[정보관리 기술사] Object Storage

Object Storage란 무엇인가?

Object Storage(객체 저장소)는 객체라고 하는 비정형 형식으로 데이터를 저장하고 관리하는 기술이다. 조직에서는 사진, 동영상, 이메일, 웹 페이지, 센서 데이터 및 오디오 파일과 같은 다량의 비정형 데이터를 생성하고 분석한다. 클라우드 객체 스토리지 시스템은 이 데이터를 여러 대의 물리적 디바이스에 분산하지만 사용자는 단일의 가상 스토리지 리포지토리에서 효율적으로 콘텐츠에 액세스할 수 있다. 객체 스토리지 솔루션은 규모와 유연성이 필요한 클라우드 네이티브 애플리케이션을 구축하는 데 적합하며, 분석, 백업 또는 아카이브를 위해 기존 데이터 스토어를 가져오는 데 사용할 수도 있다.

메타데이터는 객체 스토리지 기술에 중요하다. 객체 스토리지에서 객체는 단일 버킷에 보관되며 폴더 안의 파일이 아니다. 대신에객체 스토리지는 파일을 구성하는 데이터의 조각을 결합하고 사용자가 생성한 모든 메타데이터를 해당 파일에 추가한 다음 사용자 지정식별자를 연결한다. 여기서 계층 구조 스토리지 또는 계층화된 스토리지와 반대되는 플랫 구조가 생성되는데, 이를 버킷이라고 한다. 사용자는 파일 유형과 관계없이 해당하는 기능 및 특성을 기준으로 버킷의 모든 객체를 검색하고 분석할 수 있다.

 

객체 스토리지는 다량의 데이터를 위한 아키텍처를 제공하기 때문에 데이터 레이크에 적합한 스토리지이다. 이 아키텍처에서 데이터의 각 조각은 객체로 저장되고 객체 메타데이터가 제공하는 고유 식별자를 사용하여 간편하게 액세스할 수 있다. 이 아키텍처는 기존 스토리지의 확장 제한을 없애주는데, 객체 스토리지가 클라우드의 스토리지가 된 이유가 여기에 있다.

객체 스토리지의 중요한 이점은 데이터 레이크, 클라우드 네이티브 애플리케이션, 분석, 로그 파일 및 기계 학습(ML)과 같은 사용 사례에서 거의 무제한으로 확장하고 다량의 데이터를 저렴한 비용으로 저장할 수 있다는 것이다. 또한 객체 스토리지는 우수한 데이터 내구성과 복원력을 제공한다. 여러 시스템과 심지어 여러 데이터 센터 및 리전에 걸쳐 있는 다수의 디바이스에 객체를 저장하기 때문이다. 따라서 거의 무제한으로 확장할 수 있고 데이터의 복원력 및 가용성이 개선된다.

 

 

Network Storage, File Storage, Block Storage와의 비교

- Network Storage: Network Storage는 데이터를 네트워크를 통해 연결된 스토리지 장치에 저장하는 방식이다. 일반적으로 파일 시스템 기반으로 동작하며, 네트워크 파일 시스템(NFS)이나 서버 메시지 블록(SMB)과 같은 프로토콜을 사용하여 액세스된다. Network Storage는 파일 단위로 데이터를 저장하고, 파일의 변경 및 삭제가 용이합니다.

- File Storage: File Storage는 컴퓨터 시스템에서 파일을 저장하고 관리하는 방식다. 파일 시스템 계층 구조를 가지며, 파일과 디렉토리로 구성된다. 주로 일반적인 파일 서버 형태로 사용되며, 데이터에 대한 읽기/쓰기 작업이 가능하다.

- Block Storage: Block Storage는 블록 수준의 접근을 제공하는 저장 방식이다. 데이터는 고정된 블록 크기로 나뉘어 저장되며, 주로 디스크 혹은 SAN(Storage Area Network)을 통해 사용된다. 주로 원시 블록 장치로 사용되며, 파일 시스템을 사용하여 데이터를 구성한다. 주로 서버 기반 애플리케이션과 데이터베이스에서 사용된다.

 

 

 

주요 Open Source Object Storage

1. Ceph: Ceph는 대규모 클러스터 환경에서 객체, 블록, 파일을 통합 관리하는 분산 스토리지 시스템이다. 가용성과 내결함성을 위해 객체 저장소를 제공하며, 여러 노드에 데이터를 분산하여 저장한다.

2. OpenStack Swift: OpenStack Swift는 대규모 데이터를 위한 스케일 아웃 객체 저장소 시스템이다. 가용성과 내결함성을 갖추고, 데이터를 여러 노드에 분산 저장하여 안정적인 저장과 액세스를 제공한다.

