스토리지 영역 네트워크(SAN)란 무엇이며 어떻게 작동할까요?

스토리지 영역 네트워크(SAN)는 여러 컴퓨터와 서버가 액세스할 수 있는 공유 스토리지 풀을 제공하는 데 사용되는 스토리지 디바이스 전용 네트워크입니다. SAN과 같은 중앙 집중식 공유 스토리지 아키텍처에 데이터를 저장하면, 한 곳에서 스토리지를 관리하고 보안, 데이터 보호 및 재해 복구를 위한 일관된 정책을 적용할 수 있습니다.

SAN은 어디에 사용될까요?

SAN은 여러 컴퓨터와 서버에 공유 스토리지 풀에 대한 액세스를 제공하는 데 사용됩니다. 스토리지는 네트워크의 컴퓨터에 직접 연결 스토리지로 표시됩니다.

SAN은 개별 서버의 스토리지 책임을 없애고 액세스, 관리, 보호할 수 있는 중앙에 스토리지를 모읍니다. 기존 LAN과 별도의 네트워크를 통해 스토리지를 서버에 연결하면, 트래픽이 서버 및 워크로드와 LAN 대역폭을 놓고 경쟁할 필요가 없어 스토리지 트래픽 성능이 최적화됩니다.

왜 SAN이라고 부를까요?

SAN은 Storage Area Network의 약자입니다. SAN은 근거리 통신망(LAN)과 분리된 단일 스토리지 영역에 스토리지를 통합합니다. SAN에 연결된 컴퓨터와 디바이스는 마치 로컬 스토리지인 것처럼 SAN 서버에 있는 테이프 라이브러리와 디스크 어레이 같은 스토리지 디바이스에 액세스할 수 있습니다.

SAN 스토리지는 어떤 원리로 작동될까요?

SAN의 구성 요소에는 스토리지 어레이와 서버에 연결되는 SAN 스위치, 케이블, 호스트 버스 어댑터가 포함됩니다. SAN은 블록 기반 스토리지와 고속 아키텍처를 사용해 서버들을 공유 스토리지 풀의 블록 스토리지인 논리 디스크 유닛(LUN)에 연결하며, 서버에는 논리 디스크로 표시됩니다. 

SAN은 호스트, 패브릭 및 스토리지의 세 가지 개별 계층으로 구성됩니다.

호스트 계층

호스트 계층은 SAN에 연결된 서버들로 구성되며, 스토리지에 액세스할 필요가 있는 엔터프라이즈 워크로드(예: 데이터베이스)를 실행합니다. 

SAN 호스트는 SAN 액세스 전용 네트워크 어댑터인 호스트 버스 어댑터(HBA)를 사용해 서버의 운영 체제와 연동됩니다. 이는 워크로드가 운영 체제를 사용해 스토리지 명령과 데이터를 SAN 및 해당 스토리지 리소스에 전달할 수 있게 합니다.

패브릭 계층

패브릭 계층은 SAN 호스트와 스토리지를 상호 연결하는 네트워크 패브릭을 구성하는 케이블과 네트워크 디바이스로 구성됩니다. SAN 네트워킹 디바이스에는 SAN 스위치, 게이트웨이, 라우터 및 프로토콜 브리지가 포함될 수 있습니다.

패브릭 계층은 패브릭 전반에서 호스트에서 스토리지로 이동하는 여러 대체 경로를 제공하여 일반 네트워크에서 향상된 이중화를 제공합니다. 이는 한 경로에 장애가 발생하면 SAN이 통신용 대체 경로를 사용할 수 있다는 의미입니다.

스토리지 계층

스토리지 계층은 일반적으로 하드 디스크 드라이브(HDD)로 구성되지만, SSD, CD, DVD 및 테이프 드라이브 등 여러 스토리지 디바이스가 포함될 수 있습니다. SAN 내 스토리지 디바이스는 스토리지 용량을 늘리고 안정성을 향상시키기 위해 RAID 그룹으로 정리될 수 있습니다.

SAN 기술은 계층, 애플리케이션 및 운영 체제가 통신할 수 있도록 하는 여러 프로토콜을 지원합니다. 가장 일반적으로 사용되는 프로토콜은 광채널(FC) 기술 기반의 광채널 프로토콜 (FCP)입니다. FC보다 비용이 적게 드는 대안인 인터넷 소형 컴퓨팅 시스템 인터페이스 (iSCSI)는 일반적으로 중소 규모의 조직에서 사용됩니다. 

