JBOD

JBOD는 'Just a Bunch Of Disks' 또는 'Just a Bunch Of Drives'의 약자이다. 이는 여러 개의 물리적 하드 디스크 드라이브나 SSD를 하나의 논리적 저장 장치로 결합하는 방식을 가리킨다. RAID와 달리 데이터를 분산하거나 중복 저장하지 않고, 단순히 드라이브들을 연속된 공간으로 연결하는 것이 핵심이다.

JBOD는 운영 체제에 여러 드라이브가 하나의 큰 볼륨으로 인식되도록 한다. 예를 들어, 2TB 드라이브 세 개를 JBOD로 구성하면 운영 체제는 이를 6TB의 단일 드라이브처럼 사용한다. 데이터는 첫 번째 드라이브에 순차적으로 채워지고, 가득 차면 다음 드라이브로 이어져 기록된다. 이 과정에서 데이터의 스트라이핑이나 미러링 같은 복잡한 작업은 발생하지 않는다.

용어적으로 'JBOD'는 주로 이와 같은 논리적 결합 방식을 지칭하지만, 때로는 RAID 컨트롤러 없이 단순히 여러 드라이브를 하나의 시스템에 연결한 물리적 상태를 묘사하기도 한다. 따라서 맥락에 따라 '드라이브들의 단순 집합체'라는 넓은 의미로 사용되기도 한다.

RAID는 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 논리적 드라이브로 결합하여 성능 향상, 데이터 중복성, 또는 둘 모두를 제공하는 기술이다. 반면 JBOD는 단순히 여러 디스크를 하나의 큰 저장 공간으로 연결할 뿐, 데이터 보호나 성능 향상을 위한 추가적인 메커니즘을 포함하지 않는다.

가장 근본적인 차이는 데이터 배치 방식과 목적에 있다. RAID는 데이터를 스트라이핑, 미러링, 패리티 계산 등 특정 방식으로 분산 저장하여 장애 허용성을 확보하거나 읽기/쓰기 속도를 높인다. 예를 들어, RAID 0은 스트라이핑으로 성능을 높이지만 단일 디스크 장애 시 전체 데이터를 잃을 수 있다. RAID 1은 미러링으로 데이터 안정성을, RAID 5나 RAID 6은 패리티 정보를 사용하여 디스크 장애 시 데이터를 복구할 수 있다. JBOD는 이러한 데이터 배치 알고리즘을 전혀 사용하지 않으며, 디스크를 단순히 이어붙여 용량만을 확장한다. 따라서 JBOD 어레이 내 한 디스크에 장애가 발생하면, 해당 디스크에 저장된 데이터만 손실되며 다른 디스크의 데이터는 안전하다는 점이 RAID 0과 다르다.

다음 표는 주요 차이점을 요약한다.

결론적으로, RAID는 성능과 안정성이 중요한 환경을 위해 설계된 반면, JBOD는 비용 효율적으로 대용량 저장 공간을 확보하는 데 초점을 맞춘 단순한 연결 방식이다. 데이터의 중요도와 성능 요구사항에 따라 적절한 기술을 선택해야 한다.

JBOD 어레이를 구성하는 물리적 연결 방식은 주로 SAS와 SATA 인터페이스를 사용한다. 이 두 방식은 호스트 버스 어댑터 또는 RAID 컨트롤러와 디스크 드라이브를 연결하는 표준 프로토콜을 정의한다. SAS는 엔터프라이즈 환경을 위해 설계된 직렬 연결 방식으로, 높은 신뢰성과 듀얼 포트 기능을 제공한다. SATA는 주로 데스크톱 및 소비자 시장을 대상으로 한 직렬 연결 방식으로, 비용 효율성이 높은 것이 특징이다.

두 인터페이스는 물리적 커넥터와 프로토콜 수준에서 호환성을 갖추고 있다. SAS 호스트 버스 어댑터나 컨트롤러는 일반적으로 SATA 하드 디스크 드라이브를 연결하고 인식할 수 있다. 그러나 반대로 SATA 컨트롤러는 SAS 드라이브를 인식하지 못한다. 이 호환성 덕분에 JBOD 구성에서 SAS와 SATA 드라이브를 혼합하여 사용하는 것이 가능해진다. 단, 전체 어레이의 성능은 가장 느린 드라이브의 속도에 영향을 받을 수 있다.

