NAS 란?

NAS 란?

NAS(Network Attached Storage)는 서버의 파일공유제공 기능을 NAS 장비가 대신하게 함으로써 네트워크와 어플리케이션 서버의 리소스의 활용도를 높여 주는 네트워크 기반의 전용 스토리지 장비 이다. NAS 디바이스는 전체 네트워크에서 억세스할 수 있도록 O/S에 독립적인 파일 저장, 파일 공유, 고속의 네트워크 접속이 가능하도록 되어 있다. NAS의 소프트웨어 및 펌웨어(firmware)는 전통적인 파일 서버보다 더 향상된 성능과 독립성을 갖도록 시스템 내에 집적화 되어 있다.

NAS의 장점
NAS는 단순히 네트워크 케이블에 연결만 함으로써 자동으로 구성이 되어 쉽고 빠르게 사용자가 자기 시스템에 저장 공간을 확장할 수 있다. Web기반의 관리프로그램은 관리자가 네트워크 내에 서 또는 인터넷 상에서 NAS를 관리할 수 있게 한다. 네크워크 관리자는 일반 서버에서 시스템을 관리하고 구성하는 복잡한 작업이 없이 네트워크상에서 즉시 스토리지 공간을 확장할 수 있다.

I. I/O 병목현상의 감소
II. 향상된 작업 능률
III. 신뢰성 및 용량의 증가
IV. 확장성 용이
V. 적은 초기 투자 비용

♣ I/O 병목현상의 감소
평균적으로 서버는 파일 I/O 요청을 처리하는 데 프로세스 시간의 25%를 소비한다. 만약 서버에 I/O 요청이 동시에 발생한다면, 서버 프로세서는 파일 공유를 제공하기 위해 더 많은 프로세싱 시간과 시스템 리소스를 할 당할 필요가 있는 데 전통적인 서버는 또 다른 서버 기능 즉 유저 인증, e-mail, firewall 등의 기능을 제공해야 한다. 서버 병목현상은 파일 요청과 어플리케이션 프로 세스들이 프로세서 시간을 경쟁적으로 점유하고자 할 때 발생한다. NAS 디바이스의 사용으로 많은 리소스를 사용하는 파일 공유 작업을 서버로부터 분리할 수있다. 즉 서버들이 어플리케이션 요청을 처리하는 데 CPU를 전용함으로써 병목현상을 감소시키고 서버의 대역폭을 증가시킬 수 있다.

♣ 향상된 작업 능률
NAS 디바이스는 여러 시스템들이 존재하는 복잡한 네트워크 환경에서 파일 저장공간을 제공 하도록 설계되어 있다. 파일 제공 성능은 I/O 기능에 적합하도록 만들어진 O/S를 사용하기 때문에 일반 목적의 서버보다 더 우 수하다. 결과로 NAS 디바이스는 이들 I/O 요청을 더 빠르고 효과적으로 처리하므로 네트워크의 클라이언트들 은 작업능률에 향상을 가져온다.

♣ 신뢰성 및 용량의 증가
매년 스토리지와 관련된 문제로 인한 서버와 네트워크의 다운으로 수 많은 돈이 낭비되고 있다. 스토리지 자원 을 분리함으로 써 스토리지와 관련된 문제로 발생할 수 있는 네트워크 다운타임을 줄여 네트워크의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 네트워크의 신뢰성 및 효율성의 증가는 회사의 자원 (시간, 돈)을 절약하게 된다. 스토리지 의 분리는 서버의 I/O 작업을 줄여 주고 I/O 작업으로부터 서버를 자유롭게 하여 서버가 파일 요청에 매달리지 않고 다른 더 많은 작업을 처리 할 수 있게 한다.

