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"NAS, 어디까지 왔나" NAS의 정의와 현황 정리

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NAS(Network Attached Storage)는 네트워크에 연결되어 이종 클라이언트 및 서버 환경에서 데이터 접근과 파일 공유를 가능하게 해주는 파일 수준 스토리지의 한 범주다.
ITWorld

ⓒ Getty Images Bank

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시장조사업체 가트너는 “원칙적으로 NAS는 플랫폼과 운영체제로부터 독립적이며 애플리케이션에는 또 다른 서버로 표시되고 네트워크를 중단시키지 않고 온라인에 연결할 수 있으며, 다른 기업 서버의 변경을 필요로 하지 않는다"라고 정의했다.


NAS란 무엇인가

NAS는 네트워크 클라이언트를 위한 파일 접속을 제공하기 위해 1980년대에 사용되던 파일 서버에서 진화했다. NAS 기기는 일반적으로 하드웨어와 소프트웨어가 한 묶음으로 구성되고 운영체제가 내장돼 있으며 업계 표준 네트워크 프로토콜을 사용한다.

예를 들어 원격 파일 서비스와 데이터 공유에는 SMB(Server Message Block)와 NFS(Network File System), 데이터 전송에는 TCP/IP를 사용한다. 대기업 환경에서 NAS는 IT 팀이 서버와 스토리지 인프라를 통합하면서 데이터 저장과 불러오기를 간소화할 수 있게 해준다.

ESG 수석 분석가 스콧 싱클레어는 “NAS를 사용하면 파일 시스템을 갖게 된다. NAS는 대용량 공유 드라이브처럼 보이며 다양한 공유 드라이브를 설정할 수 있다”면서, “대부분 윈도우에 사용되는 SMB 프로토콜, 또는 리눅스에 주로 사용되는 NFS 프로토콜을 활용할 수 있다. 이 두 가지가 NAS의 주요 파일 기반 프로토콜”이라고 설명했다.

공급업체가 제공하는 NAS 어플라이언스는 보급형 소형 NAS 어플라이언스, 랙 환경을 위한 전통적인 NAS 서버, 그리고 페타바이트급으로 확장되는 하이엔드 시스템까지 다양하다. 기업용 NAS 공급업체는 델 EMC, 넷앱, HPE, IBM, 히타치 밴타라 등이 있다.


NAS와 SAN의 차이점

NAS와 SAN(Storage Area Networks) 모두 네트워크 기반 스토리지 솔루션이다. NAS는 일반적으로 표준 이더넷 연결을 통해 네트워크에 연결되고 SAN은 보통 파이버 채널(Fibre Channel) 연결을 사용한다. NAS는 데이터를 파일로 접근하는 반면 SAN은 블록 수준에서 데이터를 저장한다. 클라이언트 운영체제에 NAS는 파일 서버로 표시되고 SAN은 일반적으로 디스크로 표시되며 자체적인 별도의 스토리지 네트워크로 존재한다.

NAS는 일반적으로 비디오, 의료 이미지와 같은 비정형 데이터와 연결되고, SAN은 데이터베이스와 같은 정형 워크로드와 연결된다. 싱클레어는 “대부분의 기업에는 NAS와 SAN이 모두 정해진 역할이 있으며 워크로드 또는 애플리케이션에 따라 어느 것을 사용할지 결정되는 경우가 많다”라고 말했다.


NAS와 SAN을 합한 통합 스토리지

통합 스토리지(Unified Storage)는 멀티프로토콜 스토리지라고도 하며, SAN과 NAS를 각기 별개의 스토리지 플랫폼으로 보지않고 통합 블록과 파일 스토리지를 하나의 시스템으로 결합하기 위해 탄생했다. 통합 스토리지에서는 하나의 시스템이 NFS, SMB, 파이버 채널, iSCSI 블록 스토리지를 지원할 수 있다. 통합 스토리지는 넷앱(NetApp)이 개발한 것이지만 멀티프로토콜 옵션을 제공하는 공급업체는 많다.

싱클레어는 "현대 미드레인지-엔터프라이즈 스토리지 어레이의 대다수가 멀티프로토콜"이라면서, “SAN 스토리지와 NAS 스토리지를 별개의 박스로 구매하는 대신 파이버 채널, iSCSI, SMB, NFS 프로토콜을 모두 지원하는 하나의 박스를 구매할 수 있다. 동일한 물리적 스토리지를 NAS 또는 SAN에 할당할 수 있다”라고 말했다.


스케일 아웃 또는 스케일 업이 가능한 NAS

멀티프로토콜 스토리지를 향하는 추세에서 한 가지 예외는 비정형 데이터 수요가 정형 데이터 요구사항보다 압도적으로 많은 기업 환경이다. 미디어와 엔터테인먼트, 의료, 석유 및 가스 업계에서는 주로 비정형 데이터가 생성된다. 이와 같은 환경에서 기업은 높은 확장성에 중점을 두며 SAN보다 NAS에 더 의존하는 경향이 있다.

비정형 데이터가 대부분인 기업에서는 특히 스케일 아웃 NAS가 매력적이다.

싱클레어는 전통적인 스케일 업 모델을 하나의 엔진으로 최대한 많은 화차를 끄는 화물 열차에 비유하며 “엔진이 열차를 움직인다. 스토리지가 더 필요하면 더 많은 스토리지 화차를 구매하는 방식”이라고 말했다. 그러나 이 접근 방식의 근본적인 과제는 미래의 용량 요건을 충족하는 규모와 그에 상응하는 가격으로 엔진을 구매하기 위한 막대한 선불 투자가 필요하다는 것이다.

