데이터 스토리지란 무엇인가요?

디지털 정보에는 입력 데이터와 출력 데이터의 두 가지 유형이 있습니다. 사용자는 입력 데이터를 제공하고 컴퓨터는 아웃풋 데이터를 제공합니다. 그러나 컴퓨터의 CPU는 사용자의 입력 없이는 아무것도 계산하거나 아웃풋 데이터를 생성할 수 없습니다. 

사용자는 입력 데이터를 컴퓨터에 직접 입력할 수 있습니다. 그러나 컴퓨터 시대 초기에 사람들은 데이터를 계속 수동으로 입력하는 것이 시간과 에너지가 너무 많이 든다는 것을 깨달았습니다. 이에 대한 단기적인 해결책은 컴퓨터 메모리, 즉 임의 접근 메모리(RAM)를 사용하는 것입니다. 그러나 RAM은 저장 용량과 데이터 보존에 한계가 있습니다. 읽기 전용 메모리(ROM)는 이름 그대로 데이터를 읽을 수만 있고 수정이 가능한 것은 아닙니다. ROM은 컴퓨터의 기본 기능을 제어합니다.

컴퓨터 과학자들은 동적 RAM(DRAM)과 동기식 DRAM(SDRAM)의 개발로 컴퓨터 메모리 분야에서 상당한 발전을 이루었지만, 여전히 비용, 공간, 그리고 메모리 보존 측면에서 한계를 겪고 있습니다. 컴퓨터 전원이 꺼지면 RAM의 데이터 보존 능력도 함께 저하됩니다. 해결책은 무엇일까요? 바로 데이터 스토리지입니다.

데이터 스토리지 공간을 통해 사용자는 데이터를 장치에 저장할 수 있습니다. 컴퓨터 전원이 꺼져도 데이터는 보존됩니다. 사용자는 컴퓨터에 수동으로 데이터를 입력하는 대신 스토리지에서 데이터를 가져오도록 컴퓨터에 지시할 수 있습니다. 컴퓨터는 필요에 따라 다양한 소스에서 입력 데이터를 읽을 수 있으며, 그런 다음 아웃풋을 만들어 동일한 소스 또는 다른 스토리지 위치에 저장할 수 있습니다. 사용자는 또한 데이터 스토리지를 다른 사람과 공유하기 위해 데이터 스토리지를 공유할 수 있습니다. 

오늘날 조직과 사용자는 빅 데이터 분석, 인공 지능(AI), 머신 러닝(ML) 및 사물인터넷(IoT)과 같은 고급 컴퓨팅 요구를 충족시키기 위해 데이터 스토리지가 필요합니다. 방대한 데이터 스토리지가 필요한 또 다른 이유는 재해, 실패 또는 사기로 인한 데이터 손실을 방지하는 것입니다. 따라서 데이터 손실을 피하기 위해 조직은 데이터 스토리지를 백업 및 복구 솔루션으로 사용할 수 있습니다.

간단히 말해, 최신 컴퓨터나 단말기는 직접 또는 네트워크를 통해 스토리지 장치에 연결합니다. 사용자는 컴퓨터가 이러한 스토리지 장치에서 데이터에 액세스하고 데이터를 저장하도록 지시합니다. 그러나 근본적인 수준에서 보면 데이터 스토리지에는 데이터가 수집되는 형식과 데이터가 기록되고 저장되는 장치라는 두 가지 기반이 있습니다.

어떤 형태로든 데이터를 저장하려면 스토리지 장치가 필요합니다. 데이터 스토리지는 크게 직접 영역 스토리지와 네트워크 기반 스토리지로 나뉩니다.

직접 영역 스토리지, 또는 직접 연결 스토리지(DAS)는 이름이 암시하듯이 컴퓨터에 직접 연결된 스토리지를 의미합니다. 이 스토리지는 종종 컴퓨터와 같은 공간에 있으며, 접근하는 컴퓨팅 장치에 직접 연결되어 있습니다. 대부분 이 스토리지에는 하나의 장치만 연결되어 있습니다. DAS는 로컬 백업 서비스도 어느 정도 제공할 수 있지만, 공유 기능은 제한적입니다. DAS 장치에는 디스켓, 광 디스크(컴팩트 디스크(CD)와 디지털 비디오 디스크(DVD)), 하드 디스크 드라이브(HDD), 플래시 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)가 포함됩니다.

네트워크 기반 스토리지는 여러 컴퓨터가 네트워크를 통해 액세스할 수 있어 데이터 공유 및 협업에 더 적합합니다. 또한 오프사이트 스토리지 기능 덕분에 백업 및 데이터 보호에 더 적합합니다. 표준 네트워크 기반 스토리지 구성에는 네트워크 연결 스토리지(NAS)와 스토리지 영역 네트워크(SAN)가 있습니다.