물리적 연결을 구성할 때는 케이블 길이, 포트 수, 전원 공급 능력 등을 고려해야 한다. SAS는 일반적으로 더 긴 케이블 사용을 지원하며, SAS 익스펜더를 통해 단일 포트로 많은 수의 드라이브를 연결하는 확장 구성이 가능하다. SATA는 주로 직접 연결 방식을 사용하며, 포트 당 하나의 드라이브를 연결하는 것이 일반적이다. 따라서 대규모 JBOD 어레이를 구성할 때는 SAS 인프라가 더 유연한 확장성을 제공한다.

확장 유닛(Expander)은 JBOD의 물리적 연결 포트 수를 논리적으로 확장하는 데 사용되는 하드웨어 장치이다. SAS 프로토콜 환경에서 주로 활용되며, 하나의 호스트 버스 어댑터 포트에 여러 대의 하드 디스크 드라이브를 연결할 수 있게 해준다.

기본적으로 SAS Expander는 네트워크의 스위치와 유사한 역할을 수행한다. 하나의 입력(Initiator) 포트를 여러 개의 출력(Target) 포트로 분기시켜, 제한된 호스트 포트로 대규모 디스크 어레이를 구성할 수 있게 한다. 이를 통해 시스템은 더 많은 물리적 드라이브를 단일 JBOD 인클로저에 수용하거나, 여러 개의 인클로저를 하나의 논리적 체인으로 연결할 수 있다.

이 방식은 대규모 JBOD 구성을 비용 효율적으로 만든다. 고가의 다중 포트 호스트 어댑터를 추가로 구입하지 않고도 스토리지 용량을 쉽게 증설할 수 있다. 그러나 Expander를 경유하는 모든 디스크는 대역폭을 공유하게 되므로, 순차적 대용량 데이터 저장에 더 적합하고 무작위 액세스 성능에는 제약이 있을 수 있다. 또한 Expander 자체가 단일 고장점이 될 위험은 존재한다.

JBOD의 가장 큰 특징은 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 거대한 논리적 볼륨으로 통합하여 사용할 수 있다는 점이다. 각 디스크의 용량을 단순히 합산한 전체 저장 공간을 운영 체제에 제공한다. 예를 들어, 4TB 디스크 세 개로 구성된 JBOD는 총 12TB의 단일 드라이브로 인식된다. 이는 RAID 0과 유사하게 보이지만, 데이터를 스트라이핑하지 않고 각 디스크를 순차적으로 채우는 방식이 다르다.

확장성 측면에서 JBOD는 매우 유연한 구조를 가진다. 일반적으로 호스트 버스 어댑터에 연결된 포트 수나 확장 유닛의 규모에 따라 디스크를 추가할 수 있다. 새로운 디스크를 배열에 추가하면, 기존 데이터를 재구성할 필요 없이 논리적 볼륨의 총 용량이 즉시 증가한다. 이는 저장 공간 요구가 점진적으로 증가하는 환경에 적합하다.

구성의 용이성도 확장성을 뒷받침한다. 대부분의 운영 체제나 기본적인 하드웨어 RAID 컨트롤러가 JBOD 모드를 지원하며, 복잡한 설정 없이 빠르게 구축할 수 있다. 이는 별도의 고가의 RAID 컨트롤러 카드나 전문적인 스토리지 관리 소프트웨어 없이도 대용량 스토리지를 쉽게 확장할 수 있게 해준다.

JBOD는 RAID와 달리 데이터의 중복 저장이나 패리티 정보를 생성하지 않는다. 따라서 하나의 물리적 디스크에 장애가 발생하면 해당 디스크에 저장된 모든 데이터가 손실된다. 이는 JBOD의 가장 근본적인 한계로 지적된다.

데이터 보호 기능이 없는 이유는 JBOD의 설계 목적이 성능 향상이나 안정성이 아닌, 단순히 여러 디스크의 저장 공간을 하나의 논리적 볼륨으로 통합하는 데 있기 때문이다. 운영 체제는 JBOD로 구성된 디스크들을 하나의 큰 드라이브처럼 인식하지만, 실제 데이터는 각 디스크에 순차적 또는 독립적으로 분산 저장될 뿐이다.

