블록 스토리지란 무엇인가요?

블록 스토리지는 데이터를 블록으로 분할한 다음, 해당 블록을 각각 고유 식별자가 있는 별도의 조각으로 저장합니다. SAN은 데이터 블록을 가장 효율적인 위치에 배치합니다. 즉, 이러한 블록을 서로 다른 시스템에 저장할 수 있으며 각 블록을 다른 운영 체제에서 작동하도록 구성(또는 분할)할 수 있습니다.

블록 스토리지도 사용자 환경에서 데이터를 분리하여 데이터를 여러 환경에 분산시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 데이터에 대한 여러 경로가 생성되어 사용자가 데이터를 빠르게 검색할 수 있습니다. 사용자 또는 애플리케이션이 블록 스토리지 시스템에서 데이터를 요청하면 기본 스토리지 시스템은 데이터 블록을 리어셈블하고 사용자 또는 애플리케이션에 데이터를 제공합니다.

블록 스토리지는 데이터 스토리지 분야에서 유일한 것은 아닙니다. 개발자는 오브젝트 스토리지 및 파일 스토리지와 같은 다른 시스템도 사용합니다. 각각의 궁극적인 목표는 사용자와 애플리케이션에 데이터를 제공하는 것이지만, 이러한 각 스토리지 방법은 데이터를 다르게 저장하고 검색합니다.

개체 기반 스토리지라고도 하는 오브젝트 스토리지는 데이터 파일을 개체라는 조각으로 나눕니다. 그런 다음 이러한 개체를 단일 리포지토리에 저장하여 네트워크로 연결된 여러 시스템에 분산할 수 있습니다.

실제로 애플리케이션은 모든 개체를 관리하므로 기존 파일 시스템이 필요하지 않습니다. 각 개체는 애플리케이션이 개체를 식별하는 데 사용하는 고유 ID를 받습니다. 또한 각 개체는 개체에 저장된 파일에 대한 정보인 메타데이터를 저장합니다.

오브젝트 스토리지와 블록 스토리지의 중요한 차이점 중 하나는 각각 메타데이터를 처리하는 방식입니다. 오브젝트 스토리지에서는 개체에 저장된 데이터 파일에 대한 추가적인 세부 정보를 포함하도록 메타데이터를 사용자 정의할 수 있습니다.

예를 들어, 비디오 파일과 함께 제공되는 메타데이터를 사용자 정의하여 비디오가 만들어진 위치와 이를 촬영하는 데 사용된 카메라 유형을 알 수 있습니다. 각 프레임에 어떤 피사체가 캡처되었는지와 같은 세부 정보도 포함할 수 있습니다. 블록 스토리지에서 메타데이터는 기본 파일 속성으로 제한됩니다.

블록 스토리지는 파일을 변경하면 새 개체가 생성되므로 자주 변경하지 않는 정적 파일에 가장 적합합니다.

파일 스토리지는 파일 수준 또는 파일 기반 스토리지라고도 하며, 일반적으로 NAS(네트워크 연결 스토리지) 기술과 연관되어 있습니다. NAS는 기존 네트워크 파일 시스템과 동일한 이념을 사용하여 사용자 및 애플리케이션에 스토리지를 제공합니다.

즉, 사용자 또는 애플리케이션은 디렉터리 트리, 폴더 및 개별 파일을 통해 데이터를 수신합니다. 이는 로컬 하드 디스크 드라이브와 유사하게 작동합니다. 그러나 NAS 또는 네트워크 운영 체제(NOS)는 액세스 권한, 파일 공유, 파일 잠금 및 기타 제어를 처리합니다.

파일 스토리지는 구성하기가 매우 쉬울 수 있지만 데이터에 대한 액세스는 데이터에 대한 단일 경로에 의해 제한되므로 블록 또는 오브젝트 스토리지에 비해 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 파일 스토리지는 또한 Windows용 NTFS(신기술 파일 시스템) 또는 Linux용 NFS(네트워크 파일 시스템)와 같은 일반적인 파일 수준 프로토콜에서만 작동합니다. 이로 인해 서로 다른 시스템 간의 사용성이 제한될 수 있습니다.

Bradley Knapp이 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 스토리지 유형인 블록 스토리지와 파일 스토리지의 차이점, 이점 및 사용 사례를 포함하여 스토리지에 대해 설명합니다.

블록 스토리지를 사용하면 서버 기반 운영 체제가 연결할 수 있는 원시 스토리지 볼륨을 생성할 수 있습니다. 이러한 원시 볼륨을 개별 하드 디스크로 취급할 수 있습니다. 이를 통해 파일 스토리지, 데이터베이스 스토리지, VMFS(가상 머신 파일 시스템) 볼륨 등을 포함한 거의 모든 종류의 애플리케이션에 블록 스토리지를 사용할 수 있습니다.

예를 들어 기업 전체에 가상 머신을 배포한다고 가정해 보겠습니다. 블록 스토리지를 사용하면 블록 기반 스토리지 볼륨을 쉽게 생성하고 포맷하여 VMFS를 저장할 수 있습니다. 그런 다음 물리적 서버를 해당 블록에 연결하여 여러 가상 머신을 생성할 수 있습니다. 또한 블록 기반 볼륨을 생성하고 운영 체제를 설치한 후 해당 볼륨에 연결하면 사용자는 해당 기본 운영 체제를 사용하여 파일을 공유하기 위해 사용할 수 있습니다.