NAS는 중복 스토리지 컨테이너 또는 독립 디스크의 중복 어레이(RAID)로 구성된 단일 장치인 경우가 많습니다. SAN 스토리지는 SSD 및 플래시 스토리지, 하이브리드 스토리지, 하이브리드 클라우드 스토리지, 클라우드 스토리지, 백업 소프트웨어 및 어플라이언스 등 다양한 유형의 여러 장치로 구성된 네트워크가 될 수 있습니다.

NAS와 SAN의 차이점은 다음과 같습니다.

NAS

• 단일 스토리지 디바이스 또는 RAID
• 파일 스토리지 시스템
• TCP/IP 이더넷 네트워크
• 제한된 사용자
• 제한된 속도
• 제한된 확장 옵션
• 비용 절감 및 손쉬운 설정

SAN

• 여러 디바이스의 네트워크
• 블록 스토리지 시스템
• 파이버 채널 네트워크
• 여러 사용자에 최적화
• 더 빠른 성능
• 뛰어난 확장성
• 더 높은 비용과 복잡한 설정

데이터는 object storage, block storage, file storage라는 세 가지 주요 형태로 기록하고 저장할 수 있습니다. 

데이터 스토리지 유형에 대한 자세한 비교는 “객체 스토리지, 파일 스토리지, 블록 스토리지: 차이점은 무엇인가요?”를 참조하고, 다음 동영상도 확인해 보세요.

파일 스토리지 또는 파일 기반 스토리지는 데이터를 구성하고 저장하는 데 사용되는 계층적 스토리지 방법론입니다. 다시 말해, 데이터는 파일로 저장되며, 이 파일은 폴더로 구성되고, 폴더는 디렉토리와 하위 디렉토리 계층 아래에 구성됩니다.

블록 스토리지는 때때로 블록 수준 스토리지라고도 하며, 데이터를 블록 단위로 저장하는 기술입니다. 이 블록들은 각각 고유한 식별자를 가진 별개의 조각으로 저장됩니다. 개발자들은 빠르고 효율적이며 신뢰할 수 있는 데이터 전송이 필요한 컴퓨팅 상황에서 블록 스토리지를 선호합니다.

객체 스토리지는 종종 객체 기반 스토리지라고도 하며, 대량의 비정형 데이터를 처리하기 위한 데이터 저장 아키텍처입니다. 이 데이터는 전통적인 관계형 데이터베이스의 행과 열로 쉽게 구성할 수 없습니다. 예시로는 이메일, 비디오, 사진, 웹 페이지, 오디오 파일, 센서 데이터 및 기타 미디어와 웹 콘텐츠(텍스트 또는 비텍스트)가 있습니다. 다른 사용 사례로는 클라우드 네이티브 애플리케이션을 구축하거나 클라우드 기반 객체 스토리지를 지속적인 데이터 저장소로 사용하여 레거시 애플리케이션을 차세대 클라우드 애플리케이션으로 변환하는 것이 있습니다.

컴퓨터 메모리와 로컬 스토리지는 기업 애플리케이션에 필요한 충분한 스토리지 용량, 저장 보호, 다수 사용자 접근, 속도 및 성능을 제공하지 못할 수 있습니다. 그래서 대부분의 조직은 네트워크 연결 스토리지(NAS) 시스템 외에도 스토리지 영역 네트워크(SAN)의 형태를 사용합니다.

서버 뒤의 네트워크라고도 불리는 스토리지 영역 네트워크(SAN)는 서버와 스토리지 장치를 연결하는 전문화된 고속 네트워크입니다. 이는 물리적 연결을 제공하는 통신 인프라로 구성되어, 스위치나 디렉터와 같은 상호 연결된 요소들을 사용하여 어떤 장치든 네트워크를 연결할 수 있게 합니다.

SAN은 또한 스토리지 버스 개념의 확장으로 볼 수 있습니다. 이 개념은 스토리지 장치와 서버가 지역 네트워크(LAN)와 광역 네트워크(WAN)와 같은 유사한 요소들을 사용하여 상호 연결될 수 있도록 합니다. SAN은 또한 연결, 스토리지 요소 및 컴퓨터 시스템을 조직하는 관리 계층을 포함합니다. 이 계층은 안전하고 견고한 데이터 전송을 보장합니다.

전통적으로, 서버에 연결할 수 있는 스토리지 장치는 제한적이었습니다. 그 대신, SAN은 네트워킹 유연성을 도입하여 하나의 서버 또는 여러 이기종 서버들이 여러 데이터 센터에 걸쳐 공통의 스토리지 유틸리티를 공유할 수 있게 했습니다. SAN은 서버와 스토리지 간의 전통적인 전용 연결을 제거하고, 서버가 스토리지 장치를 실질적으로 소유하고 관리한다는 개념도 없앴습니다. 따라서 네트워크에는 디스크, 자기 테이프, 광학 저장소 등 여러 스토리지 장치가 포함될 수 있으며, 스토리지 유틸리티는 이를 사용하는 서버에서 멀리 떨어져 있을 수 있습니다.

