[Storage] SATA vs SAS vs NVMe 인터페이스 이해하기

이 세 가지 유형의 스토리지 인터페이스는 데이터 전송을 위한 인프라 역할을 합니다. 중요한 정보를 A 지점에서 B 지점으로 전송하는 역할을 하며, 일반도로와 고속도로처럼 다양한 시나리오에 가장 적합한 옵션이 있습니다.

 

 

SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

 

SATA는 가장 오래되고 가장 저렴한 인터페이스입니다. 일반적으로 가장 기본이 되는 인터페이스입니다. SATA 인터페이스는 두 쌍의 도체를 통해 고속 직렬 케이블을 통해 데이터를 전송합니다. 90년대에는 병렬 데이터 스트림을 사용하던 인터페이스에 비해 획기적으로 개선된 방식이었습니다. 데이터를 직렬로 전송함으로써 SATA는 여러 비트를 패킷으로 묶어 그 어느 때보다 빠르게 데이터를 전송할 수 있었습니다. 오늘날 가장 최신의 옵션은 아니지만, SATA 인터페이스는 여전히 시중에 나와 있는 거의 모든 노트북에서 사용되고 있습니다.

서버 환경에서는 SATA에 몇 가지 단점이 있습니다. 가장 큰 단점은 SATA는 half duplex기능만 제공하므로 동시에 읽고 쓸 수 없다는 점입니다. 또한 오류 복구 및 보고 기능이 적습니다. 따라서 거의 액세스하지 않는 데이터가 포함된 가벼운 워크로드의 경우 SATA는 매우 저렴합니다. 하지만 엔터프라이즈급에서는 보다 까다로운 워크로드에 SAS 채널을 사용할 가능성이 높습니다.

궁극적으로 스토리지 인터페이스를 결정할 때 성능보다 비용이 더 중요한 경우에는 SATA가 최선의 선택입니다. 더 높은 성능이 필요한 복잡한 워크로드의 경우 SAS로 업그레이드하는 것이 좋습니다.

 

SAS (Serial Attached SCSI)

 

SAS는 솔리드 스테이트 드라이브가 등장하면서 자연스럽게 SATA가 진화한 것입니다. 

SAS와 SATA의 주요 차이점은 포인트 투 포인트 직렬 프로토콜입니다. SAS를 사용하면 컨트롤러가 드라이브에 직접 연결되며, 더 얇고 긴 케이블을 통해 최대 128개의 서로 다른 장치를 연결할 수 있습니다. 또한 SAS는 고속 읽기 및 쓰기 작업을 동시에 지원하는 FULL DUPLEX 기능을 갖추고 있습니다.

이러한 이유로 SAS는 데이터 센터에서 가장 일반적인 스토리지 인터페이스입니다. 안정적이고 비용 대비 속도가 뛰어나며, 엔드투엔드 데이터 무결성을 위한 오류 검사 기능이 내장되어 있습니다. 또한 SAS는 SATA와 동일한 환경에서 작동하도록 구성할 수도 있습니다. 따라서 자주 액세스하는 데이터 에는 SAS 드라이브를 사용하고, 자주 엑세스하지 않는 데이터에는 SATA 드라이브의 비용 이점을 활용할 수 있습니다.

NVMe (Non-Volatile Memory Express)

 

강력한 컴퓨팅 성능이 필요한 기업에게 NVMe 스토리지 인터페이스보다 더 뛰어난 성능은 없습니다. 비용이 꽤 많이 들지만 속도가 주요 결정 요소라면 그만한 가치가 있습니다.

NVMe는 서버 제조업체의 급증하는 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. 2000년대 초, 최초의 PCIe 버스는 CPU에 직접 연결되었기 때문에 대역폭이 크게 증가했습니다. 하지만 안타깝게도 이 대역폭은 하드 디스크 드라이브용으로 설계된 스토리지 인터페이스에 의해 병목 현상이 발생했습니다. 그래서 미래에도 사용할 수 있는 인터페이스와 서버 기술의 발전을 최대한 활용하기 위해 NVMe가 탄생했습니다.

NVMe는 장치 드라이버와 PCIe 장치 사이에 직접 위치하여 짧은 지연 시간, 확장성 및 보안을 제공합니다. 따라서 최첨단 SAS 인터페이스보다 초당 최대 4배 더 뛰어난 I/O 작업을 제공할 수 있습니다. 또한, 드라이브가 CPU에 연결된 동일한 '풀'의 레인을 사용할 수 있게 함으로써 NVMe는 확장성을 크게 향상시킵니다. 비용 측면에서 NVMe는 전력 소비를 크게 줄이고 보안을 개선하였습니다.

이 강력한 새 스토리지 인터페이스가 아직 서버 스토리지 인터페이스 기술의 표준이 되지는 못했지만, 차세대 대세가 될 것은 분명합니다. 따라서 10년 후 현 상황을 뛰어넘는 스토리지 환경을 구축하고자 한다면 지금 바로 NVMe에 투자하는 것이 좋습니다.