나스

나스(NAS, Network Attached Storage)는 네트워크 결합(연결) 스토리지로 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 저장장치이다. 컴퓨터와 직접 연결하여 사용하는 하드디스크와는 다르게 랜(LAN)을 사용해 네트워크에 연결되어 클라이언트가 함께 사용할 수 있어 주로 기업에서 많이 쓰이고, 최근에는 가정용으로 발매되어 개인 서버를 두는 사람들이 증가하는 추세다.

개요

나스는 전용 디스크가 있는 하나 이상의 서버가 데이터를 저장하고 네트워크에 연결된 여러 클라이언트와 공유하는 파일 레벨 스토리지다. 나스는 샌(SAN, Storage Area Network) 및 다스(DAS, Direct-Attached Storage)와 함께 3개의 주요 스토리지 중 하나이며, 네트워크와 연결되어 있으면서 전체 네트워크 스토리지를 완전히 지원하는 유일한 스토리지다. 나스에서도 스토리지 볼륨과 유사하게 파일 기반 데이터를 저장하고 공유할 수 있다. 하지만 하드디스크 드라이브, 외장 드라이브, CD 또는 플래시 드라이브는 한 번에 1개의 기기에만 연결할 수 있지만, 나스는 네트워크 방식이라 여러 기기를 동시에 지원한다. 나스 장치는 데이터를 파일로 처리하도록 설계되어 있다. 기술적으로는 일반 서버 태스크도 완료할 수 있지만, 나스 장치는 데이터를 보호하고 사용 권한을 처리하는 소프트웨어를 실행한다. 따라서 나스 장치는 완전한 기능을 갖춘 운영 체제가 필요하지 않다. 대부분의 나스 장치에는 데이터를 저장하고 표시할 수 있도록 정교하게 조정된 경량의 운영 체제가 내장되어 있다. 과거에는 단지 문서 공용 저장소 등의 목적으로 사용했지만, 현재는 업무 문서나 자료들을 동시에 공유하고 수정하는 일이 많아져 데이터를 쉽고 편리하게 공유하기 위한 방법이 필요했는데 리눅스나 윈도우 등 운영체제에서도 파일 서버를 꾸미는 일이 가능했지만, 관리가 힘들고 비용도 많이 들어 등장한 것이 바로 나스이다. 간단히 설명하자면 클라우드 스토리지를 개인용, 소형화해서 만든 것이다.

특징

종류 및 형태

종류

소프트웨어만 있는 나스와 하드웨어적으로 나오는 나스가 존재한다. 하드웨어적으로 나온 것은 용도별 베이(Bay)로 나눈다. 베이란 컴퓨터의 하드디스크 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, 시디롬 같은 것을 추가 설치할 수 있도록 마련된 공간을 의미한다. 소규모 기업용(SOHO), 대규모 기업용, 가정용, 간이 나스로 나눌 수 있다.

• 간이 나스 : 베이가 없다. 외장 하드디스크를 연결해서 나스를 구성한다. 주로 아이피타임에서 나오는 제품 중에 모델명에 NS라고 붙어있으면 간이 나스 기능이 있는 것이다. 외국 제품 중에는 USB를 연결할 수 있는 기능이 있으면 간이 나스 기능이 들어 있는 것이다.
• 가정용 나스 :저 성능의 CPU와 낮은 메모리 용량이고, 1베이~ 2베이 사이의 나스를 가리킨다.
• 소규모 기업용 나스 : 중간성능의 CPU와 중간 정도의 메모리 용량이고, 2베이~4베이 사이의 나스를 가리킨다.
• 대기업 기업용 : 고성능의 CPU와 고용량의 메모리를 가지고, 4베이 이상의 나스를 가리킨다.