스토리지 인프라는 정보가 의존하는 기반입니다. 따라서 이는 회사의 비즈니스 목표와 비즈니스 모델을 지원해야 합니다. SAN 인프라는 향상된 네트워크 가용성, 데이터 접근성 및 시스템 관리성을 제공합니다. 이 환경에서는 단순히 더 많은 스토리지 장치를 더 빠르게 배치하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 좋은 SAN은 좋은 설계에서 시작됩니다.

오늘날 데이터 스토리지는 소프트웨어 정의 스토리지(SDS)와 관련 기술을 중심으로 한 소프트웨어 접근 방식으로 발전하였으며, 이는 데이터 관리에서 민첩성과 효율성을 증가시킵니다. Technavio의 보고서에 따르면, 전 세계 소프트웨어 정의 스토리지(SDS) 시장 규모는 2024~2029년 동안 1,050억 7,000만 달러 성장할 것으로 예상됩니다.¹

소프트웨어 정의 스토리지(SDS)는 소프트웨어 계층이 스토리지 자원을 기본 물리적 스토리지 하드웨어 인프라에서 분리하는 데이터 스토리지의 한 유형입니다. SDS는 가상화를 사용하여 스토리지 자원의 통합된 풀을 생성하고, 이를 자동화 또는 API 대시보드를 통해 수동으로 동적으로 할당할 수 있습니다.

전통적인 NAS나 SAN 시스템과 달리, SDS는 복잡한 디지털 혁신 과정에 대응할 수 있는 유연성을 제공합니다. 예를 들어, SDS는 프로비저닝, 모니터링 및 문제 해결과 관련된 작업을 자동화하여 스토리지 관리 관련 업무를 상당히 간소화할 수 있습니다.

스토리지 가상화는 여러 스토리지 시스템에서 물리적 스토리지 자원을 풀링하여 모든 스토리가 하나의 장치에 저장된 것처럼 보이게 하는 기술입니다. 반면, SDS는 스토리지 서비스를 추상화하여 장치 자체와 분리합니다. 사용자는 콘솔을 통해 스토리지 가상화를 관리하여 가상화된 서버 및 데스크톱 환경에서 데이터와 스토리지 자원의 보안, 신뢰성 및 효율성을 보장합니다.

하이퍼컨버지드 스토리지는 SDS 자원이 풀링되고 하이퍼컨버지드 인프라(HCI) 내에서 관리되는 데이터 스토리지 아키텍처입니다.

하이퍼컨버지드 스토리지는 모든 스토리지를 HCI 스택에 직접 통합하며, 컴퓨팅 및 네트워킹 기능도 함께 제공합니다. 가상화를 통해 HCI는 스토리지 자원을 개별 하드웨어에서 분리하여, 하이퍼컨버지드 스토리지가 전통적인 스토리지 솔루션보다 훨씬 더 유연하고 확장 가능하게 만듭니다.

데이터 스토리지 보안은 온프레미스 및 클라우드 기반 환경에서 데이터를 데이터 유출, 사이버 공격 및 기타 보안 위협으로부터 보호합니다.

데이터 유출은 비용이 많이 들며 기업에 지속적인 위협을 가합니다. 2023년 IBM 데이터 유출 비용(CODB) 보고서에 따르면, 그 해의 전 세계 평균 데이터 유출 비용은 445만 달러였으며, 이는 3년 동안 15% 증가한 수치입니다. 이 보고서는 또한 보안 AI와 자동화를 광범위하게 사용하는 조직들이 그렇지 않은 조직에 비해 평균 176만 달러를 절감한다고 밝혔습니다.

기업은 데이터 스토리지에 대한 가시성을 향상시키기 위해 데이터 보안 조치를 배포합니다. 스토리지 보안 하드웨어 및 소프트웨어 기능에는 특수 권한, 암호화, 데이터 마스킹 및 민감한 파일의 수정이 포함됩니다. 최신 보안 스토리지 소프트웨어 솔루션은 또한 보고서를 자동화하여 감사 작업을 간소화하고 규제 요구 사항을 준수하는 데 도움을 줍니다.

더욱이, 사이버 복원력, 즉 사이버 보안 사건을 예방, 저항 및 복구하는 조직의 능력은 데이터 스토리지 보안의 중요한 부분이 되었습니다. 사이버 복원력은 데이터 보안을 새로운 수준으로 끌어올리며, 비즈니스 연속성 재해 복구(BCDR), 정보 시스템 보안 및 조직 복원력을 결합하여 조직이 위협을 막고 데이터를 보호할 수 있도록 돕습니다.

오늘날 기록을 보존하고 데이터 무결성을 유지해야 하는 산업(예: 의료, 정부)은 변경 불가능한 스토리지를 선택할 수 있습니다. 이 스토리지는 저장된 데이터를 일정 기간 또는 무기한 동안 변경하거나 수정할 수 없도록 하여 데이터를 보호합니다. 이러한 파일 시스템은 저장된 데이터를 생성 후 반복적으로 접근할 수 있게 하며, 수정은 불가능하고, 데이터 변조, 사이버 공격 및 랜섬웨어로부터 데이터를 보호하는 데 도움을 줄 수 있습니다.