대용량 스토리지(mass storage)는 컴퓨팅 분야에서 지속적이고 기계가 읽을 수 있는 방식으로 대량의 데이터를 저장하는 것을 의미한다. 일반적으로 이 용어는 동시대의 주기억장치(RAM)와 비교하여 상대적으로 큰 용량의 저장 장치를 가리키는 개념으로 사용된다.
개념 및 범위
대용량 스토리지로 분류되는 장치 및 시스템에는 하드 디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 자기 테이프 드라이브, 광 디스크 드라이브, 광자기 디스크 드라이브, 메모리 카드 등이 포함된다. 또한 RAID 시스템, 테이프 라이브러리와 같은 대규모 저장 시스템도 이 범주에 속한다. 홀로그램 메모리와 같은 실험적 형태의 저장 기술도 포함될 수 있다. 대용량 스토리지는 이동식 미디어(removable media)를 사용하는 장치와 그렇지 않은 장치를 모두 포함하며, RAM(랜덤 액세스 메모리)은 이 범주에 포함되지 않는다.
분류
대용량 스토리지는 크게 두 가지 광범위한 클래스로 나눌 수 있다. 첫째는 스마트폰이나 개인용 컴퓨터와 같은 장치의 로컬 데이터 저장이며, 둘째는 클라우드 서비스를 위한 엔터프라이즈 서버 및 데이터 센터의 저장이다. 로컬 스토리지의 경우 SSD가 HDD를 대체하는 추세에 있으며, 모바일 부문에서는 대부분의 시스템이 NAND 플래시 메모리를 기반으로 한다. 엔터프라이즈 및 데이터 센터 환경에서는 SSD와 HDD를 혼합하여 스토리지 계층을 구성하는 방식이 일반적이다.
역사적 배경
"대용량(mass)"이라는 데이터의 개념은 시대와 시장 부문에 따라 크게 달라져 왔다. 1940년대 후반 컴퓨터 기술이 시작된 이래 저장 장치의 용량은 수십 배로 증가해 왔다. 1966년 가을 합동 컴퓨터 회의(FJCC)의 논문들은 당시 하드 디스크 드라이브보다 훨씬 큰 장치에 이 용어를 사용했다. 1972년의 한 분석에서는 비디오 테이프를 사용하는 Ampex(테라비트 메모리), 레이저를 사용하는 Precision Industries(Unicon 690-212) 등의 시스템을 대용량 저장 시스템으로 식별했으며, 당시 문헌에서 대용량 저장 용량에 대한 가장 일반적인 정의는 1조 비트(약 125GB)였다. 대용량 스토리지에 관한 최초의 IEEE 회의는 1974년에 열렸으며, 당시에는 약 1GB 정도의 용량이 대용량 스토리지로 식별되었다. 1970년대 중반 IBM은 IBM 3850 Mass Storage System이라는 제품을 출시하여 헬리컬 스캔 자기 테이프 카트리지로 백업된 가상 디스크를 제공했다.
주요 저장 매체
자기 디스크(HDD)는 오랫동안 개인용 컴퓨터의 주요 저장 매체로 사용되어 왔다. 플래시 메모리, 특히 NAND 플래시는 움직이는 부품이 없어 견고성이 높고 지연 시간이 낮아 고성능 컴퓨팅 환경에서 HDD를 대체하는 영역이 확대되고 있다. 플래시 메모리는 USB 메모리 스틱과 같은 이동식 저장 장치로도 널리 사용된다. 광 디스크(DVD, CD)는 소매 소프트웨어, 음악 및 영화의 대규모 유통에 사용되었으나, 그 사용은 감소 추세에 있다.
연결 방식 및 아키텍처
대용량 스토리지는 연결 방식에 따라 DAS(Direct Attached Storage, 직접 연결 저장장치), NAS(Network Attached Storage, 네트워크 연결 저장장치), SAN(Storage Area Network, 저장장치 전용 네트워크) 등으로 분류된다. DAS는 서버에 직접 연결되는 방식으로 속도가 빠르고 구성이 단순하지만 확장성과 공유 기능이 제한적이다. NAS는 이더넷 네트워크를 통해 파일 단위로 데이터를 공유하며, 여러 사용자가 동시에 접근할 수 있다. SAN은 파이버 채널 등의 고속 전용 네트워크를 통해 블록 단위의 데이터 전송을 제공하며, 대규모 데이터 센터 환경에서 주로 사용된다.
데이터 구성 및 파일 시스템
데스크톱 및 대부분의 서버 컴퓨터에서 대용량 스토리지는 일반적으로 파일 시스템에 데이터를 구성하여 사용한다. 파일 시스템의 선택은 장치의 성능을 극대화하는 데 중요한 요소이다. 일부 관계형 데이터베이스는 파일 시스템이나 별도의 스토리지 관리자 없이 대용량 스토리지 장치의 원시 블록 장치(raw block device)에 직접 데이터를 저장하기도 한다. 이동식 미디어에서는 파일 시스템 대신 아카이브 형식(예: tar)이 사용되기도 한다.