♣ 확장성
엔터프라이즈 레벨 스토리지에 대한 요구사항에서 현재 가격에 있어 경제적이고 쉽게 관리할 수있는 확장 가 능한 네트워크 어플리언스에 대한 요구가 앞으로의 추세이다. 서버중심의 스토리지 유니트 개념은 성능과 확 장성 면에서 최소한의 기술적인 장점만 제공한다. NAS 디바이스는 유저에게 현재의 네크워크와 무관하게 스 토리지 서버를 확장할 수 있게 한다. NAS의 근본적인 목적은 유저에게 프로세서를 독립적이고 순차적으로 확장할 수 있게 해 주는 어플리언스를 갖게 하는 것이다. 스토리지 유니트는 원래 구성되어 있는 프로세서, 즉 서버의 구성에 영향을 주지 않으면서 확장하고 관리할 수 있다. 또한 서버와 클라이언트의 재구성없이 네트워 크를 업그레이드하는 빠르면서 강력한 수단이다.

♣ 적은 초기 투자 비용
클라이언트 라이센스나 추가적인 소프트웨어 없이 NAS 디바이스를 운용할 수 있다. 이것은 현상태의 네트워 크 환경에서 추가적인 투자없이 NAS솔루션을 운용할 수 있게 한다. NAS의 중앙집중화 특성은 파일 관리를 단순하게 만들며 유지보수와 비용을 줄이게 한다. 디스크드라이브의 가격이 계속 떨어 지더라도, 관리 비용, 생산성 손실 비용 또한 쌓여 가고 있다. 많은 장점과 기능을 갖고 있는 NAS는 네트워크에서 스토리지를 추가 하는 다른 어떤 방법보다 더 낮은 총 소유비용(TCO: Total Cost of Ownership)을 제공합니다.

. 비용 - 적은 초기비용 투자와 간단한 네트워크 통합 – 라이센스 비용없음

. 성능 - 유저에게 증가된 I/O 작업능력을 제공하는 수단

. 신뢰성 및 데이터 이용성 – 서버의 고장으로 인한 네트워크의 다운타임을 줄여 주기위해 디자인됨

. 관리 – 인터넷, 네트워크상 어디에서도 관리할 수 있는 최소한의 유지보수 비용.

NAS의 구성 요소
RAID(Redundant Array of Independent Drives)는 하나의 큰 용량의 디스크보다 더 많은 기능을 제공하는 논리적인 어레이안에 여러 개의 디스크를 조합하는 한 방법이다. 이 방법은 시스템의 효율성을 증가시키기 위해, 어레이에 데이터 보호기능을 추가하기 위해 여러 개의 디스크를 이용한다. 예로 데이터가 쓰여 질 때는 여러 조각으로 나뉘어 져 각 디스크에 분산되어 저장되며, 반대로 읽혀질 때 데이터는 분산되어 있는 각 디스크에서 동시에 읽혀져 속도가 빨라 진다. 데이터가 디스크들에 어떻게 분산되어 저장되는냐에 따라 RAID는 어레이 내의 한 디스크가 고장이 발생할 경우 시스템의 데이터를 보존하기 위해 디스크 공간을 미러링 또는 리둔던트(redundant)데이터를 위해 사용 할 수 있다.

♣ RAID 레벨

위의 각 RAID 구성은 서로 다른 어레이 용량과 데이터 보호 레벨을 제공한다. 레벨 구성 시 고려 사항은 다음과 같다.

1. 이용 가능한 용량이 클수록 안정성은 적다.

2. 어떤 레벨에서 간에 어레이에서 이용가능한 용량은 어레이 내의 가장 작은 용량의 디스크에 의해 결정된다. 예로 RAID 5에서 20GB, 30GB의 서로 다른 용량의 디스크가 있을 경우 가장 작은 용량 20GB 디스크에 의해 모든 디스크를 20GB 용량으로 취급한다. RAID는 디스크 고장에 따른 다운타임을 줄이고 드라이브 성능을 향상 시켜 주므로 거의 모든 NAS 디바이스는 RAID를 사용하여 디스크의 볼륨을 확장하고 신뢰성과 향상된 I/O 기능을 제공하고 있다.