형태

• 나스 하드웨어 : 나스 박스, 나스 장치, 나스 서버 또는 나스 헤드라고도 한다. 서버 자체는 기본적으로 다른 모든 서버와 유사하게 스토리지 디스크 또는 드라이브, 프로세서, 램으로 설정된다. 더 많은 램을 추가하여 나스 장치를 설정할 수 있으며, 특정 요구 사항을 충족시키기 위해 드라이브 유형과 용량을 유사하게 설정할 수 있다.
• 나스 소프트웨어 : 나스와 범용 서버 스토리지의 가장 큰 차이점은 소프트웨어에 있다. 나스 박스에는 기본 운영 체제에 배포되는 소프트웨어가 일반적으로 하드웨어에 내장되어 있다. 전체 기능을 갖춘 운영 체제를 사용하여 매초 수백 또는 수천 개의 소규모 요청을 송수신하는 범용 서버와는 달리 나스 운영 체제는 데이터 저장과 파일 공유라는 두 가지 사항만 관리한다.

• 나스 프로토콜 : 나스 박스는 기기 간 데이터 전송을 위한 표준 방식인 데이터 전송 프로토콜을 통해 포맷된다. 모든 기기를 연결하고 요청을 라우팅하는 중앙 서버 역할을 하는 네트워크 스위치를 통해 클라이언트가 이 프로토콜에 액세스할 수 있다. 데이터 전송 프로토콜을 사용하면 기본적으로 다른 컴퓨터에 있는 파일을 자신이 소유한 파일처럼 액세스할 수 있다. 네트워크는 여러 데이터 전송 프로토콜을 실행할 수 있지만, 대부분 네트워크에는 기본적으로 IP와 TCP의 2가지 프로토콜이 필요하다. TCP는 데이터가 IP를 통해 전송되기 전에 데이터를 패킷으로 결합한다. 예를 들어, 소셜 미디어를 사용하지 않고 개인 클라우드에 액세스할 수 없는 사람에게 휴가 사진을 보내려면 이메일을 이용해야 하는데 이때 사진을 하나씩 보내는 것이 아니라 zip 파일로 묶어서 한 번에 몇 장씩 보낼 수 있다. 이와 비슷한 방식으로 TCP는 IP를 통해 네트워크 전체에 파일을 전송하기 전에 파일을 패킷으로 결합한다.

구성

네트워크 결합 스토리지는 자체적으로 파일 서비스를 제공하며, 대표적으로 네트워크 파일 시스템이나 공통 인터넷 파일 시스템과 같은 스토리지 프로토콜을 사용한다. 네트워크 결합 스토리지는 스토리지 시스템이 포함된 어플라이언스 형태와 스토리지 시스템이 포함 안 된 게이트웨이 형태 두 가지 방식으로 구성될 수 있다. 게이트웨이의 경우, 스토리지 부분을 스토리지 영역 네트워크와 연결해서 블록 서비스와 함께 공통 인터넷 파일 시스템이나 네트워크 파일 시스템과 같은 파일 서비스를 제공할 수 있다. 네트워크 결합 스토리지의 주요 스토리지 프로토콜은 다음과 같다.

• 네트워크 파일 시스템(NFS ; Network File System) : 1984년 썬마이크로시스템즈에서 개발한 네트워크 공유 기술로 네트워크상에 연결된 다른 컴퓨터의 하드디스크를 내 컴퓨터의 하드디스크처럼 사용하는 것이다. 속도가 느리다는 단점이 있지만, 중앙 집중형 시스템을 만들 수 있다는 장점이 있다. 대용량의 하드디스크를 장착한 스토리지 서버를 두고, 다른 서버들은 이 스토리지 서버를 자신의 하드인 것처럼 사용하면, 모든 데이터가 스토리지 서버로 집중화된다는 장점이 있다. 또한, 스토리지 서버를 RAID를 이용해서 구축하면 안전성도 증가하게 된다. 백업을 이 스토리지 서버만 하면 되므로 데이터 백업 업무도 편해진다. 일반적으로 리눅스나 유닉스 시스템에서 사용된다. NFS는 벤더에 국한되지 않는 프로토콜로서 모든 하드웨어, 운영 체제 또는 네트워크에서 작동된다.

