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RAID, RUN, NAS, SAN, iSCSI 개념 정리

Weeding 2022. 9. 26. 06:09
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RAID

  • Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks
  • 여러 개의 하드 디스크를 묶어서 하나의 고용량/고성능 저장 장치 '처럼' 사용하는 기술!
  • 하드디스크는 자기 표면으로 구성되어 있어 오랜 시간 동안 혹사를 당하면 물리적 손상(베드 섹터)이 발생하게 될 가능성이 매우 크게 됨! 이 경우 최악으로는 하드디스크 전체가 사용할 수 없게 되고, 흔히 이것을 "하드디스크가 깨졌다" 라고 표현하기도 함.
  • 예를들어, 금융권같은곳이라면? 매번 복구할때마다 서버 가동이 중단되고 관련 작업이 많아지기 때문에 피해가 큼.

    --> 따라서, RAID를 사용하게 되면 특성상 문제가 있는 디스크만 교체하면 되고 그 동안 다른 저장 공간에는 영향 없이 저장 장치가 운영될 수있다. 저장공간 추가를 할 때도 마찬가지!(=가용성 및 안정성 확보)

  • Inexpensive
    = 기존에 남는 저장 장치들을 재활용하는 것이 주 목적
    Independent
    = 기술이 발전한 현재는 독립된 저장 공간을 주 목적으로 RAID를 구성 및 사용

  • RAID 0 
    -> 최소 필요한 하드 디스크 개수 : 2개 이상
    -> 스트라이핑(Striping)
    - 여러 개의 하드 디스크에 동시에 저장되는 방식
    - 구성 디스크 중 1개에 에러가 발생하면 데이터가 손실됨.
    - 빠른 속도

  • RAID 1 
    -> 최소 필요한 하드 디스크 개수 : 1개 이상
    -> 미러링(Mirroring)
    - 최소 2개의 디스크 필요, 고비용, 저속도
    - 데이터 안정성이 최우선 / 같은 데이터 중복 보관

  • RAID 5
    -> 최소 필요한 하드 디스크 개수 : 3개 이상
    -> Parity across disks
    - level 0, 1 의 장점을 보완한 방식
    - 총 3개의 각 1G 하드디스크가 있다면 총 2G를 사용할 수 있다. 
    (하디드스크 개수 N-1만큼 공간 사용 가능! -1개의 Parity를 사용)

출처 : https://www.stevenjlee.net/

 

 

 

IDE(Interfrated Drive Electronics

  • 가장 오래된 하드디스크 규격 
  • 데이터를 병렬로 전송한다는 뜻에서 PATA 인터페이스라고 부르기도 함.

 

 

SCSI (스카시)

  • Small Computer System Interface(기기간의 연결점)
  • 서버나 워크스테이션 등에 쓰이는 고속 인터페이스
  • 컴퓨터에 주변기기를 연결할 때 직렬 방식으로 연결하기 위한 직렬 표준 통신 규격
  • 통신 규격이란 어떤 데이터를 주고 받을 때 정해진 명령어를 사용하라는 약속!
    -> 따라서 SCSI가 눈에 보이는 하드웨어 자체를 말하는 것은 아니다!
    -> 이 규격을 따라 통신하기 위한 SCSI 연결 선들이나 컨트롤러 들이 존재함.

  • 다른 뜻으로는, 특정 유형의 하드 드라이브, 광학 드라이브, 스캐너 및 기타 주변 장치를 연결하는 데 사용되는 케이블 및 포트를 의미한다.

 

 

 

 

※ LUN

  • Logical Unit Number
  • 서버에서 한개의 스토리지 공간으로 인식하는 단위
  • 하나의 DISK나 RAID를 파티션하여 사용하면 LUN0, LUN1 이런식으로 된다는 뜻.
    = 하드 디스크 장치의 개별 혹은 모음에 지정된 고유 식별자
  • 논리 장치는 SCSI를 캡슐화하는 SCSI 프로토콜 혹은 SAN 프로토콜에 의해 주소가 지정됨!

