Storage: RAID, LUN, SAN

개요

회사에서 물리/가상자원 스토리지 모니터링 업무를 설계해야하는데 모르는 용어가 많아서 정리해봤다.

RAID(Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks)

• 여러 개 하드 디스크를 묶어 “하나의 디스크”처럼 사용하는 것
• (+)장점¹
  • 빠른 속도: 서버에서 데이터를 읽을 때, 여러 개 디스크에서 데이터를 읽을 수 있음. 더 좋은 성능
  • 안정성: RAID 컨트롤러가 손실된 데이터를 복구할 수 있다고 함
• RAID엔 0,1,2,3,4,5,6등 여러 종류가 있음

RAID 0

• 패리티 없는 디스크 묶음 (Disk Striping without parity)
• 데이터를 여러 개 디스크에 분산 저장
• 패리티 없음 -> 안정성 떨어짐, 저장용량 제일 큼
• 예) 데이터 123456789가 여러개의 디스크에 분산 저장됨. disk A,B,C가 있다면, A에 데이터 1,2,3, B에 데이터 4,5,6, C에 데이터 7,8,9 저장

RAID1

• 디스크 미러링 (Disk Mirroring)
• 디스크 1개에 장애 발생해도, 다른 디스크의 데이터로 복구 가능
• 예) disk A,B가 있다면, A에 1,2,3,4,5,6,7,8,9, B에 1,2,3,4,5,6,7,8,9

RAID1+0

• RAID 1과 RAID 0을 합친 것
• Mirrored Stripes 또는 Striped Mirrors라고도 함
• 예) disk A,B,C,D가 있다면, A,B에 데이터 나누어 저장하고, C,D에 미러링. A에 1,2,3,4,5와 B에 6,7,8,9, 이렇게 한 묶음. 그리고, C에 1,2,3,4,5와 D에 6,7,8,9

RAID2

• 더 이상 사용하지 않음

RAID3

• parity만 저장하는 디스크 존재.
• 다른 디스크는 striping 되어 사용
• bit-level stripe

RAID4

• RAID3과 비슷하지만, block 단위로 striping

RAID5

• Disk striping with parity
• 모든 디스크를 stripe하면서 parity도 같이 기억함 (데이터복구를 위한 parity)
• 성능 & 안정성 균형 잡힘
• 가장 많이 사용됨
• 예) 디스크 A,B,C가 있다면, A에 1,2,3과 parity 7,8,9. B에 4,5,6과 parity 1,2,3. C에 7,8,9와 parity 4,5,6

RAID6

• 2개의 parity 디스크 사용
• 가장 안정성 높음
• 오랜시간 데이터 보관할때 적합
• 성능은 떨어짐
• 예) 디스크 A,B,C,D가 있다면, A에 1,2,3,4,5, B에 6,7,8,9 C에 parity 1,2,3,4,5,6,7,8,9, D에 parity 1,2,3,4,5,6,7,8,9

LUN (Logical Unit Number)

• RAID의 스토리지 공간들을 나타냄
• RAID의 모든 공간 또는 공간의 일부(partition)
• “서버에서 한 개의 스토리지 공간으로 인식하는 단위”라고 함 ¹
• 예) LUN0을 서버0에 할당함. LUN1을 서버1에 할당함.

SideNote

Stripe

• 여러개의 디스크에 데이터가 분산되어 저장되는 것

SAN (Storage Area Network)

• 스토리지 리소스를 여러 서버에 연결해주는 전용 고속 네트워크
• block단위로 스토리지 디바이스에 접근
• 보통 Fibre Channel or iSCSI protocols 사용
• RAID 구성하고, 서버한테 LUN 할당해줄 때 SAN을 사용함
• (+) 빠른 속도, 안정적
• (-) 비싼 초기 구축 비용, 복잡한 구성

NAS (Network Attached Storage)

• 네트워크로 통신해서 저장장치에 연결해줌
• TCP/IP와 같은 표준 네트워크로 Network Switch와 연결하여 사용
• 파일 공유할 때 많이 사용
• (-) 네트워크 환경에 따라 트래픽 문제 발생 가능

데이터 전송 (프로토콜, 표준)

SCSI (Samll Computer System Interface)

• ‘스카시’
• 컴퓨터와 주변장치 사이의 데이터 전송을 위한 인터페이스 표준
• 직렬 방식으로 연결
• SCSI케이블 같이 케이블로 보통 연결됨

SAS(Serial Attached SCSI)

• 데이터 스토리지 시설과 송수신할 수 있는 직렬 프로토콜 ²이라고 함
• direct connections bt servers and storage devices
• 기존 SCSI보다 더 빠른 속도, 더 긴 케이블 길이, 더 많은 디바이스 연결 가능

FC(Fibre Channel)

• ‘에프시’, ‘파이버채널’
• 서버를 스토리지 장비에 연결할 때 사용되는 고속, 고성능 네트워크 기술
• FC 케이블과 스위치에서 동작하는 네트워크 프로토콜
• gigabit 이상 속도, low latency, high bandwidth 데이터 전송 가능
• TCP/IP보다 구조가 단순
• SAN환경에서 iSCSI와 함께 블록 데이터 전송할 때 일반적으로 사용됨³

iSCSI (Internet Small Computer System Interface)

• IP 네트워크 위에서(network layer) block단위 스토리지 액세스할때 사용되는 protocol
• IP 패킷에 read, write과 같은 SCSI 명령을 감싸서(encapsulate) 전송
• 서버랑 스토리지 디바이스가 IP 네트워크 위에서 통신하면서 데이터 전송할 수 있게함
• 마치 스토리지가 서버에 직접 연결된 것처럼 사용할 수 있음
• FC사용하지 않고도 기존 이더넷 스위치로 SAN환경 구축할 수 있어서 비용절감
• FC에 비해 안정성 성능은 떨어짐 (TCP/IP를 통해 SCSI패킷 전송함)

References

1. A Korean in Beijing ↩ ↩²

2. 저장소 프로토콜 SCSI, iSCSI, SAS, FC 구분과 용도에 대해서 ↩

3. 스토리지 프로토콜 ↩