• 서버 메시지 블록(SMB ; Server Message Block) : 운영체재 간에 파일이나 디렉터리 같은 자원을 공유할 수 있도록 설계된 프로토콜이다. 넷바이오스는 서버 메시지 블록 형식에 기반을 두고 있으며, 많은 네트워크 제품들도 서버 메시지 블록을 사용한다. 이러한 서버 메시지 블록 기반의 네트워크에는 랜 매니저, 윈도우 포 워크 그룹, 윈도우 NT, 그리고 랜 서버 등이 있다. 서로 다른 운영 체제 사이에 파일을 공유할 수 있도록 하기 위해 서버 메시지 블록을 사용하는 제품들도 많이 있다. 그 중 하나가 삼바인데, 유닉스와 윈도우 컴퓨터 간에 디렉터리와 파일을 공유할 수 있게 해 준다. 서버 메시지 블록은 대부분의 시스템이 마이크로소프트를 사용하고 있는 컴퓨터에 사용된다.

• 공통 인터넷 파일 시스템(CIFS ; Common Internet File System) : 서버 메시지 블록 파일 공유 프로토콜의 확장 버전으로 윈도우와 유닉스 환경을 동시에 지원하는 인터넷 표준 파일 규약의 프로토콜이다. 폐쇄적인 서버 메시지 블록 프로토콜과는 다르게 공통 인터넷 파일 시스템 규약 정의는 여러 유닉스 업체가 참여하여 결정된 내용이기 때문에 삼바도 버전이 올라감에 따라(삼바 버전 2.2 이상) 공통 인터넷 파일 시스템 규약을 준수하여 안정성이 향상되었다.

• 파일 전송 프로토콜(FTP ; File Transfer Protocol) : TCP/IP 네트워크상에서 컴퓨터들이 파일을 교환하기 위한 통신 규약 프로토콜이다. 최초로 등장한 시기는 1971년이며, TCP/IP 프로토콜을 이용해 서버와 클라이언트 사이의 파일을 전송하고 파일 전송 프로토콜은 TCP/IP 프로토콜 테이블의 응용 계층에 속한다.

• 복수 배열 독립 디스크(RAID; Redundant Array of Inexpensive/Independent Disk) : 여러 개의 저장장치를 묶어, 고용량, 고성능 장치 한 개와 같은 효능을 내기 위한 방법이다. 예를 들어 3GB 하드디스크 4개를 연결해 12GB 용량의 저장공간(가상/논리적)을 구현하는 방식이다. 그리고 데이터 손실 위험을 줄이기 위해서 여러 개의 하드디스크를 하나의 스토리지 장치에 결합한 것이다.

• 애플 파일링 프로토콜(AFP ; Apple Filing Protocol) : 표현 계층 통신 프로토콜이며, OS X과 클래식 맥 OS를 위한 파일 서비스를 제공한다. 일부는 애플 토크 네트워크에서 분산형 파일 공유를 지원하는 프로토콜 클라이언트 - 서버 모델에서 응용 프로그램을 대신하여 정보준비, 교환을 담당하는 시스템의 일부로 정의하고 있다.

• 인터넷 데이터 통신 규약(HTTP ; Hypertext Transfer Protocol) : 하이퍼텍스트를 빠르게 교환하기 위한 프로토콜의 일종으로 HTTP는 서버와 클라이언트의 사이에서 어떻게 메시지를 교환할지를 정해놓은 규칙이다. 80번 포트를 사용하며 HTTP의 구조는 요청과 응답으로 구성되어 있다. 예시를 들자면 클라이언트가 웹 페이지에서 링크가 걸려있는 텍스트를 클릭(요청)하면 링크를 타고 새로운 페이지로 넘어간다(응답). 따라서 우리가 사용하는 웹 브라우저에서 인터넷 주소 맨 앞에 들어가는 'http://'는 바로 이 프로토콜을 사용해서 정보를 교환하겠다는 표시이다.