SAN 스토리지는 우수한 백업 옵션일까요?

SAN은 여러 가지 면에서 훌륭한 백업 옵션입니다.

• SAN은 여러 서버의 백업을 단일 위치로 통합하고 필요에 따라 스토리지 용량을 확장할 수 있는 유연성을 제공합니다. 

• SAN 솔루션은 또한 더 빠른 백업을 지원합니다. 서버가 SAN으로 직접 백업할 수 있으므로, SAN으로 전송되는 백업은 LAN을 통해 이동할 필요가 없어 로컬 네트워크 트래픽의 영향을 받지 않습니다. 

• SAN 클러스터의 서버 하나가 다운되면, 해당 서버의 워크로드가 자동으로 SAN의 다른 서버로 페일오버됩니다. 재해 복구를 위해 오프사이트 SAN에 데이터를 복제할 수도 있습니다. 

• SAN은 상호 연결된 스토리지 디바이스와 컴퓨터의 네트워크 패브릭에 구축되기 때문에, 하나의 네트워크 경로가 중단되면 대체 경로를 사용할 수 있습니다. 이 때문에 단일 디바이스 오류로 인해 스토리지에 액세스할 수 없게 될 가능성이 줄어듭니다.

SAN 스토리지의 장점은 무엇인가요?

SAN 솔루션은 엔터프라이즈 워크로드에 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공합니다.

향상된 성능

SAN은 스토리지 처리를 서버에서 스토리지 작업 전용의 별도 네트워크로 이동합니다. SAN은 스토리지 전용이므로, 트래픽 성능이 LAN 트래픽의 영향을 받지 않습니다. SAN 솔루션은 또한 스토리지 트래픽을 제거하고 대역폭을 확보하여 LAN 성능을 향상시킵니다. 

뛰어난 확장성

SAN은 수천 개의 SAN 호스트 서버와 스토리지 장치로 구성될 수 있으며 변화하는 비즈니스 요구 사항을 맞게 새로운 호스트와 스토리지 용량을 추가하여 확장할 수 있습니다. 

개선된 가용성

SAN에서 스토리지는 애플리케이션과는 별개로 유지되며 여러 경로를 통해 액세스할 수 있습니다. 통신 장애가 발생하는 경우, 네트워크 패브릭은 대체 경로를 사용해 스토리지의 가용성을 유지할 수 있습니다.

중앙집중식 관리

SAN에 있는 모든 스토리지 리소스에 적용 되는 중앙집중식 기능을 통해 간단하게 스토리지를 관리할 수 있습니다. 이러한 기능에는 데이터 암호화, 데이터 중복제거 및 스토리지 복제가 포함됩니다.

강화된 데이터 보안

SAN을 사용하면 데이터 보호 알고리즘을 한 곳에서 구현할 수 있습니다. 이를 통해, 보안 및 규정 준수 구성을 SAN의 모든 서버에 일관되게 적용할 수 있습니다.

SAN에 액세스하는 방법: 3가지 일반적인 방법

SAN에 액세스하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 프로토콜이 있습니다. FCP, iSCSI 및 FCoE는 가장 일반적인 세 가지 프로토콜입니다. 

광채널 프로토콜(FCP)은 가장 널리 사용되는 SAN 프로토콜입니다. FCP는 기본 광채널(FC) 연결과 SCSI 명령을 사용해 스토리지, 서버, 스위치 및 데이터센터 간 데이터를 전송합니다.

FC는 초당 최대 16기가비트의 성능을 제공하고 최대 10km 거리에서 광 매체와 구리 매체를 모두 지원하는 고속 네트워킹 기술입니다. FC 프로토콜은 TCP/IP보다 더 안전한 프로토콜로 간주되며 멀웨어 또는 사람의 실수에 덜 취약합니다. 

인터넷 소형 컴퓨팅 시스템 인터페이스(iSCSI)는 TCP/IP 네트워크를 통해 SCSI 패킷을 전송할 수 있도록 하는 블록 프로토콜입니다. FCP와 동일한 블록 수준 스토리지 액세스를 제공하지만, 기존 이더넷 네트워크를 사용합니다. iSCSI는 전송 제어 프로토콜(TCP) 위에서 작동하여 SCSI 명령이 인터넷, LAN 및 광역 네트워크(WAN)를 통해 전송되도록 합니다. 