3. MinIO: MinIO는 경량화된 객체 저장소 서버로, 클라우드 환경에서 사용하기 위해 설계되었다. S3 호환성을 갖추고 있으며, 대규모 분산 객체 저장소를 구축할 수 있는 유연성을 제공한다.

4. OpenIO: OpenIO는 대규모 스토리지 인프라를 위한 객체 저장소 솔루션이다. 유연한 확장성과 분산 아키텍처를 갖추고 있으며, 높은 성능과 가용성을 제공한다.

5. Riak CS: Riak CS는 오픈 소스 기반의 대규모 객체 저장소 시스템이다. 가용성, 확장성, 내결함성을 갖추고 있으며, 대용량 비정형 데이터를 처리하는 데 적합한다.

 

 

 

 

Object Storage 사용 사례

객체 스토리지는 다양한 솔루션에 사용됩니다. 일반적인 사용 사례는 다음과 같다.

분석

모든 유형의 데이터를 거의 무제한으로 클라우드 객체 스토리지에 수집 및 저장하고 빅 데이터 분석을 수행하여 운영, 고객 및 시장에 대한 귀중한 인사이트를 얻을 수 있다.

 

데이터 레이크

데이터 레이크는 클라우드 객체 스토리지를 기반으로 사용하는데, 거의 무제한의 확장성과 높은 내구성을 제공하기 때문이다. 수 기가바이트에서 수 페타바이트의 콘텐츠로 스토리지를 중단 없이 원활하게 확장할 수 있고 사용한 만큼만 요금을 지불한다. 확장 가능한성능, 사용하기 쉬운 기능, 기본적인 암호화 및 액세스 제어 기능을 제공한다.

 

클라우드 네이티브 애플리케이션 데이터

클라우드 네이티브 애플리케이션은 컨테이너화 및 서버리스와 같은 기술을 활용하여 고객의 기대를 빠르고 유연한 방식으로 충족한다. 이러한 애플리케이션은 일반적으로 데이터나 상태를 공유하여 내부적으로 통신하는 마이크로서비스라는 작고 느슨하게 결합된 독립적인 구성 요소로 구성된다. 클라우드 스토리지 서비스는 이러한 애플리케이션에 데이터 관리 기능을 제공하고 클라우드 환경의 지속적인 데이터 스토리지 문제에 대한 솔루션을 제공한다. 객체 스토리지를 사용하면 용량에 상관없이 콘텐츠를 추가하고 어디에서든 액세스할 수 있으므로 애플리케이션을 더 빠르게 배포하고 더 많은 사용자가 사용하도록 할 수 있다.

 

데이터 아카이빙

클라우드 객체 스토리지는 장기 데이터 보존에 아주 적합하다. 온프레미스 테이프 및 디스크 아카이브 인프라를 향상된 데이터 내구성, 즉각적인 검색 시간, 향상된 보안 및 규정 준수, 고급 분석 및 비즈니스 인텔리전스를 위한 향상된 데이터 접근성을 제공하는 솔루션으로 교체할 수 있다. 또한 다량의 리치 미디어 콘텐츠를 비용 효율적으로 아카이빙하고 규정된 규제 데이터를 장기간 보존할 수 있다.

 

리치 미디어

애플리케이션의 속도를 높이고 동영상, 디지털 이미지 및 음악과 같은 리치 미디어 파일의 저장 비용을 절감한다. 객체 스토리지를 사용하면 전 세계에 복제되는 비용 효율적인 아키텍처를 생성하고 스토리지 클래스 및 복제 기능을 사용하여 분산된 사용자에게 미디어를전송할 수 있다.

 

백업 및 복구

콘텐츠를 복제하도록 객체 스토리지 시스템을 구성할 수 있다. 물리적 디바이스에 장애가 발생하면 중복된 객체 스토리지 디바이스를 사용할 수 있게 된다. 이렇게 하면 시스템 및 애플리케이션이 중단 없이 계속 실행된다. 또한 여러 데이터 센터와 지리적 리전에걸쳐 데이터를 복제할 수도 있다.

 

ML

기계 학습(ML)에서는 예측 또는 추론을 수행하도록 컴퓨터를 ‘가르칩니다’. 알고리즘을 사용하여 모델을 훈련한 다음 모델을 애플리케이션에 통합하여 대규모로 실시간 추론을 생성한다. 기계 학습을 수행하려면 객체 스토리지가 필요한데, 규모와 비용 효율성 때문이다. 프로덕션 모델은 일반적으로 수백만에서 수십억에 이르는 예제 데이터 항목을 학습하고 20밀리초라는 짧은 시간 안에 추론을 생성한다.