장단점

장점

나스는 공유가 간편하다. 나스의 초기 목적이 파일 서버의 데이터 공유인 만큼 간단한 초기 설정만 거치면 어렵지 않게 데이터를 공유할 수 있어서 개인이 사용할 수 있을 만큼 효율이 좋다. 최근에는 클라우드 대신 개인 서버로 활용하며 모든 용량을 사용할 수 있고 다른 사용자와 함께 데이터 서버로 사용할 수도 있다. 유지 비용도 적게 든다. 각종 포털 사이트가 제공하는 클라우드 저장소의 용량 추가보다 저렴하다. 기존 클라우드 서비스는 매월 일정 금액을 지불해야 한다. 하지만 나스는 초기 설치 비용 외에 다른 고정비용이 들지 않는다. 나스의 초기 목적은 데이터 공유이다. 지금은 기능이 발달해 데이터 백업, 웹페이지 호스팅, 가상머신, 음악 스트리밍, 토렌트, 영상 스트리밍 등 다양한 용도로 쓰이고 있다. 클라우드 서비스를 이용하면 결국에는 데이터를 타인에게 맡기는 것인데 중국의 바이두처럼 정부가 클라우드에 저장된 데이터를 감시할 수도 있다. 그래서 개인용 클라우드 서비스처럼 이용하고 싶은 사람들에게 나스는 보안상으로 상당한 이점을 가질 수 있다.

단점

단점으로는 구축 과정이 복잡하다. 원래 서버의 경우 설치자, 관리자나 개발자들 같은 전문가들이 직접 세팅을 담당하지만, 나스의 경우 가정에서 개인이 직접 세팅해야 한다는 어려움이 있다. 유닉스에서 리눅스로 이어지는 유저별 권한 및 설정의 개념이 없으면 설치하기가 힘들어진다. 공유기의 포트 포워딩은 필수로 알아야 한다. 프로토콜의 사용 방법, 리눅스 운영체제의 특성과 터미널 명령어나 제조사가 만든 O/S의 특성도 알아야 한다. 또한, 나스에서 쓰이는 파일 시스템은 주로 리눅스 파일 시스템이므로 나스에 쓰던 하드를 윈도우 컴퓨터에 연결했을 때는 파일들을 볼 수 없는 불편함도 있다. 개인용으로 나온 나스의 CPU는 임베디드 모델로 쓰며, x86보다 성능이 낮아서 제대로 된 서버처럼 서비스를 올려 쓰기가 힘들다. 게다가 네트워크로 데이터를 주고받기 때문에 속도 면에서 느릴 수밖에 없다.

비교

나스는 접속 프로토콜로 NFS(Network File System)와 CIFS(Common Internet File System)를 사용한다. NFS는 유닉스의 파일 공유 프로토콜이며, CIFS는 윈도우 OS의 파일 공유 프로토콜이다. 이러한 프로토콜을 통해 나스 파일을 마치 로컬 디스크의 파일처럼 접속할 수 있는 것이다. 나스를 주로 파일서버나 백업 서버로 활용하는데, 서버가 없는 중소기업이나 IT 관리자가 없는 지점 등에서 이용하기에 편리한 저장 시스템이라고 할 수 있다. 서버처럼 각종 소프트웨어를 설치할 필요도 없고, 전원을 넣으면 자동으로 IP 주소를 가져오고 웹 인터페이스에서 몇 가지를 설정하는 것으로 설정이 끝나는 간단한 나스도 있다. 나스는 자체 파일 시스템을 내장하고 있는 반면, 샌에는 파일 시스템이 없다. 대신 나스는 연결해 사용할 서버 쪽에 파일 시스템이 위치한다. 나스가 이더넷 랜을 이용하는 반면, 샌은 파이버채널과 같은 스토리지 전용 네트워크를 이용한다.