 

 

 

 

NAS(Netwrok Attached Storage)

  • 쉽게 이야기해서 LAN으로 연결하는 외장 하드디스크
  • 컴퓨터에 직접 연결하지 않고 네트워크를 통해 주고받는 저장장치
  • 파일 단위로 저장
  • ex) FTP가 NAS의 프로토콜 중 하나.
  • <->DAS(Direct Attached Storage) : NAS와 반대개념

 

 

SAN (Storage Area Network)

  • 여러 스토리지들을 하나의 네트워크에 연결시킨 다음 이 네트워크를 스토리지 전용 네트워크로 구성 하는 방식
  • 스토리지 접근을 위해서는 각 호스트(컴퓨터, 서버)들은 모두 SAN 전용 네트워크를 거쳐서 접근해야함.
  • 일반 사용자는 LUN이라는 고유 번호를 통해 가상으로 할당된 드라이브를 사용하게 됨!

  • 별도의 SAN 전용 스위치가 필요함.
  • iSCSI나 Fiber Channel같은 직렬 SCSI 프로토콜을 이용해 통신하는 두 개 이상의 장치
  • 공통으로 사용되는 저장소를 중앙에서 관리
  • 블록단위로 저장

 

 

 

 

iSCSI 

  • Internet Small Computer System Interface
  • 인터넷 프로토콜(IP) 기반의 스토리지 네트워킹 표준
  • 데이터 스토리지 장치의 연결에 사용
    = 인터넷을 통해 데이터를 전송하고 보관하게 된다.

  • 데이터 스토리지 시설을 이어주는 IP 기반의 스토리지 네트워킹 표준
  • 쉽게 SAN 스토리지에 IP 헤더를 씌운 저장 장치 (TCP/IP 사용)
    = 때문에 주로 이더넷으로 연결되는 기존의 IP 기반 호스트 연결을 통해 정보를 전달할 수 있다.
    = 별도의 WAN 연결 없이 기존의 WAN을 사용하여 호스트가 IP를 통해 스토리지에 액세스함으로써 비용 절약!

  • IP 망을 통해서 SCSI 명령을 전달한다.
  • = 위치에 영향을 받지 않는 데이터 보관과 복구를 사용할 수 있게 함.

  • iSCSI Adapters
    - ESXI Host가 iSCSI 스토리지와 작동하려면 iSCSI 어댑터에 대하여 설정 해야함.
    - iSCSI 타겟에 접속 하기 위하여, Host는 iSCSI initiators를 사용해야함.

 

 

iSCSI 구성요소

  • iSCSI SAN은 호스트와 고성능 스토리지 하위 시스템 간의 이더넷 연결을 사용.
  • LUN과 스토리지 프로세서가 포함된, iSCSI 스토리지 시스템으로 구성됨.
  • Host와 스토리지 Array 간의 통신은 TCP/IP 네트워크를 통해 이루어짐!

출처 : https://community.fs.com/blog/iscsi-storage-basics-plan-iscsi-san.html

 

 

 

iSCSI 타겟 검색

  • iSCSI 어댑터는 네트워크에서 저장소를 검색하며, 접속을 할 수 있는 리소스를 결졍한다.
  • ESXi Host는 아래의 검색 방법을 지원
    1. Static
    2. Dynamic or SendTargets(IQN과 사용 가능한 IP 주소 반환)

 

 

iSCSI 보안 : CHAP

  • iSCSI initiators 는 인증을 위해 CHAP를 사용, 기본적으로 CHAP는 구성되지 않는다.
  • ESXi는 두가지 유형의 CHAP 인증을 지원함.
    1. Unidirectional (단방향)
    2. Bidirectional (양방향)
  • ESXi는 대상별 CHAP 인증도 지원함.

 

 

iSCSI 스토리지 다중 경로

  • 소프트웨어 혹은 종속 하드웨어(dependent hardware) iSCSI는 여러 NIC를 사용함.
  • 각각의 NIC은 별개의 VMkernel 포트에 연결됨
  • 각각의 VMkernel 포트는 iSCSI initiator와 bind됨.
  • 독립 하드웨어 iSCSI는 두개 이상의 하드웨어 iSCSI 어댑터를 사용함.

 

 

iSCSI 인스톨러를 이용한 VMkernel 포트 Binding

  • Port binding을 이용하면, 별도의 NIC에 연결된 각 vmkernel port가 iSCSI storage stack으로 사용 가능한 경로가 된다!

 

 

 


 

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