3. Windows Server Storage Server

STORAGE Server

▪ 여러 물리적 스토리지를 합쳐 하나의 논리적 스토리지를 생성 (= RAID)

▪ 다양한 방법으로 생성된 스토리지를 외부에 서비스 해주는 서버   =>스토리지 공유(Network)

     • 가용성을 높임

▪ Storage 서비스를 제공 하는 방법

     • SAN : Storage 전용 Network를 이용해 Storage 서비스 제공 (SCSI)

     • IP : TCP/IP Network를 이용해 Storage 서비스 제공 (iSCSI , NFS)

▪ Storage Protocol

     • Block 방식 (SCSI , SAS , SATA , NVMe , iSCSI)

          – 데이터를 고정 크기의 블록으로 나누어 저장

          – 고성능과 낮은 지연 시간을 제공하여 데이터베이스와 같은 고속 입출력이 필요한 애플리케이션에 적합

          – 일반적으로 로컬 스토리지나 SAN(Storage Area Network)에서 사용

     • File 방식 (NFS , SMB , FTP)

          – 데이터를 파일 단위로 저장

          – 사용자는 디렉토리 구조를 통해 파일을 쉽게 관리하고 접근

          – 주로 NAS(Network Attached Storage)와 같은 파일 서버에서 사용

 

NFS (Network File System)

▪ 네트워크에 파일을 저장하는 메커니즘

▪ 사용자가 원격 컴퓨터에 있는 파일 및 디렉토리에 액세스 가능

▪ 액세스 된 파일 및 디렉토리는 로컬에 있는 것처럼 처리 됨

▪ 즉. 분산 파일 시스템

     • 여러 컴퓨터나 서버에 분산된 저장 장치를 하나의 통합된 파일 시스템처럼 사용

     • 사용자나 애플리케이션이 네트워크에 연결된 여러 장치에 저장된 데이터를 쉽게 접근하고 관리

 

▪ NFS Server / NFS Client 구성

▪ TCP/IP 네트워크를 사용 하며 Port Number는 비고정

 

Storage Server SCSI (Small Computer System Interface)

▪ SCSI는 PC의 저장 장치 및 기타 장치 간의 데이터 전송을 위한 표준 인터페이스

▪ SCSI는 서버용 , 워크스테이션 , 고성능 데이터 스토리지 시스템에 사용

     • 높은 성능 : 높은 인터페이스 전송 속도와 낮은 지연 시간을 제공해 빠른 데이터 액세스 가능

     • 신뢰성 : 높은 신뢰성을 제공해 데이터 손실을 최소화하고 데이터의 안전성을 유지

     • 확장성 : 많은 장치를 동시에 관리하고 대용량 데이터를 효율적으로 처리

     • 적응성 : 오랜 역사와 표준화된 인터페이스로 다양한 운영 체제 및 하드웨어 플랫폼에서 지원

▪ SCSI 인터페이스는 일반 메인보드에서는 지원하지 않고 서버용 보드 또는 별도의 컨트롤러 필요

▪ 고속 전송을 지원하지만, 케이블 길이에 제한이 있어 짧은 거리에 사용

▪ 설치 및 유지보수가 상대적으로 복잡

 

▪ SAS (Serial Attached SCSI)

     • 병렬 통신의 SCSI 기술을 기반으로 한 직렬 통신을 위한 인터페이스

     • 별도 컨트롤러 필요

 

 

iSCSI (Internet Small Computer System Interface)

▪ SCSI 프로토콜을 TCP/IP 네트워크 상에서 전송하기 위한 기술

▪ 네트워크 속도에 따라 성능 결정

▪ 인터넷을 통해 원격지의 스토리지에 접근할 수 있어 지리적 거리 제한 없음

▪ 추가 비용 없이 기존 인프라를 활용해 SAN (Storage Area Network) 구축 가능

▪ 네트워크의 구조와 크기에 유연한 대응 가능

▪ 익숙한 IP 네트워크 기술을 사용해 설정 및 관리가 상대적으로 간단

▪ 다양한 운영체제와 하드웨어에서 광범위하게 지원

▪  TCP 3260 통신

 

▪ iSCSI Target : Storage 서버

      • 스토리지 네트워크에서 요청을 받아들이고 처리하는 스토리지 디바이스

▪ iSCSI Initiator : Storage 클라이언트

      • 스토리지 네트워크에서 데이터를 요청하는 컴퓨터

▪ LUN : 스토리지의 논리적 저장 공간을 식별하는 고유한 번호

▪ IQN : iSCSI 장치를 식별하기 위한 고유 이름 (전 세계적으로 고유)

     • 장치에 대한 명확한 식별 가능

▪ 표준화된 프로토콜로 이기종 시스템 간 호환상 뛰어남

     ▪ TCP 3260 통신

 

 

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STORAGE Server
STORAGE에 구성된 물리적/논리적 스토리지를 외부에 서비스 해주는 서버