데이터 전송 단위에서 나스와 샌의 차이는 분명해진다. 나스는 파일 단위로 전송하는 반면, 샌은 블록 단위로 전송한다. 보통 하나의 파일은 하나 이상의 블록으로 구성된다. 따라서 샌의 원격 디스크는 마치 로컬 디스크(RAW 장치)처럼 작동한다. 샌은 디스크의 각 비트 위치를 식별하는 데 필요한 단계가 나스에 비해 적기 때문에 높은 입출력 성능이 요구되는 시스템에서 주로 적용된다. 데이터베이스 환경에서 샌 스토리지를 주로 사용하는 이유가 바로 이 때문이다. 그러나 이러한 샌도 위험 요소가 없는 게 아니다. 디스크 장치의 동일한 영역에 다른 OS의 시스템이 접속할 경우, 파일 시스템이 손상될 수 있다. 나스와 샌의 성격은 전혀 다르지만 양자를 결합하기도 한다. 나스 제품 중에는 디스크 장치 부분을 분리해 파일 시스템과 컨트롤러만 독립시킨 나스 게이트웨이가 있다. 이것은 샌의 디스크 스토리지 프론트엔드 시스템으로 사용할 수 있다. 이렇게 하면 클라이언트 PC는 이더넷을 통해 샌 디스크 장치를 나스로 사용할 수 있게 된다. 결국 나스 게이트웨이가 샌 환경에서 파일 시스템을 탑재한 서버 역할을 하는 것이다.

나스와 샌의 비교

구분	나스	샌
구성요소	- 애플리케이션 서버 - 전용 파일서버 - 스토리지 - 랜에 직접연결	- 애플리케이션 서버 - 스토리지 - 별도의 백엔드 네트워크 구성
데이터 전송단위	파일	블럭
전송방법	TCP/IP 등 네트워크 프로토콜	파이버채널 또는 SCSI
전송속도	100Mbps	1Gbps
주요 시장	소규모 닷컴, ISP업체	금융기관, 통신업체 등 대형시장
장점	- 저렴한 비용 - 빠르고 간단한 설치 - 파일 공유	- 이기종 서버의 통합기능 - 데이터 용량과 전송속도 우위
단점	-이기종서버의 통합기능 어려움 - 전송속도 낮아 데이터 부하가능성	-고가의 비용 - 설치방법 복잡, 설치에 장기간 소요
비고	-파일 공유를 위한 가장 안정적이고 신뢰성이 높은 솔루션	-유연성, 확장성이 가장 뛰어남

관련 기업

• 시놀로지(Synology)

전 세계적으로 가정용 나스 제조사로 유명한 대만의 기업이다. 공식 유통사로는 에이블스토어, 피시디렉트 두 군데며, 총판이라고 자칭하지는 않는다. 총판 수준의 A/S를 하는 곳이 없다는 이야기다. 온라인 지원은 어디든 전화해도 두 회사 모두 취급하는 모델이면 해 준다. 공식 한국 시놀로지 지사는 없는 상황이다. 15년에 열린 16년도 콘퍼런스에서 이에 대한 가능성을 언급했지만, 섣불리 전망하기는 어렵다. 2017년 한국에 연락사무소가 열려서 시놀로지에 한국어가 지원된다. IT 잡지 기자의 정보(미확인)에 따르면 시놀로지는 마이크로소프트에서 윈도우의 개발자들이 나와서 설립한 것이라고 한다. 그래서 그런지 안정성이나 호환성이 높으며 인터페이스가 왠지 낯설지 않다. 시놀로지 사의 디스크스테이션(Disk Station) 제품군은 유닉스 기반 웹 운영체제인 DSM을 사용한다. 이 운영체제는 시놀로지사의 나스 제품을 사는 가장 큰 이유가 될 정도로 매우 잘 제작되어 있다. DSM의 최신 버전은 6.2이다.