프라이빗 클라우드 배포는 블록 스토리지를 잘 활용하는 또 다른 방법입니다. 프라이빗 클라우드 및 블록 스토리지에 대해 자세히 알아보려면 블록 및 파일 스토리지를 사용하여 가상화된 프라이빗 클라우드를 확장하기 위한 가상화에 대한 IBM® Garage 설명을 확인하세요.

블록 스토리지는 고유한 유연성 덕분에 컨테이너에 이상적입니다. 컨테이너는 가상화가 물리적 하드웨어에서 운영 체제를 추상화하는 것처럼 운영 체제에서 애플리케이션을 추상화합니다. 블록 스토리지를 사용하면 컨테이너를 빠르게 정의하고 실행할 수 있습니다. 컨테이너는 블록 스토리지의 속도와 단일 호스트가 여러 블록 스토리지를 마운트할 수 있는 기본 기능의 이점을 누릴 수 있습니다.

개발자는 스토리지 영역 네트워크(SAN)를 사용하여 블록 스토리지를 배포하는 경우가 많습니다. SAN은 데이터 스토리지에 대한 액세스를 제공하는 컴퓨터 네트워크입니다. SAN은 다른 네트워크 시스템에 블록 스토리지를 마치 로컬에 연결된 디바이스인 것처럼 제공합니다.

예를 들어, 서버는 파이버 채널, iSCSI(인터넷 소형 컴퓨터 시스템 인터페이스) 또는 InfiniBand와 같은 데이터 네트워크 연결을 사용하여 SAN에 연결할 수 있습니다. 이 연결을 통해 서버는 마치 로컬에 액세스한 볼륨인 것처럼 블록에 액세스할 수 있습니다. SAN에 여러 스토리지 어레이를 구성하고 여러 서버를 SAN에 연결할 수 있습니다.

SAN은 많은 요소 또는 계층으로 구성됩니다. 첫 번째는 호스트 계층으로, 호스트 버스 어댑터(HBA) 카드를 통해 데이터 네트워크에 연결된 네트워크 운영 체제를 실행하는 서버로 구성됩니다. HBA 카드는 차례로 케이블을 사용하여 스토리지 네트워크에 연결됩니다.

호스트 계층은 SAN 스위치, 라우터, 프로토콜 브리지, 게이트웨이 디바이스 및 케이블과 같은 디바이스의 모음인 패브릭 계층에 연결됩니다. 패브릭 계층은 디스크 드라이브, 자기 테이프 또는 광학 미디어와 같은 물리적 스토리지 디바이스로 구성된 스토리지 계층과 상호 작용합니다.

블록 스토리지는 그 자체로는 중복성 형태로 많은 것을 제공하지 않으므로 RAID 어레이는 미션 크리티컬 블록 스토리지 구현에서 중요한 고려 사항이 됩니다. RAID(독립 디스크의 중복 어레이)는 데이터를 두 개 이상의 드라이브에 기록하여 데이터를 보호합니다. 한 디스크에 장애가 발생하면 일반적으로 사용자가 중단을 인식하지 못한 채 다른 디스크의 정보로 교체할 수 있습니다.

기존의 공급업체 중심 SAN 솔루션에 대한 오픈 소스 대안이 거의 매일 새로운 프로젝트가 등장하는 등 기존 프로젝트를 지속적으로 개선하고 기능을 추가하는 등 증가 추세에 있습니다. 오픈 소스 프로젝트 FreeNAS는 블록 스토리지와 소프트웨어 정의 RAID를 모두 제공합니다. Openfiler는 블록 스토리지와 RAID를 지원하는 또 다른 오픈 소스 스토리지 솔루션입니다.

오픈 소스는 스토리지 부문에서 상당한 가능성을 보여주지만 성공을 보장하려면 전문 지식이 필요합니다. 즉, 오늘날의 스토리지 관리자는 지원 및 서비스를 위해 공급업체가 필요합니다.

서비스형 블록 스토리지(BSSaaS)는 훨씬 더 큰 범주의 서비스형 엔터프라이즈 스토리지(ESaaS)에 속합니다. ESaaS 내에서 클라우드 기반 스토리지를 찾는 사람들은 블록, 파일 또는 오브젝트 스토리지 중에서 선택하여 데이터 스토리지 요구 사항을 지원할 수 있습니다. 대부분의 경우 ESaaS로 작업할 때 사용자는 IaaS 또는 PaaS 솔루션을 선택하고 클라우드에 직접 애플리케이션과 서버를 배포해야 합니다.

스토리지에 있어서 수요를 충족하는 능력은 매우 중요합니다. 스토리지 사용량은 기하급수적인 속도로 증가했습니다. 블록 스토리지는 컴퓨팅 리소스와 독립적이므로 확장하려면 ESaaS 공급자를 통해 추가 블록 스토리지 볼륨을 생성하는 것 외에는 필요하지 않습니다.

하이브리드 클라우드 방식을 사용하는 기업의 경우 확장을 위해 추가 하드 디스크 드라이브나 RAID 어레이를 구매해야 할 수도 있지만, 실제 확장 프로세스는 비교적 동일합니다. 사용 가능한 스토리지의 양을 늘리기 위한 기본 요구 사항은 추가 블록 스토리지 볼륨을 프로비저닝하는 것입니다. 확장 및 블록 스토리지에 대해 자세히 알아보세요.