iSCSI란 무엇인가? 피시방에는 HDD가 없다.

  오늘은 iSCSI라는 기술에 대해 알아보자. iSCSI(인터넷 소형 컴퓨터 시스템 인터페이스)는 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크를 통해 스토리지 장치를 연결하는 기술이다. 이 기술은 SCSI 명령을 IP 네트워크를 통해 전송함으로써, 로컬 네트워크에 연결된 스토리지처럼 원격에 위치한 스토리지를 사용할 수 있게 한다. 이를 통해 기업 환경에서는 비용 효율적인 스토리지 확장과 중앙 집중식 데이터 관리가 가능해진다.

 

  iSCSI는 주로 네트워크 부착 스토리지(NAS)나 스토리지 영역 네트워크(SAN)에서 사용된다. SAN을 구축할 때, 기존의 전용 파이버 채널(FC) 네트워크 대신 iSCSI를 사용하면 더 저렴하고 유연하게 스토리지를 구성할 수 있다. 또한, iSCSI는 표준 이더넷 네트워크를 기반으로 하기 때문에 별도의 고가의 하드웨어 없이도 일반적인 네트워크 인프라에서 구현이 가능하다. 특히, 데이터 센터와 같이 대규모 스토리지 관리가 필요한 환경에서도 iSCSI는 효율적인 스토리지 연결 방식을 제공한다.

 

  iSCSI의 작동 원리를 좀 더 자세히 살펴보자. iSCSI는 서버, 즉 '이니시에이터(initiator)'가 원격의 스토리지 장치인 '타겟(target)'에 접근할 수 있도록 SCSI 명령을 IP 패킷으로 변환하여 전송한다. 이 과정에서 이니시에이터는 SCSI 명령을 iSCSI 프로토콜로 캡슐화하여 네트워크를 통해 타겟으로 보낸다. 타겟은 이를 다시 SCSI 명령으로 해석하여 실제 스토리지 장치에 데이터 입출력을 수행한다. 이러한 과정이 마치 로컬 스토리지에 접근하는 것처럼 원활하게 이루어지기 때문에 서버는 물리적으로 원격에 있는 스토리지를 로컬 디스크처럼 사용할 수 있다.

  iSCSI 연결 설정에는 여러 가지 단계가 포함된다. 먼저, 이니시에이터와 타겟은 서로 인식하고 연결하기 위해 '디스커버리(Discovery)' 과정을 거친다. 이니시에이터는 타겟의 IP 주소와 포트 번호를 사용해 연결 정보를 수집하며, 이를 통해 타겟과의 통신을 설정한다. 디스커버리 과정 후에는 세션이 수립되며, 이를 통해 데이터 전송이 이루어진다. 이때, iSCSI 프로토콜은 TCP(Transmission Control Protocol)를 사용하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. TCP는 패킷 손실 시 재전송을 통해 데이터의 무결성을 유지하므로, iSCSI 환경에서 중요한 데이터 손실 방지 기능을 수행한다.

  iSCSI의 장점 중 하나는 설치와 관리의 용이성이다. 기존의 이더넷 기반 네트워크를 그대로 사용할 수 있기 때문에, 특별한 하드웨어나 네트워크 구성이 필요하지 않다. 이러한 점은 중소기업과 같이 비용이 제한된 환경에서도 쉽게 스토리지를 확장할 수 있는 솔루션을 제공한다. 또한, iSCSI는 소프트웨어적으로 구현이 가능하여, 이니시에이터 역할을 하는 소프트웨어를 서버에 설치함으로써 간단히 구현할 수 있다. 이는 전통적인 파이버 채널 방식에 비해 훨씬 저렴한 비용으로 SAN 환경을 구축할 수 있는 장점을 제공한다.

  그러나 iSCSI의 성능은 네트워크의 상태에 크게 의존한다. iSCSI는 데이터를 IP 네트워크를 통해 전송하기 때문에, 네트워크의 대역폭과 지연 시간이 스토리지 접근 속도에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 고성능을 요구하는 작업에서는 네트워크 최적화가 필요하다. 일반적으로 기가비트 이더넷 이상을 권장하며, 네트워크의 품질을 보장하기 위해 QoS(Quality of Service) 설정을 통해 iSCSI 트래픽을 우선 처리해야 한다. 또한, 10기가비트 이더넷이나 그 이상의 네트워크를 사용하는 것도 성능 향상에 도움이 된다.

 

  iSCSI는 또한 보안 측면에서도 몇 가지 고려할 필요가 있다. 스토리지 데이터가 네트워크를 통해 전송되기 때문에, 데이터 유출이나 변조의 위험이 존재한다. 이를 방지하기 위해 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol) 같은 인증 메커니즘을 활용하여 이니시에이터와 타겟 간의 안전한 연결을 구성해야 한다. CHAP는 이니시에이터와 타겟이 서로의 신원을 확인하고, 인증 과정을 통해 무단 접근을 방지하는 역할을 한다. 또한, IPsec과 같은 암호화 기술을 사용하여 데이터 전송 중 보안을 강화할 수 있다. IPsec은 데이터 패킷을 암호화하고 인증함으로써, 네트워크 상에서 데이터가 안전하게 전송되도록 한다.

  iSCSI 환경에서는 네트워크 장애와 성능 병목을 방지하기 위한 여러 가지 최적화 기법도 사용된다. 대표적인 방법으로는 '멀티패스 I/O(MPIO)'가 있다. MPIO는 이니시에이터와 타겟 간의 여러 경로를 설정하여, 특정 경로에 장애가 발생하더라도 다른 경로를 통해 데이터 전송을 지속할 수 있게 한다. 이를 통해 시스템의 가용성을 높이고, 동시에 부하 분산을 통해 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 'VLAN'을 활용하여 iSCSI 트래픽을 분리함으로써 네트워크 혼잡을 줄이고 안정성을 높이는 것도 중요한 최적화 방법 중 하나다.

  결론적으로, iSCSI는 비교적 저렴하고 쉽게 구현할 수 있는 스토리지 네트워크 솔루션이다. 이더넷을 활용한 표준화된 네트워크 인프라에서 동작하기 때문에 설치와 관리가 용이하며, SAN 환경을 구축하는 데 있어 많은 비용을 절감할 수 있다. 특히, 중소기업부터 대기업까지 다양한 규모의 환경에서 유연하게 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

 

  다만, 네트워크 성능과 보안을 충분히 고려하여야 원활한 운영이 가능할 것으로 생각한다. 네트워크 최적화와 보안 강화를 통해 iSCSI를 더욱 효율적이고 안전하게 활용할 수 있을 것이다. 앞으로 iSCSI를 사용하여 스토리지 네트워크를 구축할 때, 이러한 점들을 유의하여 더욱 효율적인 시스템을 설계해야 한다.