분산 파일 시스템: DFS란?

분산 파일 시스템, 즉 DFS는 네트워크로 연결된 여러 서버 중 하나의 공유된 스토리지에서 PDF, Word 문서, 이미지, 비디오 파일, 오디오 파일 등의 데이터 파일에 사용자 또는 애플리케이션이 액세스하도록 지원하는 데이터 저장 및 관리 체계입니다. 서버 클러스터 전반에서 데이터가 공유되고 저장되므로 DFS는 많은 사용자가 여러 머신에서 스토리지 리소스와 데이터 파일을 공유하도록 지원합니다.

기업이 DFS를 이용하는 주된 이유는 두 가지가 있습니다. 

• 보조 스토리지 미디어에 데이터를 영구적으로 저장
• 사용자와 애플리케이션 간에 정보를 쉽고 효율적이며 안전한 방식으로 공유

컴퓨터 운영 체제의 하위 체제인 DFS는 데이터 파일을 관리, 정리, 저장, 보호, 검색, 공유합니다. 애플리케이션 또는 사용자는 시스템의 데이터 파일을 로컬 파일처럼 저장하거나 액세스할 수 있습니다. 사용자는 컴퓨터 또는 스마트폰에서 여러 서버에 저장된 파일로 연결되는 트리 같은 구조로 분기되는 단일 경로로 DFS의 공유 폴더를 모두 볼 수 있습니다. 

DFS에는 두 가지 중요한 구성 요소가 있습니다.

• 위치 투명성 – 파일에 액세스하거나 파일을 저장하기 위해 사용되는 컴퓨터에 상관없이 사용자는 모든 데이터 파일을 위한 단일 네임스페이스를 볼 수 있습니다. 사용자는 파일이 처음에 저장된 장소를 알 수 없으며 경로 이름을 변경하지 않고 필요에 따라 폴더 내에서 파일을 이동할 수 있습니다.
• 중복성 – DFS는 파일 복제 기능을 통해 클러스터의 여러 노드에 걸쳐 파일의 복제본을 분산시킵니다. 따라서 서버 장애가 발생할 경우에도 데이터 가용성이 향상됩니다.

분산 파일 시스템의 작동 원리

DFS의 경우 워크스테이션 및 서버가 서로 연결되어 스토리지 노드 클러스터가 있는 하나의 병렬 파일 시스템을 생성합니다. 시스템은 단일 네임스페이스와 스토리지 풀 아래에 그룹화되며, 여러 호스트 또는 서버를 통해 동시에 빠른 데이터 액세스를 지원할 수 있습니다. 

데이터 자체는 하드 디스크 드라이브(HDD)부터 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 및 퍼블릭 클라우드에 이르기까지 다양한 스토리지 디바이스 또는 시스템에 존재할 수 있습니다. 데이터 저장 위치에 상관없이 DFS는 하나의 호스트 서버만을 사용하는 독립형(또는 독립적) 네임스페이스로 설정되거나 여러 호스트 서버를 사용하는 도메인 기반 네임스페이스로 설정될 수 있습니다. 

사용자가 파일 이름을 클릭하여 데이터에 액세스하면, DFS는 사용자가 위치한 곳에 따라 여러 서버를 확인한 다음 해당 서버 그룹에서 첫 번째로 사용 가능한 파일 복제본을 제공합니다. 이를 통해 많은 사용자가 파일에 액세스 중일 때 서버 중 어느 것도 중단되지 않도록 방지할 수 있으며, 서버 오류 또는 장애 발생 시 데이터 가용성을 유지할 수 있습니다.  

DFS 파일 복제 기능을 통해 파일에 대한 변경 사항이 서버 노드 전반에서 해당 파일의 모든 인스턴스에 복제됩니다.

분산 파일 시스템의 기능

기업이 데이터 파일을 관리하고 정리하고 이에 액세스하도록 돕는 DFS 솔루션은 많습니다. 이러한 솔루션 중 대부분은 다음과 같은 기능을 포함하고 있습니다.

• 액세스 투명성 – 사용자는 자체 워크스테이션에 파일이 로컬로 저장된 것처럼 파일에 액세스할 수 있습니다.
• 위치 투명성 – 호스트 머신은 파일 데이터의 위치를 알지 못해도 괜찮습니다. DFS가 이를 관리하기 때문입니다.
• 파일 잠금 – 시스템은 다른 위치에 있는 두 명의 사용자가 동시에 동일한 파일을 변경하지 못하도록 모든 위치에서 사용 중인 파일을 잠급니다.
• 이동 중 데이터 암호화 – DFS는 데이터가 시스템을 통과하여 이동할 때 데이터를 암호화하여 보호합니다.
• 여러 프로토콜에 대한 지원 – 호스트는 Server Message Block(SMB), Network File System(NFS), 및 Portable Operating System Interface(POSIX) 등 다양한 프로토콜을 사용하여 파일에 액세스할 수 있습니다.

분산 파일 시스템의 장점은 무엇인가요?

분산 파일 시스템의 첫 번째 장점은 여러 위치에서 동일한 데이터에 액세스하도록 지원한다는 것입니다. 또한 여러 지리적 위치에서 정보를 간편하게 그리고 매우 효율적으로 공유할 수 있도록 지원합니다. DFS는 사이트 간에 파일을 복제하거나 폴더를 이동해야 할 필요가 전혀 없습니다. 따라서 이러한 사이트 간 파일 복제와 폴더 이동에 소요되는 시간과 노력을 다른 곳에 더 유용하게 사용할 수 있습니다.

다른 장점과 이점은 다음과 같습니다.

• 데이터 회복력 – 파일이 두 개 이상의 위치에 존재하므로 서버 장애가 발생해도 재해로 간주되지 않습니다.
• 네트워크 효율성 – DFS가 사용 가능한 다음 노드에서 데이터를 가져올 수 있으므로 대용량 워크로드로 인해 시스템이 느려지지 않습니다.
• 최신 정보에 대한 액세스 – 공유 폴더 또는 파일을 변경할 경우 변경 사항을 DFS를 사용하는 모든 사람이 즉시 보고 이용할 수 있습니다.
• 간편한 확장성 – 시스템을 확장하려면 노드를 더 추가하기만 하면 됩니다. 높은 신뢰성 – 파일이 여러 호스트에 걸쳐 복제되므로 데이터 손실 걱정이 덜합니다.