STORAGE Service 제공 방법
STORAGE 전용 고속 Network 구성 (Storage Area Network , SAN)
FC , iSCSI , FCoE , NFS …

 

Storage 프로토콜
다양한 프로토콜을 이용해 스토리지 서비스 제공
데이터 저장 관점에서 스토리지 프로토콜

 

블록 스토리지
데이터를 고정된 크기의 블록으로 나눠 저장하는 방식
고성능 , 저지연 , 데이터베이스 및 가상화 환경에 적합
대규모 엔터프라이즈 SAN 환경에서 사용 
Protocol : FC , iSCSI , FCoE
Disk : HDD , SSD
Disk Interface : SAS(HDD,SSD) , NVMe(SSD) , 고성능 SCSi(HDD)

파일 스토리지
파일 단위로 데이터를 저장/관리
관리가 편하고 사용자 친화적
파일 단위로 데이터 공유가 필요한 환경 , 사용자 데이터 저장 용도
Protocol : NFS , SMB
Disk : HDD , SSD
Disk Interface : SATA(HDD,SSD) , NVMe(SSD)

 

 

SAN 구성 관점에서 스토리지 프로토콜

 

전용 스위치 + 전용 프로토콜 
스토리지 전용 네트워크 스위치와 전용 프로토콜 사용
높은 성능 , 신뢰성
대규모 엔터프라이즈 SAN 환경에서 사용
Protocol : FC , FCoE , iSCSI
Disk : HDD , SSD
Disk Interface : SAS(HDD,SSD) , NVMe(SSD) , 고성능 SCSi(HDD)

TCP / IP 기반
일반적인 IP 네트워크를 사용해 스토리지 네트워크 구성
저렴한 비용 , 유연한 네트워크 구성
Protocol : NFS , SMB , iSCSI
Disk : HDD , SSD
Disk Interface : SAS(HDD,SSD) , NVMe(SSD) , SATA(HDD,SSD)

 

NFS 
네트워크 통해 외부 Storage의 공유 폴더에 파일을 저장하는 방식 
SMB의 동작과 유사
분산 파일 시스템
NFS Server / NFS Client 구성 필요

 

iSCSI     Internet Small Computer System Interface
TCP/IP 네트워크를 통해 SCSI 명령을 전달하여 스토리지에 접근하는 방식
TCP/IP 네트워크를 사용 하기 때문에 기존 이더넷 인프라 활용 가능 

 

SCSI 명령
스토리지 장치에 데이터를 읽고 쓰기 위해 사용하는 명령어 세트

 

구성 요소

iSCSI Initiator
iSCSI 클라이언트 역할
SCSI 명령을 TCP/IP 통해 iSCSI Target에 전달
소프트웨어 이니시에이터 : 운영체제가 제공
하드웨어 이니시에이터 : 전용 어댑터 

 

iSCSI Target
iSCSI 서버 역할
네트워크를 통해 iSCSI 이니시에이터로 부터 받은 SCSI 명령을 처리하고 데이터 전송

 

IQN (iSCSI Qualified Name)
iSCSI 환경에서 Initiator 와 Target을 고유하게 식별하여 네트워크 상에서 서로를 인식하고 통신할 수 있게 해줌
iSCSI Initiator는 타겟의 IQN을 사용하여 연결을 설정
아파트 주민 이름(IQN)

 

LUN (Logical Unit Number)
스토리지 내의 특정 논리적 볼륨이나 파티션을 식별하고 접근하는 데 사용
여러 LUN이 있을 수 있으며, 각 LUN은 스토리지 장치 내의 공유한 논리적 단위를 나타냄
아파트 호실 번호(LUN)

 

 

 

iSCSI 통신 과정
IP 주소를 사용해 스토리지 찾기:
서버(이니시에이터)는 스토리지(타겟)의 IP 주소를 알고 있음
이 IP 주소를 사용하여 네트워크를 통해 스토리지에 접근
비유: 서버는 'Example 아파트'의 주소(IP 주소)를 사용하여 아파트 건물 찾기

IQN을 사용해 연결 설정:
스토리지(타겟)의 IP 주소를 통해 연결을 시도할 때, 서버는 타겟의 IQN을 확인하여 올바른 장치와 통신하는지 확인
비유: 서버는 'Example 아파트'에 도착한 후, 건물 안에서 특정 이름(IQN)을 가진 세대주와 연결을 설정

LUN을 사용하여 데이터 접근:
연결이 설정되면, 타겟은 서버에 LUN을 제공
서버는 LUN을 사용하여 스토리지 내의 특정 논리적 단위에 접근
비유: 서버는 'Example 아파트' 내의 특정 호실 번호(LUN)를 통해 원하는 세대(논리적 데이터 단위)에 접근

 

==>

 클라이언트는 IP 주소를 사용하여 스토리지 장치에 접근하고, IQN을 통해 올바른 연결을 설정한 후, LUN을 통해 구체적인 데이터 공간에 접근하여 데이터를 읽고 씀