♣ Ethernet
Xerox에서 처음 개발된 Ethernet은 가장 많이 설치 된 LAN(Local Area Network)기술이다.
IEEE802.3이라는 표준으로 지정되어 가장 단순하면서 신뢰할 수 있는 프로토콜로 증명되었다.
대체로 이더넷 LAN은 동축케이블 또는 RJ-45콘넥터를 갖는 트위스트 페어 형태의 케이블을 사 용한다. 10BASE-T는 최대 10Mbps의 전송속도를 제공하는 가장 많이 설치되었던 이더넷 시스템이다. 지금은 100Mbps 속도를 제공하는 “Fast Ethernet” 또는 100BASE-T, 1Gbps의 속도를 제공하여 네크워크 백본으로 사용할 수 있는 “Gigabit Ethernet”이 많이 사용되고 있다. 이들 각 기술들은 유저가 구성 요소별로 네트워크를 업그레이드 할 수 있도록 서로 연결할 수있다. 네크워크의 요구가 많아 지면 많아 질수록 이들 기술 또한 더 많은 네트워크 대역폭을 제공하기 위해 지속적 으로 발전해 갈 것이다.

♣ TCP/IP란?
미 국방성에 의해 개발된 TCP/IP는 네트워크와 네트워크간에(즉 인터넷) 시스템 Vendor와 상관 없이 서로 다 른 네트워크를 연결하기 위해 디자인되었다. TCP/IP는 모든 사람이 필요로 하는 기본적인 서비스 즉 파일 전 송, 이메일, 원격로그인 등을 사용할 수 있게 되므로서 성공적인 프로토콜이 되었다. 여러 컴퓨터들이 있는 단 순 LAN은 TCP/IP를 사용하여 바로 연결될 수가 있다. TCP/IP는 다른 통신 프로토콜들과 마찬가지로 아래의 레이어들로 구성되어 있다.

TCP(Transfer Control Protocol) – 정확한 데이터의 전송을 보장한다. 데이터가 정확 하게 전송될 때 까지 계속해서 재전송하여, 에러나 패킷손실로 부터 데이터를 보호한다.
IP(Internet Protocol) – 노드간에 패킷을 전송하여 준다. 패킷은 IP 어드레스를 사용하 여 포워딩된다. IP어드레스 넘버의 그룹은 인터넷기구에 의해 지정되고 어드레스 그룹내에서 사용자 별로 어드레스를 할당하 여 사용한다.
Sockets – 컴퓨터 시스템의 TCP/IP 프로토콜에 프로그램(어플리케이션)을 연결시켜 주는 오퍼레이팅 시스템내의 소프트웨어 서브루틴.

NAS 디바이스는 네트워크 상에서 데이터 전송을 위한 프로토콜로서 파일레벨 전송에 있어 이상적인 프로토콜 로서 검증된 TCP/IP를 사용한다. 또한 TCP/IP의 에러검증기능은 데이터 보호를 위해 필수적이다. TCP/IP는 거의 모든 네트워크 오퍼레이팅 시스템에서 지원하는 가장 널리 사용되는 프로토콜이다

NAS의 동작 원리

NAS는 네트위크에서 독립된 NFS파일 서버 또는 NT파일 서버로 동작하며 각각의 애플리케이션
서버는 자신의 OS에 따라 UNIX에서는 NFS를 통해, NT에서는 CIFS를 통하여 NAS를 액세스
하게 된다. 즉 애플리케이션 서버 또는 클라이언트는 UNIX일 경우 NFS 마운트, NT일 경우 네
트워크 드라이브 매핑을 통하여 NAS를 이용할 수 있다.
파일 시스템을 스토리지가 관리함으로써 애플리케이션 서버는 스토리지와 독립적으로 동작할 수
있는 것이다.