반면 스케일 아웃 NAS는 필요에 따라 용량과 성능을 높일 수 있게 해준다. 싱클레어는 “스케일 아웃 NAS는 트럭 수송단을 사는 것과 같다. 각각의 엔진은 그 엔진에 연결된 스토리지만 끌도록 설계되며 모든 트럭이 협력해 움직인다. 나중에 성능을 더 높이려면 노드를 추가해 성능과 용량을 모두 높일 수 있다. 막대한 선불 투자가 필요하지 않다”라고 설명했다.

스케일 아웃 NAS의 또 다른 특성은 이전 세대 장비가 포함된 인프라에 새 NAS를 추가할 수 있는 기능이다. 싱클레어는 “스케일 아웃이 원활한 아키텍처라면 하나의 솔루션에 여러 세대를 혼합해 사용할 수 있다”라고 말했다.

반면 스케일 업 아키텍처에서는 이전 장비에서 새 장비로 데이터를 옮겨야 한다. 페타바이트 단위의 스토리지가 사용되는 환경에서 이와 같은 데이터 마이그레이션은 필요한 시간과 비용이 너무 들어 실행하기가 불가능할 수도 있다.

이로 인해 비정형 데이터가 많고 NAS가 많이 사용되는 대용량 데이터 환경은 여러 세대에 걸쳐 사용 가능한 스케일 아웃 아키텍처를 기반으로 하는 경우가 많다.


기업용 NAS의 새로운 바람 '올플래시'

NAS 공급업체는 확장성, 관리 편의성, 효율성을 개선하기 위한 기능을 계속 추가하고 있다. 성능 측면에서는 플래시 스토리지(Flash Storage)가 기업용 NAS에 영향을 미치는 중이다. 공급업체는 올플래시(all-flash) NAS 하드웨어 외에 회전 디스크와 플래시 드라이브를 결합한 하이브리드 NAS 어레이도 제공한다.

기업용 스토리지 영역에서 플래시는 현재까지 SAN 환경에 활발하게 도입되고 있다. SAN의 정형 데이터 워크로드는 방대한 규모의 비정형 NAS 환경에 비해 작고 마이그레이션하기가 더 쉽기 때문이다. 싱클레어는 "플래시가 SAN과 NAS 환경에 모두 영향을 미치고 있지만 주로 SAN 영역에 먼저 도입된 다음 NAS로 확대 중”이라며, “매우 높은 성능으로 많은 데이터에 접근해야 하는 머신러닝, AI와 같은 특정 워크로드가 증가하면서 대용량 올플래시 파일 시스템에 대한 관심도 늘고 있다”라고 말했다.

올플래시 스토리지 시장은 아직 초기 단계다. IDC의 2020 IT 인프라 설문 조사에서 응답자의 44%는 올플래시 어레이에서 실행하는 앱과 워크로드의 비중이 40% 미만이라고 답했다. 그러나 IDC는 앞으로 이 수치가 높아질 것으로 예상했다.

이보다 더 중요한 추세는 사용자의 요구에 따라 퍼블릭, 프라이빗 또는 하이브리드 클라우드에 데이터를 저장하는 소프트웨어 정의(software-defined) NAS 시스템의 부상이다.

컴프로마이즈(Kompromise)의 사장이자 COO인 크리시나 수브라마니안은 “의료, 생명과학, 제약 및 유전체학 기업, 대학, 미디어, 엔터테인먼트, IT 제조 등 데이터 집약적인 기업이 클라우드 NAS로의 이동에 앞장서고 있다”라고 말했다. 클라우드 기반(Cloud-based) NAS는 클라우드 데이터로 잘 알려진 객체 스토리지가 아닌 파일 기반 스토리지를 사용하며, 이로 인해 비용이 훨씬 더 높아지지만 많은 경우 전체적인 비용은 여전히 로컬 NAS에 비해 저렴하다.

수브라마니안은 “접근이 빈번한 파일에 대해 클라우드 NAS의 성능이 필요하다면 데이터 수명 주기를 관리하는 것이 중요하다. 콜드 파일은 클라우드 NAS에서 완전히 빼내어 AWS S3 또는 글래시어(Glacier)나 애저 블랍(Azure Blob)과 같은 저렴하면서도 탄력적인 클라우드 객체 스토리지에 파일 수준으로 저장해야 한다. 이렇게 투명하게 계층화해서 스토리지, 데이터 복구, 백업 비용 절감을 극대화해야 한다”라고 조언했다.


소비자용 NAS 현황

소비자용 NAS는 여러 사용자가 PC와 모바일 기기에서 드라이브에 직접 연결하지 않고도 파일에 접근할 수 있게 해주는 중앙 스토리지 시스템을 원하는 일반 사용자를 위한 제품이다. 소비자용 NAS는 파일 서버, 인쇄 서버, 백업 시스템 및 미디어 서버 역할을 할 수 있다.

소비자용 NAS는 전체 시장에서 차지하는 비중은 작지만 조만간 성장할 전망이다. 최근 시장조사 결과, 소비자 및 SMB NAS 시장이 2021년부터 2027년 사이 연간 7.6% 성장할 것으로 전망됐다. 소비자용 NAS 제품을 제공하는 공급업체로는 아수스토어(Asustor), 버팔로(Buffalo), 큐냅(QNAP), 시놀로지(Synology), 웨스턴 디지털(Western Digital)이 있다. editor@itworld.co.kr

Ann Bednarz, Josh Fruhlinger editor@itworld.co.kr
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