NAS와 SAN 컴퓨터과학과 전제현.

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1 NAS와 SAN 컴퓨터과학과 전제현

2 개 요 1. NAS, SAN의 등장배경 2. NAS 3. SAN 4. 두 장치의 비교
개 요 1. NAS, SAN의 등장배경 2. NAS 3. SAN 4. 두 장치의 비교 NAS는 파일 서비스를 위한 최적의 운영체제를 내장하고 있으므로, 별도의 운영체제를 필요로 하지 않을뿐만 아니라, 운영체제 설치와 설정과 같은 복잡한 절차를 필요로 하지 않습니다. 또한 구축된 네트워크 망에 연결만 하면 바로 파일 서버의 역할을 하기 때문에 SAN처럼 네트워크 설치 추가비용이 필요하지 않고 조작과 관리가 쉬워 관리비용도 감소하기 때문에 총소요비용 측면에서도 매우 경제적입니다. 유닉스 계열의 NFS와 NT계열의 CIFS를 지원하여 이기종 시스템간의 파일공유와 파일 전송이 기본적으로 가능합니다. 또한 랜 트래픽밀도나 밴드위치의 여유에 따라 제한이 있긴하지만 NAS장비 자체는 대용량을 수용할 만큼 확장이 가능하며 사용중에도 서버의 다운없이 확장할수 있습니다. 1(이더넷 랜(Ethernet LAN)은 작은 사이즈의 파일이나 커맨드 요청에 신속하게 대응하는 버스트형 전송(Short Burst Transmission)에 유리하지, 사이즈가 너무 큰 데이터의 전송에는 상대적으로 불리합니다.. 랜상에서 사이즈가 큰 데이터 블록 전송시 랜 프로토콜이 작은 패킷 사이즈로 데이터를 움직이기 때문에 심각한 오버헤드 및 네트워크 정체가 야기될 수 있습니다. 따라서 NAS는 매우 많은 대역폭을 필요로 하는 애플리케이션이 설치된 환경에는 적합하지 않은 솔루션이라 할 수도 있습니다.) 2(네트워크 프로토콜에 기반하고 있기 때문에 오버헤드가 크다는 점이며, 이 때문에 효율성에서 떨어지는 모습을 보여준다. 또한 네트워크에 기반하여 연결되기 때문에 속도의 제한을 받기 때문에 앞서 살펴본 SAN에 비해 빠른 속도를 필요로 하는 경우에는 적합하지 않습니다.) 오버헤드란 : 시스템이 사용자에게 서비스하기 위해 제어 프로그램을 실행하고 있는시간, 사용자 프로그램 자체의 실행에 걸린 시간 이외에 시간 전송이외의 하드웨어 제어및 프로그램 실행에 따른 낭비시간

3 등장 배경 초고속 인터넷의 부흥 전자상거래, 디지털 방송, VOD 대 용량의 데이터 관리 필요
초고속 인터넷의 부흥으로 국내 뿐만 아니라 전세계적으로 크게 성장하고 있는 전자 상거래나 인터넷 서비스, 디지털 방송 등의 출현은 동영상이나 음성 데이터와 같은 거대한 용량의 데이터 관리를 요구하게 되었습니다.. 예를 들어 인터넷을 통해 영화 컨텐츠를 서비스하는 기업을 보면, 하나의 동영상이 차지하는 크기를 짐작해 볼 때, 대용량의 저장장치와 이러한 데이터 관리는 필수적이라 할 수 있습니다. 데이터의 크기가 점점 더 커져 갈수록 기존 데이터에 대한 관리, 특히 백업에 대한 필요성은 상당히 강조되는데, 기존의 방식은 네트워크의 길이 제한과, 속도제한, 그리고 각각의 저장장치 마다의 데이터 공유 등 상당히 복잡한 문제가 많았습니다.. 이로인해 해결책을 내놓은 것이 Network storage라는 NAS와 SAN입니다. 대 용량의 데이터 관리 필요

4 NAS의 정의 네트워크에 직접 연결되는 저장장치
데이터퀘스트 : 저장 파일 및 데이터를 사용자에게 직접 제공함으로써 서버시스템과 하드웨어에 독립성을 부여하는 스토리지 시스템 이더넷를 이용하여 서버와 스토리지 를 연결하는 개념 NAS(Network Attached Storage)는 네트워크에 직접 연결되는 저장장치를 말합니다. 데이터퀘스트에서는 NAS를 저장 파일 및 데이터를 사용자에게 직접 제공함으로써 서버 시스템과 하드웨어에 독립성을 부여하는 스토리지 시스템이라고 정의하고 있습니다. 풀어서 말하면 이더넷을 이용하여 서버와 스토리지를 연결하는 형태 입니다. 다음으로 NAS의 구성에 대해서 설명하겠습니다.