이러한 특성 때문에 JBOD 구성에서는 데이터 백업 전략이 매우 중요해진다. 중요한 데이터를 JBOD에 저장할 경우, 별도의 물리적 미디어나 다른 스토리지 시스템에 정기적으로 백업을 수행해야 데이터 손실 위험을 관리할 수 있다. JBOD 자체는 어떠한 형태의 내결함성도 제공하지 않는다.

JBOD는 일반적으로 RAID 컨트롤러가 필요하지 않기 때문에 하드웨어 비용이 낮다. 별도의 전용 컨트롤러나 복잡한 설정 없이도 여러 드라이브를 하나의 대용량 볼륨으로 결합할 수 있어 초기 투자 비용을 절감할 수 있다.

운영 비용 측면에서도 유리한 점이 있다. JBOD는 모든 디스크를 풀 용량으로 사용하므로 RAID 1이나 RAID 5, RAID 6과 같은 방식에서 발생하는 패리티 또는 미러링을 위한 디스크 공간 오버헤드가 전혀 없다. 이는 사용 가능한 전체 저장 공간을 100% 활용할 수 있음을 의미하며, 특히 대용량 저장이 필요한 경우 단위 용량당 비용을 크게 낮춘다.

구성의 단순함으로 인한 관리 비용 절감도 중요한 요소이다. 복잡한 RAID 레벨을 설정하거나 유지보수할 필요가 없어 기술적 전문성 요구 수준이 상대적으로 낮다. 이는 소규모 사무실이나 예산이 제한된 환경에서 매력적인 선택지가 된다.

그러나 이 비용 효율성은 데이터 보호 기능을 포기하는 대가로 얻는 것이다. 단일 디스크 장애가 전체 데이터 손실로 이어질 수 있어, 데이터의 가치가 낮거나 쉽게 재생성 가능한 경우에만 진정한 비용 절감 효과를 거둘 수 있다.

JBOD는 여러 개의 물리적 하드 디스크 드라이브를 하나의 큰 논리적 드라이브로 결합하여 제공하는 방식으로, 대용량의 연속된 저장 공간이 필요한 시나리오에서 주로 활용된다. 이 구성은 RAID와 달리 데이터를 스트라이핑하거나 미러링하지 않으므로, 사용 가능한 총 용량은 모든 디스크 용량의 합과 정확히 일치한다. 이는 단일 볼륨으로 관리하기 편리한 거대한 저장소를 저렴한 비용으로 구축할 필요가 있을 때 유리하다.

주요 사용 사례로는 비선형 편집 시스템을 위한 원본 미디어 파일 저장이나, 디지털 아카이빙이 있다. 고해상도 비디오, 오디오, 이미지 파일들은 매우 큰 용량을 차지하기 때문에, JBOD로 구성된 스토리지는 하나의 드라이브 문자 아래에서 모든 미디어 에셋을 관리할 수 있는 직관적인 환경을 제공한다. 또한, 주기적으로 생성되는 전체 시스템 백업 이미지와 같은 대용량 백업 데이터를 임시로 보관하는 용도로도 적합하다.

그러나 JBOD는 데이터 보호 메커니즘이 전혀 없기 때문에, 중요한 데이터의 1차 저장소로 사용하기에는 위험하다. 구성된 디스크 중 하나라도 고장 나면, 해당 디스크에 저장된 데이터는 완전히 손실된다. 따라서 JBOD에 저장하는 데이터는 다른 안전한 위치에 중복되어 있거나, 손실되어도 치명적이지 않은 데이터로 한정하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 편집이 완료된 프로젝트의 최종 마스터 파일은 RAID나 클라우드에 보관하고, 작업 중 생성된 대용량 중간 파일만 JBOD에 임시 저장하는 방식으로 활용한다.

JBOD 구성은 데이터의 영구적 보존이나 고가용성이 요구되지 않는 임시 작업 공간으로 적합하다. 예를 들어, 대용량의 미디어 파일 편집 작업에서 원본 파일은 RAID 어레이에 안전하게 보관한 채, 편집용 작업 복사본을 JBOD 볼륨에 저장하여 사용한다. 이는 고성능이 필요하지만 작업 완료 후 삭제해도 무방한 데이터를 처리할 때 유용한 방식이다.

