NAS의 또다른 진화, '스케일-아웃 NAS'

NAS(Network-attached Storage)는 네트워크에 연결되며, 이질적인 클라이언트와 서버 환경에서 데이터를 액세스하고, 파일을 공유할 수 있는 파일 수준의 스토리지다.



시장조사업체 가트너는 "이론적으로 NAS는 플랫폼과 운영체제(OS)의 제약이 없고, 어떤 애플리케이션에서나 또 다른 서버로 표시되고, 네트워크를 정지시키지 않아도, 그리고 다른 엔터프라이즈 서버를 변경하지 않아도 연결할 수 있다"라고 정의한다.

NAS의 역사
NAS는 1980년대 사용된 파일 서버가 원형이다. 네트워크 클라이언트에 파일 액세스 기능을 제공한다. NAS는 통상 하드웨어와 소프트웨어, 기본 OS로 구성된다. 원격 파일 서비스와 데이터 공유에는 SMB와 NFS, 데이터 공유에는 TCP/IP 같은 산업 표준 네트워크 프로토콜을 사용한다. 엔터프라이즈 환경의 경우 IT팀이 서버와 스토리지 인프라를 통합하고 데이터 저장과 검색을 능률적으로 단순화해 처리할 수 있도록 돕는다.

엔터프라이즈 스트래티지 그룹(Enterprise Strategy Group)의 선임 애널리스트 스콧 싱클레어는 "NAS로 파일 시스템을 거대한 공유 드라이브처럼 설정할 수 있다. 여러 공유 드라이브로도 설정할 수 있다. NAS에 가장 많이 사용되는 파일 기반 프로토콜은 윈도우에 많이 사용되는 SMB 프로토콜, 리눅스에 많이 사용되는 NFS 프로토콜이다"라고 말했다.

주요 NAS 제품들
많은 업체가 로우 엔드(저가) 컴팩트한 NAS 어플라이언스를 판매하고 있다. 랙 기반 NAS는 가장 전통적인 폼 팩터다. 또 몇 페타바이트까지 확장할 수 있는 하이 엔드(고가 고급) 시스템도 있다. 델 EMC, 넷앱(NetApp), HP 엔터프라이즈, IBM, 히타치 데이터 시스템즈, 오라클-썬, 님블(Nimble) 등이 엔터프라이즈 NAS 제품을 공급하고 있다.

NAS와 SAN의 차이점
NAS와 SAN(Storage Area Network)은 모두 네트워크 기반 스토리지 솔루션이다. NAS는 일반적으로 표준 이더넷 연결을 통해 네트워크와 연결한다. 반면 SAN은 파이버 채널(Fibre Channel)을 사용한다. NAS는 데이터를 파일로 액세스하고, SAN은 블록 수준에서 데이터를 저장한다. NAS는 클라이언트 OS에 파일 서버로 표시되며, SAN은 디스크로 표시된다. 그리고 별개의 스토리지 장치 네트워크이다.

NAS는 일반적으로 비디오와 의료 이미지 같은 비구조화 데이터에 사용하고, SAN은 데이터베이스 같은 구조화된 워크로드와 연결된다. 싱클레어는 "기업 대부분이 일정 정도씩 NAS와 SAN을 모두 구축해 사용한다. 워크로드나 애플리케이션을 기준으로 어떤 것을 사용할 지 결정하는 때가 많다"라고 말했다.

통합 스토리지
멀티프로토콜 스토리지로 불리는 통합 스토리지(Unified Storage)를 이용하면 SAN과 NAS를 별개 스토리지 플랫폼으로 구매하지 않아도 된다. 이는 통합 블록과 파일 스토리지를 단일 시스템으로 통합시킨 스토리지이다. 통합 스토리지의 경우, 단일 시스템이 NFS와 SMB, 그리고 파이버 채널과 iSCSI 블록 스토리지를 모두 지원한다. 일반적으로 넷앱이 통합 스토리지를 발전시킨 업체로 평가받고 있다. 그러나 다른 업체도 멀티프로토콜 스토리지를 공급하고 있다.

현재 미드레인지(중간급) 엔터프라이즈 스토리지 어레이의 상당 수가 멀티프로토콜 스토리지이다. 싱클레어는 "SAN 스토리지와 NAS를 따로 구매할 필요가 없다. 통합 스토리지를 구매해 파이버 채널, iSCSI, SMB, NFS라는 4개 프로토콜을 모두 지원할 수 있기 때문이다. NAS나 SAN에 같은 물리적 스토리지를 할당할 수 있다"라고 말했다.


