블록 스토리지의 구조와 전송 프로토콜 선택
블록 스토리지의 주소 기반 저장 구조와 SAN·가상화 활용 방식, NVMe-oF·iSCSI·FC 전송 프로토콜의 차이를 정리한다.
2026-08-14 · 최초 발행 2025-10-14
주소 단위로 다루는 스토리지
블록 스토리지는 데이터를 일정한 크기의 블록으로 나눠 저장하고, 각 블록에 고유 주소를 부여하는 방식이다. 애플리케이션과 운영체제는 이 주소를 기준으로 데이터를 읽고 쓸 수 있으며, 블록은 필요에 따라 다시 구성할 수 있다.
FC(Fibre Channel), iSCSI 같은 고속 전송 프로토콜과 결합해 대규모 트랜잭션과 대용량 데이터베이스를 처리하는 데 쓰인다. SAN(Storage Area Network)과 가상머신 디스크를 구성할 때도 블록 단위 접근이 핵심이 된다.
블록의 크기는 데이터 크기와 무관하게 일정하게 정한다. 예로 4KB, 8KB 단위가 있다. 메타데이터와 파일시스템 관리는 스토리지 자체가 아니라 운영체제나 애플리케이션 쪽에서 맡는다.
요청은 운영체제 I/O 스택과 블록 스토리지 드라이버를 거쳐 전송 프로토콜 계층으로 전달된다. 스토리지 장치에서는 파일 경로가 아니라 블록 주소를 기준으로 접근한다.
파일 공유와 블록 장치의 차이
| 구분 | 블록 스토리지 | 파일 스토리지 |
|---|---|---|
| 접근 단위 | 블록 | 파일 |
| 메타데이터 관리 | OS/애플리케이션에서 관리 | 스토리지 시스템에서 관리 |
| 성능 | 낮은 지연, 높은 IOPS | 상대적으로 느림 |
| 적용 환경 | DB, 가상화, 트랜잭션 처리 | 문서 공유, 아카이빙 |
| 비용 | 상대적으로 높음 | 낮음 |
| 확장성 | 스토리지 풀 확장 용이 | 디렉토리/파일 기반 확장 |
블록 스토리지는 운영체제와 파일시스템에 독립적으로 접근할 수 있어 데이터베이스와 가상화 환경에 맞는다. VM 디스크인 VMDK, VHD와 연결하거나 컨테이너 스토리지 드라이버(CSI)와 연동하기도 쉽다.
멀티패스 I/O(MPIO)를 적용하면 여러 경로에 트래픽을 나누고 장애에 대응할 수 있다. 스냅샷과 복제를 이용한 백업·재해 복구 구성도 블록 스토리지의 활용 범위에 포함된다.
전송 경로에 따라 달라지는 특성
| 구분 | NVMe-oF (NVMe over Fabrics) | iSCSI (Internet SCSI) | FC (Fibre Channel) |
|---|---|---|---|
| 전송 지연(Latency) | 매우 낮음(µs 단위) | 중간(수 ms) | 낮음(수백 µs) |
| 처리량(IOPS) | 매우 높음 (수백만 IOPS) | 보통 (수십~수백만 IOPS) | 높음 (수십~수백만 IOPS) |
| 대역폭 | 최대 400Gbps (RoCEv2, TCP 기반) | 1~100Gbps (이더넷 기반) | 8~128Gbps (전용 FC HBA) |
| 프로토콜 오버헤드 | 매우 낮음 | 높음(TCP/IP 처리) | 낮음 |
| 구성 난이도 | 중간~높음 (RoCEv2/NVMe-TCP 설정 필요) | 낮음 (표준 이더넷 네트워크 활용) | 높음 (전용 FC 스위치·HBA 필요) |
| 비용 | 중간~높음 (RoCEv2 장비 필요 시 고가) | 낮음 | 매우 높음 (전용 인프라) |
| 적용 환경 | 최신 올플래시 스토리지, 초고속 트랜잭션 환경, AI/HPC | 범용 서버·클라우드 VM 스토리지 | 엔터프라이즈 미션 크리티컬 DB, 금융권 |
| 장점 | 초저지연, NVMe 성능 극대화, 확장성 우수 | 범용 네트워크 사용 가능, 저비용 | 안정성·신뢰성 높음, 고성능 |
| 단점 | 초기 투자비용·기술 복잡성 | 네트워크 혼잡 시 성능저하 | 높은 구축·운영 비용, 전용 인력 필요 |
NVMe-oF는 초고속·저지연 환경에, iSCSI는 범용 이더넷을 활용하는 구성에, FC는 전용 네트워크의 안정성과 성능이 필요한 환경에 맞는다.
워크로드를 기준으로 구성 판단하기
HPC, AI, 초대규모 DB처럼 초저지연과 고대역폭이 필요한 워크로드에는 NVMe-oF를 고려할 수 있다. 범용 서버와 클라우드 기반 VM 스토리지는 이더넷을 활용하고 초기 투자비를 줄일 수 있는 iSCSI가 대상이다. 금융권이나 미션 크리티컬 DB처럼 전용 네트워크 품질 보장이 필요한 경우에는 FC가 해당한다.
프로토콜만으로 선택을 끝내기보다는 All-Flash, Hybrid, HDD 같은 스토리지 유형과 복제·스냅샷 지원 여부를 함께 검토해야 한다. 멀티패스 구성과 장애 대응 방식도 운영 설계에 포함된다.
# iSCSI Initiator 설정
iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p <storage_ip>
iscsiadm -m node --login
# 연결된 블록 장치 확인
lsblk성능을 조정할 때는 데이터베이스 워크로드에 맞춰 블록 크기를 4KB/8KB로 조정하고, MPIO 설정과 QoS 정책을 검토한다. QoS는 트래픽 우선순위를 부여하는 데 사용한다.
블록 스토리지는 대규모 데이터 처리와 가상화, 컨테이너 환경을 뒷받침하는 스토리지 아키텍처다. 성능·유연성·확장성을 제공하지만 비용 구조도 함께 고려해야 하므로, 워크로드 특성과 ROI를 기준으로 도입 범위를 정해야 한다.