또한, 중요도가 낮은 대용량 데이터의 일시적 백업이나 아카이브 목적으로도 활용된다. 오래된 프로젝트 파일, 다운로드 캐시, 시스템 로그 파일, 또는 테스트 환경에서 생성된 데이터처럼 손실되더라도 치명적이지 않은 정보를 저장하는 데 적합하다. 이러한 데이터를 RAID 5나 RAID 6과 같이 패리티 정보를 저장하는 구성에 보관하는 것은 불필요한 비용과 복잡성을 초래할 수 있다.

다음은 JBOD가 임시 또는 비중요 데이터 저장에 적합한 대표적인 사례를 정리한 표이다.

이러한 사용 사례에서 JBOD는 단일 디스크 장애가 전체 데이터의 손실로 이어질 수 있다는 점을 명심해야 한다. 따라서 데이터의 중요도와 내구성 요구 사항을 정확히 평가한 후, 비용 효율적인 임시 저장 솔루션으로서의 역할에 한정하여 도입하는 것이 바람직하다.

JBOD의 가장 큰 장점은 사용 가능한 전체 디스크 용량을 최대한 활용할 수 있다는 점이다. RAID는 패리티 정보 저장이나 미러링을 위해 일부 용량을 희생하지만, JBOD는 각 디스크의 모든 공간을 데이터 저장에 사용할 수 있다. 이는 단순히 용량을 합산한 것과 같아, 예를 들어 2TB, 4TB, 8TB 디스크를 결합하면 정확히 14TB의 단일 논리적 볼륨을 제공한다.

비용 효율성이 뛰어나며 구성이 매우 간단하다. 별도의 복잡한 RAID 컨트롤러나 전용 하드웨어가 필요 없이, 호스트 버스 어댑터(HBA)나 심지어 기본적인 SATA 포트만으로도 구현이 가능하다. 이는 초기 투자 비용을 크게 절감한다. 또한 서로 다른 용량과 모델, 심지어는 다른 제조사의 디스크를 자유롭게 혼합하여 사용할 수 있어 유연성이 높다.

용량 확장이 용이하다는 점도 주요 장점이다. 새로운 디스크를 추가하기만 하면 논리적 볼륨의 크기가 즉시 증가하며, 기존 데이터를 재분배하거나 복잡한 마이그레이션 과정이 필요하지 않다. 이는 대용량 데이터가 점진적으로 증가하는 환경에 매우 적합하다.

JBOD 구성의 가장 큰 단점은 데이터 중복성이나 패리티 정보를 생성하지 않아 단일 장애점이 존재한다는 점이다. 하나의 물리적 디스크에 장애가 발생하면, 해당 디스크에 저장된 모든 데이터가 손실된다. 다른 디스크의 데이터는 안전하지만, 전체 논리적 볼륨이 깨지거나 접근 불가 상태가 될 수 있다.

성능 측면에서도 제한이 있다. RAID 0처럼 데이터를 스트라이핑하지 않기 때문에, 여러 디스크에 대한 병렬 읽기/쓰기 성능 향상 효과를 기대할 수 없다. 일반적으로 데이터는 디스크에 순차적으로 채워지므로, I/O 작업이 주로 하나의 디스크에 집중되어 병목 현상이 발생할 수 있다. 또한, 핫 스왑이 물리적으로 지원되더라도 논리적 볼륨을 온라인 상태로 유지하며 디스크를 교체할 수 있는 기능이 기본적으로 제공되지 않는다.

관리적 복잡성도 고려해야 한다. 운영 체제는 JBOD로 연결된 각 디스크를 개별 저장 장치로 인식하므로, 사용 가능한 많은 수의 드라이브 문자가 할당될 수 있다. 이는 관리 부담을 증가시킨다. 데이터 복구 상황에서도 어려움이 따르는데, 컨트롤러나 호스트 버스 어댑터에 문제가 생기면 전체 디스크 그룹에 접근하는 것이 복잡해질 수 있다[4]. 따라서 JBOD는 성능이나 안정성이 중요한 미션 크리티컬 시스템의 주 저장 장치로는 부적합하다.

