엔터프라이즈 스토리지 어레이의 디스크 계층은 대체로 두 가지로 정리된다. SSD 가 성능 티어, NL-SAS 가 용량 티어를 맡는다. 중간을 채우던 10K · 15K RPM SAS 는 SSD 가격이 내려오면서 대부분 사라져, 지금은 두 계층 구성이 표준이다.
| 항목 | SSD | NL-SAS |
|---|---|---|
| 구조 | NAND 플래시, 구동부 없음 | 회전 디스크, 7,200 RPM |
| 인터페이스 | SAS · SATA · NVMe | SAS (듀얼 포트, SCSI 명령셋) |
| 랜덤 IOPS | 수만 이상 | 대략 75~150 |
| 지연 | 수십~수백 마이크로초 | 대략 8~15 밀리초 |
| 순차 대역폭 | 수백 MB/s ~ 수 GB/s | 대략 200~280 MB/s |
| 단위 용량 | 상대적으로 작다 | 크다 |
| 용량당 가격 | 높다 | 가장 낮다 |
| 수명 지표 | DWPD · TBW (쓰기 마모) | MTBF (기계적 고장) |
| 발열 · 소비전력 | 낮다 | 높다 |
NL-SAS(Nearline SAS)는 SATA 디스크의 기계 구조에 SAS 인터페이스를 붙인 제품이다. 회전 속도와 실제 성능은 SATA 와 사실상 같다. SATA 대비 얻는 것은 듀얼 포트(경로 이중화), 더 나은 오류 보고와 복구, 엔터프라이즈 어레이 컨트롤러와의 호환성이다.
즉 NL-SAS 를 고르는 이유는 성능이 아니라 어레이에 물릴 수 있고 경로를 이중화할 수 있기 때문이다.
SSD 는 랜덤 I/O 가 지배적인 곳에 둔다. OLTP 데이터베이스, VDI, 가상화 데이터스토어, 메타데이터 볼륨, 티어링의 상위 계층과 캐시가 해당된다.
NL-SAS 는 순차 I/O 와 콜드 데이터에 둔다. 백업 대상, 아카이브, 영상 감시 녹화, 로그 보관이 해당된다.
12TB 이상 디스크는 리빌드가 수십 시간에서 며칠까지 걸린다. 그동안 두 번째 디스크가 죽으면 볼륨 전체를 잃는다. 리빌드 시간이 길수록 그 확률은 올라간다. RAID 6, RAID-TP, 또는 이레이저 코딩을 쓴다. 3TB 급이라도 리빌드가 열 시간을 넘기는 것이 보통이다.
DWPD(Drive Writes Per Day)는 보증 기간 동안 하루에 드라이브 전체 용량만큼 몇 번 덮어쓸 수 있는가를 뜻한다. 읽기 위주면 1 DWPD 이하(RI, Read Intensive)로 충분하고, 로그나 저널처럼 쓰기가 몰리는 볼륨은 3 DWPD 이상(MU · WI)이 필요하다. 용량만 보고 RI 모델을 로그 볼륨에 넣으면 보증 기간 안에 마모된다.
SSD 와 NL-SAS 를 한 어레이에 섞어 두기만 하면 NL-SAS 계층에 떨어진 데이터의 지연이 그대로 사용자에게 드러난다. 오토 티어링이나 SSD 읽기 캐시를 함께 구성해야 계층 구성의 의미가 생긴다.
디스크 15본 × 3,300GB 를 예로 든다. 제조사 표기 GB 는 10진(1GB = 10^9 바이트)이고 OS 가 보여 주는 값은 2진(TiB)이라, 3,300GB 는 약 3.0 TiB 다.
| 구성 | 데이터 디스크 | 원시 용량 | 2진 환산 |
|---|---|---|---|
| RAW | 15 | 49,500 GB | 약 45.0 TiB |
| RAID 5 (14D+1P) | 14 | 46,200 GB | 약 42.0 TiB |
| RAID 6 (13D+2P) | 13 | 42,900 GB | 약 39.0 TiB |
| RAID 6 + 핫스페어 1 (12D+2P) | 12 | 39,600 GB | 약 36.0 TiB |
| RAID 10 | 7.5 | 24,750 GB | 약 22.5 TiB |
여기서 파일시스템과 메타데이터 오버헤드로 5~10% 가 더 빠지고, 스냅샷과 씬 프로비저닝 여유를 20% 남기는 것이 일반적이다. RAID 6 + 핫스페어 기준이면 실사용 계획 용량은 30 TiB 안팎으로 잡는다.
백엔드 디스크 IOPS 를 그대로 더해 프런트엔드 성능으로 쓰면 안 된다. RAID 쓰기 페널티가 붙는다. RAID 6 은 쓰기 1회당 백엔드 I/O 6회, RAID 5 는 4회, RAID 10 은 2회다.
쓰기 비중 30%, 백엔드 합계 49,500 IOPS, RAID 6 인 경우 실효 프런트엔드 IOPS 는 다음과 같다.
49,500 / (0.7 x 1 + 0.3 x 6) = 49,500 / 2.5 = 약 19,800 IOPS
대역폭도 마찬가지다. 디스크 대역폭 합이 수십 GB/s 가 나와도 컨트롤러와 백엔드 경로(PCIe · SAS 레인)가 먼저 한계에 닿는다. 산정 결과는 컨트롤러 스펙과 대조해 낮은 쪽을 택한다.