이더넷 광채널(FCoE) FCoE는 TCP/IP와 고속 이더넷 링크 대신, SAN 디바이스 간 광채널 링크를 사용합니다. FCoE는 이더넷 네트워크를 통해 이더넷 패킷 내 광채널 패킷을 전송해 작동합니다. 이를 위해서는 FC 호스트 버스 어댑터 기능을 이더넷 네트워크 어댑터와 결합하는 특수 FCoE 지원 스위치와 어댑터가 필요합니다. FCoE는 고성능 네트워크를 사용할 때 표준 광채널을 대체하는 탁월한 대안입니다.

언제 SAN 스토리지를 사용하는 것이 좋을까요?

SAN 스토리지가 특히 유용한 두 가지 사용 사례가 있습니다.

데이터베이스 관리  

SAN은 고속 트랜잭션을 지원하는 환경에서 대규모 엔터프라이즈 데이터베이스에 필요한 높은 I/O 처리 속도와 낮은 레이턴시를 제공합니다. 이러한 데이터베이스에는 높은 성능과 가용성이 필요한 미션 크리티컬 데이터가 포함된 경우가 많습니다. 

최대 128Gbps의 속도를 지원할 수 있는 광채널 기술을 통해, SAN은 엔터프라이즈 데이터베이스의 처리량 및 레이턴시 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 또한 SAN은 병렬 처리와 RAID 및 핫스왑 가능 드라이브를 지원해 데이터 관리를 향상시킵니다.

가상화

SAN은 광범위한 운영 체제와 애플리케이션을 실행하는 대규모 고성능 가상화 구축에 적합합니다. SAN은 가상머신(VM)과 가상화 호스트 간 여러 I/O 스트림을 신속하게 전송할 수 있으며, 가상 환경의 동적 특성을 지원하는 확장성과 유연성을 제공합니다. 

SAN은 광범위한 운영 체제, 애플리케이션 및 가상화 기술을 지원하고, 가상화된 환경에 필요한 인프라 안정성을 제공하여 여러 애플리케이션의 중단을 야기하는 장애를 방지할 수 있습니다.

SAN 스토리지 가격은 얼마일까요?

SAN의 정확한 비용은 조직의 워크로드와 스토리지 요구 사항에 따라 다릅니다. 

일반적으로 SAN에는 FC 호스트 버스 어댑터(HBS), 광 케이블, FC 스위치 및 디스크, 디스크 어레이, FC 연결 테이프가 필요합니다. 최대 10개의 서버와 0.5테라바이트의 스토리지를 갖춘 소규모 SAN 비용은 약 10만 달러입니다. 고급 SAN 솔루션 비용은 100만 달러가 넘을 수 있습니다.

SAN 구축 비용에 영향을 미치는 요소로는 SAN 유형(FC 또는 iSCSI); 제조업체 및 모델; 디스크 유형, 속도 및 용량; 컨트롤러 용량, 기능 및 용량 라이선스, 유지보수 및 지원 요구 사항이 있습니다.

퓨어스토리지의 NVMe 솔루션을 통해 향상된 전송 속도 활용

위에서 언급한 고성능, 낮은 레이턴시, 낮은 총 비용의 혜택을 얻기 위해 올플래시 스토리지를 사용해 SAN 솔루션을 구축하는 기업들이 점점 늘고 있습니다.

FCP, iSCSI 및 FCoE 프로토콜은 HDD 및 테이프 기반 SAN에서 잘 작동하지만, 올플래시 솔루션에서는 성능 병목 현상을 일으킬 수 있습니다.

NVMe (비휘발성 메모리 익스프레스)는 고속 PCI Express(PCIe) 버스를 사용해 플래시 메모리 스토리지에 빠르게 액세스할 수 있게 하는 전송 프로토콜입니다. NVMe 스토리지의 이점에는 더 빠른 전송 속도, 더 높은 데이터 처리량, I/O 연산에 대한 64K 이상의 대기열 지원과 대규모 병렬 처리가 포함됩니다.

다음을 포함해 NVME 스토리지의 잠재력을 극대화하도록 상향식으로 설계된 퓨어스토리지 솔루션으로 향상된 전송 속도를 활용하세요:

• 다이렉트플래시 패브릭(DirectFlash® Fabric): SSD용으로 설계된 SAN의 성능 이점 활용.
• 플래시어레이//X(FlashArray//X): 티어0과 티어1 블록 스토리지 애플리케이션을 위한 성능 최적화 올플래시 어레이.