하므로 스토리지 공간을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

RoW (Redirect on Write) — CoW의 I/O 오버헤드를 줄인 방식입니다. 데이터 변경 시 기존 데이터를 건드리지 않고 새로운 공간에 수정된 데이터를 바로 기록합니다. 쓰기 작업이 한 번만 발생하므로 더 나은 성능을 보입니다.

백업이란

스토리지에 저장된 데이터의 사본을 만들어 다른 곳에 위치시키는 것입니다. 기존 데이터를 그대로 복사하므로 시간과 공간이 많이 필요하지만, 원본 데이터에 영구적인 손상이 가해져도 완벽하게 복원할 수 있습니다.

백업 방식에는 전체 백업, 증분 백업, 차등 백업이 있습니다.

스냅샷 vs 백업 비교

항목	스냅샷	백업
원본 데이터 종속성	원본 손상 시 복구 불가	원본 손상과 무관하게 복원 가능
하드웨어 종속성	동일 스토리지에 의존	별도 스토리지에 보관, 벤더 자유
생성 속도	빠름	느림 (전체 복제 필요)
저장 공간	효율적 (변경분만)	많이 필요
복원 속도	빠름	상대적으로 느림

스냅샷과 백업은 각각의 단점을 보완합니다. 두 방법을 함께 활용하여 백업 주기와 복구 소요 시간을 짧게 유지하는 것이 데이터 보호에 가장 바람직합니다.

---

7. 고급 기능

자동 계층화 (Auto Tiering)

서로 다른 성능의 디스크를 조합하여, 이용 빈도가 높은 데이터는 고가의 빠른 디스크에, 이용 빈도가 낮은 데이터는 저렴하고 느린 디스크에 자동으로 저장하는 기능입니다.

비용 대비 성능을 최적화할 수 있어 대규모 스토리지 환경에서 효과적입니다.

씬 프로비저닝 (Thin Provisioning)

물리 스토리지 용량보다 많은 논리 볼륨을 할당할 수 있는 기능입니다.

예를 들어 물리 용량이 10TB인 스토리지에 각 서버에게 5TB씩 총 30TB의 논리 볼륨을 할당할 수 있습니다. 실제 데이터가 기록될 때만 물리 공간이 소비되므로 스토리지를 효율적으로 활용할 수 있습니다. 단, 실제 사용량이 물리 용량에 근접하면 문제가 발생할 수 있으므로 지속적인 모니터링이 필요합니다.

디둡 (De-duplication)

스토리지를 백업할 때, 이미 저장된 데이터와 동일한 데이터가 있으면 해당 데이터는 복사하지 않아 저장 영역을 절약하는 기능입니다. '중복 제거 기능'이라고도 부릅니다.

---

마치며

스토리지 구성은 단순히 용량을 확보하는 것이 아니라 가용성, 성능, 비용, 관리 효율성을 모두 고려해야 합니다.

핵심은 세 가지입니다. 연결 방식(DAS/NAS/SAN)은 접근 패턴과 공유 필요성에 따라 선택하고, RAID와 핫스페어로 가용성을 확보하고, 스냅샷과 백업을 병행하여 복구 시나리오를 이중으로 대비하는 것입니다.

---

참고

• Gabia Library — 스냅샷과 백업의 차이