SAN이란? (작동방식, 유형, 특징 및 기능)

SAN이란?

SAN (Storage Area Network)은 블록 레벨 스토리지에 대한 액세스를 제공하는 고속 데이터 전송 네트워크입니다.
네트워크라는 단어 때문에 혼동할 수도 있는데, 흔하게 접하는 IP와 MAC주소로 통신하는 패킷 네트워크 통신하고는 다른 개념입니다.
쉽게 설명하자면 스토리지에 저장공간을 블록레벨로 서버에 연결해 주는 방식입니다.
스토리지의 저장공간을 할당받은 서버는, 마치 서버 자신의 로컬 디스크처럼 디스크를 인식합니다.
SAN을 사용하면, 여러 서버에서 스토리지 장치 포트로 연결되서 스토리지에 블록단위로 데이터를 저장할 수 있습니다.

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SAN 작동방식

SAN은 스토리지 저장 장치를 서버에 연결하는 고속 SAN 네트워크입니다. 
SAN은 일반적으로 아래와 같이 연결됩니다.
"저장스토리지 ---- 케이블 ---- SAN 스위치 ---- 광케이블 ---- 서버의 HBA카드"
이렇게 SAN을 구축하면 서버가 마치 직접 스토리지에 연결된 것처럼,  스토리지 저장 공간에 접근할 수 있습니다.
보통 SAN은 NAS와 비교되는데, 데이터가 TCP/IP 이더넷을 통해 이동하는 속도보다, FCP 속도가 훨씬 빠릅니다.  

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SAN 유형

SAN 은 고속 인프라를 사용하여 빠른 데이터 전송 속도를 제공합니다.
SAN은 일반적으로 4가지 유형으로 나누어집니다.

 

FCP(파이버 채널 프로토콜)

FCP는 SAN의 가장 널리 사용되는 유형 중 하나로 전 세계 SAN 시장의 70~80%를 차지합니다. 
FCP 사용하면 낮은 지연시간(Latency)와 높은 처리량(Throughput)을 제공합니다.
FCP는 블록 수준 제어를 제공하는 SCSI(Small Computer System Interface) 명령이 내장되어 있어서, 서버는 SAN 스토리지에서 직접 데이터를 읽어올 수 있습니다.
주로 "저장스토리지 ---- 광케이블 ---- SAN 스위치 ---- 광케이블 ---- 서버의 HBA카드"를 연결해서 구현합니다.

 

iSCSI

컴퓨팅 환경에서 데이터 스토리지 시설을 이어주는 IP 기반의 스토리지 네트워킹 표준입니다. 
iSCSI는 IP 망을 통해 SCSI 명령을 전달합니다. 즉 TCP/IP 네트워크를 통해 구동됩니다.
기존 이더넷 인프라를 활용하므로 비용이 효율적이고 구현이 더 쉽습니다. 
하지만 TCP/IP 특성상, FCP보다 성능이 뒤떨어집니다.

 

FCoE(이더넷을 통한 파이버 채널)

FCP와 이더넷 기술의 융합을 통해 생겨난 최신 스토리지 네트워킹 프로토콜 입니다.
사용자는 기존 이더넷 환경에서 파이버 채널을 캡슐화하여 파이버 채널 트래픽을 전송할 수 있습니다. 
FCoE는 FCP의 안정성과 낮은 대기 시간을 이더넷 연결의 비용 효율적이고 사용하기 쉬우며 유연성과 결합합니다.
그러나 FCoE에는 FCoE CNA(Converged Network Adapter) 장비가 필요하므로 다른 SAN 유형에 비해 초기 비용이 더 높을 수 있습니다.

 

파이버 채널을 통한 비휘발성 메모리 익스프레스(FC-NVMe)

파이버 채널을 통한 비휘발성 메모리 익스프레스는 파이버 채널 인프라의 고속 데이터 전송 속도와 NVMe 스토리지 장치를 결합하여 대기 시간을 크게 줄이고 성능을 극대화하는 플래시 기반 데이터 스토리지입니다. 하나의 직렬 명령 대기열만 지원하는 기존 NVMe 시스템과 달리 FC-NVMe는 수만 개의 동시 병렬 대기열을 지원합니다.
이는 실시간 데이터 분석 및 주식 거래와 같이 빠른 데이터 전송 및 액세스에 크게 의존하는 애플리케이션에 매우 유리합니다. 
여전히 상대적으로 새로운 SAN 기술이지만 계속해서 빠르게 발전하고 있으며 향후 데이터 스토리지에서 더 자주 사용될 수 있습니다.

 

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SAN 주요 특징 및 기능

고속 데이터 전송

파이버 채널 기술의 빠른 속도와 안정성 덕분에 SAN은 저장 장치와 서버 간의 대용량 데이터를 효과적으로 전송하는 데 이상적입니다.

 

데이터 보호 및 재해 복구

SAN은 스냅샷 및 복제와 같은 강력한 데이터 보호 및 복구 기능으로 알려진 전송 프로토콜을 사용합니다. 
재해 발생 시 SAN은 예상치 못한 가동 중지 시간을 최소화하고 영구적인 데이터 손실을 방지하는 안정적인 복구 옵션을 제공합니다.

 

중앙 집중식 데이터 관리

SAN은 액세스 및 관리가 쉬운 중앙 집중식 통합 스토리지 풀을 제공합니다. 
이는 스토리지 관리 작업을 최소하고 기존 리소스를 보다 효율적으로 최적화하며 모니터링, 보고 및 장애처리를 단순화하여 인프라의 전반적인 유지 관리를 향상합니다.

 

확장성과 유연성

SAN 인프라는 네트워크에 더 많은 저장 장치를 추가하여 저장 요구 사항에 따라 확장될 수 있습니다. 
또한 인프라의 유연성을 더욱 향상하는 스토리지 가상화와 같은 기술을 지원하므로 관리자는 필요에 따라 스토리지 리소스를 할당할 수 있습니다.

 

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SAN 인프라 단점

SAN의 수많은 장점 및 기능에도 불구하고 단점이 존재합니다.

 

1. 비용

SAN 인프라 구현은 비용이 많이 들어갑니다.
기존에 SAN환경이 없다면, SAN 스위치부터 HBA카드 모두 새로 구매가 되어야 합니다.

 

2. 복잡성

SAN은 설정, 관리 및 유지하려면 SAN 인프라를 다룰 수 있는 전문 지식을 갖춘 IT 전문가가 필요합니다.

 

3. 제한된 파일 공유

SAN은  블록 수준 스토리지를 제공하므로 공동의 작업을 위한, 파일 공유를 지원하지 않습니다.
파일을 공유하고 공동 작업이 목적이면, SAN이 아닌 NAS가 필요합니다

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SAN의 결론

SAN은 고속의 속도와 안전성으로 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
예를 들어 금융 및 은행 산업에서  주식을 거래하거나 개인 금융 및 자산을 추적할 때, 빠른 응답으로 고객에게 실시간 데이터 액세스를 제공할 수 있습니다. 
미디어 및 엔터테인먼트 산업에서는 고화질 비디오 편집 및 방송에 중요한 고속 데이터 전송 및 저장에  사용됩니다. 
SAN은 대량의 데이터를 처리하는 기업에 있어서 중요한 해결책입니다.
다양한 유형의 SAN의 장점과 사용 사례를 이해하는 것은 어떤 조직의 요구 사항에 가장 적합한 SAN을 선택하는 데 가장 중요합니다