RAID는 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 논리적 드라이브로 결합하여 성능, 용량, 또는 신뢰성을 향상시키는 기술이다. JBOD가 단순한 용량 집적에 초점을 맞춘다면, RAID는 데이터를 분산 저장하는 방식에 따라 다양한 레벨로 구분되며 각기 다른 목적을 가진다.

가장 기본적인 레벨인 RAID 0 (스트라이핑)은 데이터를 블록 단위로 여러 디스크에 나누어 저장한다. 이로 인해 읽기 및 쓰기 속도가 크게 향상되지만, 한 개의 디스크만 고장 나도 전체 데이터를 잃을 수 있어 신뢰성은 오히려 떨어진다. 반면, RAID 1 (미러링)은 동일한 데이터를 두 개 이상의 디스크에 중복 저장한다. 이는 읽기 성능을 약간 향상시키고, 단일 디스크 고장 시에도 데이터를 보호할 수 있지만, 사용 가능한 총 저장 용량은 디스크 중 가장 작은 용량의 디스크 하나 분량으로 제한된다.

보다 복잡한 레벨로는 패리티 정보를 활용하여 성능과 내결함성을 균형 있게 제공하는 방식들이 있다. RAID 5는 데이터와 함께 패리티 정보를 모든 디스크에 분산 저장하며, 최소 3개 이상의 디스크가 필요하다. 이는 하나의 디스크 고장을 견딜 수 있으면서도 RAID 0에 비해 용량 효율이 높다. RAID 6은 RAID 5의 개념을 확장하여 두 개의 독립적인 패리티 체계를 사용한다. 이로 인해 동시에 두 개의 디스크가 고장 나도 데이터를 복구할 수 있어 안전성이 극대화되지만, 쓰기 성능 저하와 더 많은 디스크 오버헤드가 발생한다.

다양한 RAID 레벨의 주요 특성을 비교하면 다음과 같다.

이 외에도 RAID 10 (1+0)과 같이 여러 레벨을 중첩하는 네스티드 RAID도 존재한다. RAID의 선택은 성능, 용량, 데이터 보호, 비용 간의 트레이드오프를 고려하여 응용 환경에 맞게 결정된다.

스토리지 풀링 소프트웨어는 JBOD와 같은 물리적 디스크 어레이를 단일 논리적 저장 공간으로 통합하고 관리하는 소프트웨어 기반의 솔루션이다. 이 소프트웨어는 운영 체제나 하이퍼바이저 레벨에서 동작하며, 하드웨어 RAID 컨트롤러에 의존하지 않고 소프트웨어만으로 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 풀(Pool)로 묶는 기능을 제공한다. 대표적인 예로 윈도우의 스토리지 스페이스(Storage Spaces), 리눅스의 LVM(Logical Volume Manager) 또는 ZFS, 그리고 다양한 NAS 운영체제에 내장된 소프트웨어 RAID 기능 등이 있다.

이러한 소프트웨어는 사용 가능한 모든 디스크 용량을 통합하여 하나의 큰 볼륨으로 표시하거나, 사용자가 정의한 수준의 데이터 중복성과 내결함성을 제공하기 위해 미러링이나 패리티 기반의 RAID 방식(예: RAID 5, RAID 6에 상응)을 구현할 수 있다. JBOD가 단순한 용량 확장에 그치는 반면, 스토리지 풀링 소프트웨어는 그 위에 데이터 보호 계층을 추가하는 역할을 한다. 또한, 물리적 디스크를 교체하거나 용량을 확장하는 과정이 하드웨어 RAID보다 유연한 경우가 많다.

따라서, 스토리지 풀링 소프트웨어는 JBOD의 단순함과 하드웨어 RAID의 복잡성 및 비용 사이에서 균형을 잡는 대안으로 평가된다. 이는 표준 서버 하드웨어를 사용하면서도 데이터 보호 기능이 필요한 중소규모 스토리지 구축이나, 클라우드 환경의 소프트웨어 정의 스토리지(SDS) 기반 인프라에서 핵심 구성 요소로 활용된다.