5 NAS의 구성 NAS의 구성은 보시는 것처럼 lan환경에 서버와의 연결 없이 직접 연결되어 있습니다. NAS는 일반적으로 전용파일 서버와 스토리지로 구성되는데 중소규모의 시스템이라면 전용파일서버와 스토리지가 한 캐비닛에 구성되고 대용량 NAS장비는 두 장치가 별도로 구성됩니다. NAS의 동작은 보시는 것처럼 애플리케이션 서버는 클라이언트가 요구한 파일 입출력을 IP프로토콜을 이용하여 LAN상에 독립적으로 위치한 NAS시스템으로 전달합니다. 전달된 파일 I/O를 NAS시스템은 Block I/O로 변환하여 스토리지로 보내게 됩니다. 이상이 NAS의 구성이 였고 NAS의 장단점에 대해 보겠습니다.

6 NAS의 장점 및 단점 ■ 장 점 설치와 관리의 간편 저렴한 총소요비용 이기종 시스템간 파일공유,전송 확장성 ■ 단 점
■ 장 점 설치와 관리의 간편 저렴한 총소요비용 이기종 시스템간 파일공유,전송 확장성 ■ 단 점 오버헤드 발생으로 인한 효율성 감소 NAS는 파일 서비스를 위한 최적의 운영체제를 내장하고 있으므로, 별도의 운영체제를 필요로 하지 않을뿐만 아니라, 운영체제 설치와 설정과 같은 복잡한 절차를 필요로 하지 않습니다. 또한 구축된 네트워크 망에 연결만 하면 바로 파일 서버의 역할을 하기 때문에 SAN처럼 네트워크 설치 추가비용이 필요하지 않고 조작과 관리가 쉬워 관리비용도 감소하기 때문에 총소요비용 측면에서도 매우 경제적입니다. 유닉스 계열의 NFS와 NT계열의 CIFS를 지원하여 이기종 시스템간의 파일공유와 파일 전송이 기본적으로 가능합니다. 또한 랜 트래픽밀도나 밴드위치의 여유에 따라 제한이 있긴하지만 NAS장비 자체는 대용량을 수용할 만큼 확장이 가능하며 사용중에도 서버의 다운없이 확장할수 있습니다. 1(이더넷 랜(Ethernet LAN)은 작은 사이즈의 파일이나 커맨드 요청에 신속하게 대응하는 버스트형 전송(Short Burst Transmission)에 유리하지, 사이즈가 너무 큰 데이터의 전송에는 상대적으로 불리합니다.. 랜상에서 사이즈가 큰 데이터 블록 전송시 랜 프로토콜이 작은 패킷 사이즈로 데이터를 움직이기 때문에 심각한 오버헤드 및 네트워크 정체가 야기될 수 있습니다. 따라서 NAS는 매우 많은 대역폭을 필요로 하는 애플리케이션이 설치된 환경에는 적합하지 않은 솔루션이라 할 수도 있습니다.) 2(네트워크 프로토콜에 기반하고 있기 때문에 오버헤드가 크다는 점이며, 이 때문에 효율성에서 떨어지는 모습을 보여준다. 또한 네트워크에 기반하여 연결되기 때문에 속도의 제한을 받기 때문에 앞서 살펴본 SAN에 비해 빠른 속도를 필요로 하는 경우에는 적합하지 않습니다.) 오버헤드란 : 시스템이 사용자에게 서비스하기 위해 제어 프로그램을 실행하고 있는시간, 사용자 프로그램 자체의 실행에 걸린 시간 이외에 시간 전송이외의 하드웨어 제어및 프로그램 실행에 따른 낭비시간

7 SAN의 정의 스토리지를 위해 고안된 스토리지 전용 고속 네트워크
SNIA : 호스트 컴퓨터의 종류에 구애받지 않고 별도의 연결된 저장장치 사이에 대용량의 데이터를 전송시킬 수 있는 고속 네트워크 파이버 채널을 이용하여 구성되는 저장장치 네트워크 SAN이란 스토리지를 위해 고안된 스토리지 전용 고속 네트워크라 정의할 수 있습니다. SAN의 표준화를 추진하고 있는 SNIA(Storage Networking Industry Association)에서는 ‘San이란 호스트 컴퓨터의 종류에 구애받지 않고 별도의 연결된 저장장치 사이에 대용량의 데이터를 전송시킬 수 있는 고속 네트워크이다’라고 정의하고 있습니다. 물리적인 구성으로 보면 파이버 채널을 이용하여 구성되는 저장장치 네트워크라고 할 수 있습니다. 다음 : SAN의 구성