• ㈜이에프엠네트웍스(EFM Networks)

대한민국에서 가장 유명한 공유기인 아이피타임을 만드는 회사이다. 나스 명칭은 그 나스가 지원하는 하드베이 수에 따라 나누어진다. 예를 들어 나스-1은 1베이 제품이고 나스-2는 2베이 제품이다. 가격보다 스펙이 높아 가성비가 좋고 전속 속도도 빠른 편이다. NTFS를 기본적으로 지원하는데 EXT 4와도 속도 차이가 나지 않기 때문에 유용하다. 공유기와 마찬가지로 펌웨어 업그레이드도 잘 되어있다. 초기 나스 모델은 프린터 서버 기능이 없었으나 업데이트로 생겼고 나스가 지원하는 프로토콜은 대부분 지원한다.

• 자작 나스

나스도 일반 데스크톱과 마찬가지로 메인보드, 램, 하드디스크, CPU가 필요하다. 일반 데스크톱 같은 높은 사양이 필요하지 않기 때문에 저전력 부품을 사용해 직접 만들어 사용하면 나스를 직접 구매하는 것보다 가성비 좋게 사용할 수 있다. 물론 나스에는 운영체제와 소프트웨어가 설치되어 있기 때문에 일반인들이 쉽게 사용할 수 있겠지만 사용자가 이 기능들을 직접 구현할 수 있다면 저렴하면서 성능이 더 좋은 나스를 만들 수 있다. 완제품 나스에 얹어진 운영체제와 기능은 대부분 리눅스를 기반으로 하는데, 서버 메시지 블록, 파일 전송용 프로토콜, https, 스냅숏, VPN, WebDAV, 토렌트 같은 표준화된 기능은 대부분 리눅스 진영에서 무료로 배포되는 것을 재구성한 것이다. PHP, 아파치 웹서버(Apache Web Server), 엔진엑스(Nginx), 마이에스큐엘(MySQL), 마리아디비(MariaDB), 워드프레스, 노드제이에스(node.js), 고스트(Ghost), 도커(Docker) 등은 무료 리눅스 소프트웨어 그 자체이며, 완제품 나스에 특화된 클라우드 스토리지, 온라인 오피스, 모바일 앱, 촬영 사진 자동 업로드, 트랜스코딩, 채팅, PC 동기화 같은 기능도 리눅스 진영에는 그보다 훨씬 뛰어난 기능을 지녔음에도 무료로 설치할 수 있는 소프트웨어들이 있고 오픈소스 특성상 뭔가 마음에 안 들면 내가 손을 보면 된다는 장점이 있다.

참고자료

• RedHat, 〈네트워크 연결 스토리지란 무엇일까요?〉, 《레드햇》
• NFC 나무위키 - https://namu.wiki/w/NFS
• SMB 나무위키 - https://namu.wiki/w/SMB
• FTP 나무위키 - https://namu.wiki/w/FTP
• HTTP 나무위키 - https://namu.wiki/w/HTTP
• 서버 메시지 블록 위키백과 - https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%84%9C%EB%B2%84_%EB%A9%94%EC%8B%9C%EC%A7%80_%EB%B8%94%EB%A1%9D
• 애플 파일링 프로토콜 위키백과 - https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%A0%ED%94%8C_%ED%8C%8C%EC%9D%BC%EB%A7%81_%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%86%A0%EC%BD%9C
• NAS(저장장치) 나무위키 - https://namu.wiki/w/NAS(%EC%A0%80%EC%9E%A5%EC%9E%A5%EC%B9%98)#s-4
• LINE6, 〈SMB(삼바)와 CIFS 차이?〉, 《티스토리》, 2014-11-4
• 김청년, 〈나스(NAS)이야기 - 종류편〉, 《네이버 블로그》, 2018-05-21
• 박주형, 〈스토리지 기초 지식 1편:DAS, SAN, 그리고 NAS〉, 《글루시스 기술 블로그》, 2019-12-02

같이 보기

• 컴퓨터
• 스토리지
• 하드디스크

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