스케일-아웃과 스케일-업 NAS의 차이점
멀티프로토콜 스토리지라는 '트렌드'에 적용을 받지 않는 상황이 있다. 비정형 데이터에 대한 수요와 함께 '소량'의 구조화 데이터 수요가 존재하는 기업 환경이다. 미디어와 엔터테인먼트, 의료, 석유 및 가스 산업에서 일반적으로 비정형 데이터가 많이 생성되는 경향이 있다. 이런 환경의 기업은 확장성을 중시하며, SAN보다 NAS를 더 많이 사용한다.

비정형 데이터 수요가 아주 많은 기업과 기관에 특히 매력적인 기술이 스케일-아웃 NAS다. 싱클레어는 전통적인 스케일-업 모델을 필요한 만큼 많은 열차 차량을 엔진 하나로 견인하는 화물 열차에 비교한다. 그는 "이 엔진이 열차를 움직인다. 저장 공간이 더 필요하면, 화물 차량을 더 많이 구매해야 한다"라고 설명했다.

그러나 이런 방식에는 근본적인 문제점이 있다. 초기에 '엔진'을 구매하는 데 많은 비용을 투자해야 한다. 아주 큰 엔진이어야 한다. 미래에 예상되는 요구사항을 충족할 수 있어야 하기 때문이다. 따라서 값이 비싸다.

반면 스케일-아웃 NAS는 필요한 만큼 성능과 용량을 확대할 수 있다. 싱클레어는 "스케일-아웃 NAS는 화물 트럭과 유사하다. 각 엔진이 연결된 화물 공간을 견인할 수 있도록 설계되어 있다. 이런 엔진을 장착한 트럭을 여러 대 운영한다. 나중에 성능을 높일 수 있다. 노드를 추가해 성능과 용량을 동시에 확장할 수 있다. 따라서 처음에 대규모 투자가 필요 없다"라고 말했다.

NAS 환경에 중요한 스케일-아웃의 또 다른 특징은 앞선 세대의 시스템이 포함된 인프라에 새로운 NAS 시스템을 추가할 수 있다는 것이다. 싱클레어는 "제대로 스케일-아웃을 하면, 여러 세대의 기술을 하나의 같은 솔루션으로 결합할 수 있다"라고 말했다.

반대로 스케일-업 아키텍처는 기존 장치의 데이터를 새 장치로 옮겨야 한다. 몇 페타바이트 스토리지로 구성된 환경에서는 이런 데이터 마이그레이션 작업에 엄청난 시간과 비용을 낭비해야 할 수도 있다. 싱클레어는 "비정형 데이터가 많고, NAS가 더 적절한 대규모 데이터 환경은 여러 세대 동안 이용할 수 있는 스케일-아웃 아키텍처에 기반을 두는 경우가 많다"라고 말했다.

엔터프라이즈 NAS의 새로운 변화
NAS 업체는 계속해 확장성, 관리 용이성, 효율성을 높이는 기능을 추가하고 있다. 성능 측면에서는 플래시 스토리지가 엔터프라이즈 NAS에 큰 영향을 준다. 업체는 회전식 디스크와 플래시 드라이브를 같이 사용하는 하이브리드 NAS 어레이와 모드 플래시로 구성된 NAS 하드웨어를 공급하고 있다. 엔터프라이즈 스토리지 분야에서, 아직까지는 SAN 환경에서 더 많이 플래시를 활용한다. SAN의 구조화 데이터 워크로드는 양이 적고, 대량의 비구조화 NAS와 비교했을 때 더 쉽게 마이그레이션을 할 수 있기 때문이다.

싱클레어는 "플래시는 SAN과 NAS 환경 모두에 영향을 준다. 그러나 초기에는 SAN 환경에서 지배적이었다. 그러다 NAS로 확대가 되는 추세이다. 즉 아주 높은 성능으로 액세스를 해야 하는 머신 학습과 AI 같은 워크로드가 증가하면서, 대규모 올-플래시 파일 시스템에 대해 관심을 갖기 시작했다"라고 말했다.

컨슈머 NAS
컨슈머 NAS는 여러 사용자가 드라이브를 연결할 필요 없이, PC와 모바일 장치에서 파일에 액세스 할 수 있는 중앙 스토리지 시스템을 원하는 일반 사용자를 대상으로 하는 제품이다. 컨슈머 NAS는 파일 서버, 프린트 서버, 백업 시스템, 미디어 서버로 사용할 수 있다. 에이수스토르(Asustor), 버팔로(Buffalo), 큐냅(QNAP), 시놀로지(Synology), 웨스턴 디지털(Western Digital)이 컨슈머 NAS 제품을 공급하는 대표적인 업체다. ciokr@idg.co.kr