8 SAN의 구성 서버가 클라이언트로부터 받은 파일 I/O 요청을 직접 블록I/O로 전환하여 SAN에 연결된 스토리지로 전송한다.
NAS는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 통해 랜에 연결되는데 반하여, SAN 스토리지 시스템은 HBA(Host Bus Adapter)를 통해 네트워크에 연결된다. 이런 버스나 채널 같은 연결 특징 때문에 호스트나 애플리케이션 서버는 SAN에 연결된 스토리지 장치를 마치 직접 연결된 스토리지 장치처럼 인식하게 되는데. 이러한 네트워크 특성으로 인해 SAN 네트워크는 다양한 프로토콜과 스토리지 장치들을 지원할 수 있으며 하나의 네트워크로서 관리될 수 있습니다. 구성을 보면 서버 시스템과 스토리지 사이에 파이버채널 스위치 장비를 설치하여 여러대의 서버와 스토리지를 파이버 스위치에 연결, 모든 서버가 모든 스토리지 시스템을 공유할 수 있게 되는것입니다. 이에 따라 서버 한대에 여러 개의 스토리지를 접속할 수 있고, 스토리지 한 대에 여러 대의 서버를 연결할 수 있습니다. 동작을 보면 서버가 클라이언트로 부터 받은 파일 I/O요청을 직접 블록 I/O로 전환하여 SAN에 연결된 스토리지로 전송하게 됩니다. 서버가 클라이언트로부터 받은 파일 I/O 요청을 직접 블록I/O로 전환하여 SAN에 연결된 스토리지로 전송한다.

9 SAN의 장점 및 단점 ■ 장 점 가용성 신뢰성 확장성 빠른 네트워크 속도 ■ 단 점 고가 장비
■ 장 점 가용성 신뢰성 확장성 빠른 네트워크 속도 ■ 단 점 고가 장비 하나의 데이터가 여러 경로를 통해 여러 호스트에 의해 사용될 수 있는 가용성, 그리고 독립적인 데이터 전달로 인해 에러 발생비율을 줄이고 장애복구 기능을 제공하는 신뢰성, 서버와 관계없이 대규모 확장이 가능하며 서버다운 없이 확장 할 수 있는 확장성, 마지막으로 이론상 초당 100메가바이트의 데이터를 전송할 수 있고 기존 네트워크에서 서버 네트워크를 분리해 전반적인 네트워크의 속도를 높일 수 있는 장점이 있습니다. 단점으로는 NAS에 비해 초기 구축비용이 상당히 많이 듭니다.

10 NAS와 SAN의 특징 비교 특 징 NAS SAN 인터페이스 Ethernet Fibre Channel 스토리지공유 가능
특 징 NAS SAN 인터페이스 Ethernet Fibre Channel 스토리지공유 가능 사용프로토콜 TCP/IP FCP,SCSI 설치 간편함 복잡함 전송단위 File Block단위 관리방식 분산관리 중앙집중식관리 접속속도결정요인 Lan과 채널속도 채널속도 특징 파일공유를 위한 안정적이고 신뢰도 높은 솔류션 유연성,확장성 편의성이 뛰어남 NAS와 SAN의 특징을 요약 비교해보면 NAS는 이더넷을 SAN은 파이버 채널을 사용하고, 두 스토리지 시스템 모두 공유가 가능합니다. 또한 NAS는 TCP/ip프로토콜을 사용하고 SAN은 파이버채널 프로토콜을 사용합니다. 설치면에서는 NAS는 네트워크에 직접 연결하여 바로 사용할 수 있는 반면에 SAN은 전용 네트워크를 구축해야 하므로 설치가 복잡합니다. 또한 두 시스템간의 가장 큰 특징인 전송단위로 NAS는 데이터가 File단위로 이루어지는 반면 SAN에서는 모든 데이터가 블럭단위로 이루어집니다. NAS는 분산관리인 반면 SAN은 중앙집중식관리로 장애검색 및 그에 따른 적절한 조치가 가능합니다.

11 NAS와 SAN의 사용처별 비교 특 징 NAS SAN 사용용도 Engineering/개발자 그룹 SOHO 슈퍼컴퓨터
특 징 NAS SAN 사용용도 Engineering/개발자 그룹 SOHO 슈퍼컴퓨터 대용량을 필요로하는 IT업계 방송국 통신업계 지금까지 보신 특징들로 사용처를 구분해보면 NAS는 중소규모의 엔지니어링/개발자 그룹. 소호 등에서 사용하고 SAN은 집앙집중적 관리와 유지보수의 편의성, 초고속데이터 전송, 높은 가용성을 제공하기 때문에 슈퍼컴퓨터, IT업계, 방송국, 통신업계등에서 활용할 수 있습니다. 이상으로 NAS와 SAN에 대한 발표를 마치겠습니다.