File Storage
파일 스토리지(File Storage)란?
파일 스토리지는 데이터를 파일(File) 단위로 저장하고, 디렉터리 및 폴더 구조를 통해 관리하는 스토리지 시스템입니다.
운영체제(OS)에서 익숙한 계층적 디렉터리 구조(Hierarchical Directory Structure) 를 사용하며, 사용자는 파일을 쉽게 탐색하고 접근할 수 있습니다.
📌 대표적인 파일 스토리지 시스템:
- 네트워크 파일 시스템(NFS) → 리눅스/유닉스 기반 공유 스토리지
- 서버 메시지 블록(SMB) / CIFS → 윈도우 파일 공유
- AWS EFS (Elastic File System) → 클라우드 기반 파일 스토리지
- Google Filestore, Azure Files → 클라우드 파일 공유 서비스
1. 파일 스토리지의 작동 방식
🔹 기본 개념:
- 파일 스토리지는 디렉터리(폴더) + 파일명 + 파일 메타데이터 로 구성됨
- 데이터를 저장하면 파일 시스템(FS) 에 의해 자동으로 관리됨
- 사용자는 경로(Path) 기반으로 데이터 접근 가능 (예:
/home/user/document.txt) - 파일을 읽거나 수정할 때, 파일 시스템이 내부적으로 블록 단위로 데이터를 읽고 씀
🔹 파일 저장 과정:
- 사용자가 파일을 생성 → 지정된 디렉터리에 저장
- 운영체제의 파일 시스템(FS) 이 파일을 관리하고, 저장 위치를 결정
- 사용자 또는 애플리케이션은 파일 경로(Path) 기반 으로 접근 가능
- 파일 시스템이 파일을 블록 단위로 변환하여 디스크에 저장
- 파일을 수정하면 해당 블록만 변경 (전체 파일을 다시 저장할 필요 없음)
📌 파일 시스템(FS)이 데이터를 자동 관리하며, 사용자는 파일 경로를 통해 접근 가능!
2. 파일 스토리지의 주요 특징
✔ 계층적 디렉터리 구조 지원 → 사용자가 익숙한 폴더 방식
✔ 파일 단위로 데이터 저장 및 관리 → 블록처럼 세부 데이터 관리 불필요
✔ 파일 공유 가능 → 여러 사용자가 네트워크로 파일을 공유 가능 (NFS, SMB)
✔ 운영체제(OS)와의 높은 호환성 → 리눅스, 윈도우, 맥에서 기본 지원
✔ 파일 수정이 용이 → 필요한 블록만 변경 가능
✔ 트랜잭션 로그 및 파일 잠금 기능 지원 → 데이터 정합성 보장
3. 파일 스토리지 vs. 블록/오브젝트 스토리지 비교
| 특징 | 파일 스토리지 | 블록 스토리지 | 오브젝트 스토리지 |
|---|---|---|---|
| 저장 방식 | 파일 단위 저장 | 블록 단위 저장 | 오브젝트(데이터+메타데이터) 저장 |
| 구성 구조 | 계층적(디렉터리) | 비구조적(블록 주소) | 플랫(고유 ID 기반) |
| 데이터 접근 | 파일명 & 경로 | 블록 주소 | API 기반 |
| 파일 수정 가능 여부 | 가능 (블록 단위 변경) | 가능 (랜덤 I/O 지원) | 불가능 (전체 업로드 필요) |
| 속도 | 중간 | 빠름 | 느림 |
| 확장성 | 제한적 (파일 시스템 제약) | 제한적 (SAN 확장 필요) | 매우 뛰어남 (무한 확장) |
| 비용 | 중간 | 비쌈 (고성능 SSD 필요) | 저렴 (장기 저장 최적화) |
| 주요 사례 | 파일 공유, 협업 시스템 | DB, VM, ERP | 백업, CDN, 빅데이터 |
📌 파일 스토리지는 디렉터리 구조 기반으로 관리되며, 파일 공유와 협업에 적합합니다.
4. 파일 스토리지의 장점
✅ 사용자 친화적 → 디렉터리 기반으로 파일을 쉽게 관리 가능
✅ 운영체제(OS)와 높은 호환성 → 윈도우(NTFS), 리눅스(EXT4, XFS) 등 기본 지원
✅ 파일 수정 및 버전 관리 용이 → 변경된 블록만 업데이트 가능
✅ 파일 공유 가능 → NFS, SMB, CIFS를 통해 네트워크에서 여러 사용자 접근 가능
✅ 트랜잭션 및 파일 잠금 기능 지원 → 동시 작업 시 데이터 충돌 방지
5. 파일 스토리지의 단점
❌ 확장성 제한 → 디렉터리 구조로 인해 대규모 데이터 저장 시 성능 저하
❌ 고성능 트랜잭션에는 부적합 → DB, ERP 같은 애플리케이션에는 블록 스토리지가 적합
❌ 파일 검색 속도 느림 → 디렉터리 깊이가 깊어질수록 탐색 속도 저하
❌ 클라우드 환경에서 활용 어려움 → 오브젝트 스토리지보다 API 접근성이 낮음
6. 파일 스토리지의 주요 사용 사례
📌 1) 기업 파일 공유 및 협업 시스템
- 사내 문서, 프로젝트 파일, 보고서 공유
- 예: NAS(Network Attached Storage), Google Drive, OneDrive
📌 2) 애플리케이션 로그 및 설정 파일 저장
- 서버 로그 파일 저장 및 백업
- 웹 애플리케이션의 설정 파일 관리
📌 3) 웹 호스팅 및 컨텐츠 관리 시스템(CMS)
- 웹사이트의 HTML, CSS, 이미지 파일 저장
- 예: 워드프레스(WordPress) 파일 관리
📌 4) 멀티미디어 파일 저장 및 스트리밍
- 동영상, 음악, 이미지 등의 미디어 콘텐츠 저장
- 예: 사내 미디어 서버, 스트리밍 플랫폼 파일 관리
📌 5) 가상화 및 컨테이너 환경에서의 파일 관리
- 쿠버네티스(Kubernetes)에서 공유 볼륨 사용 (Persistent Volumes)
- 예: AWS EFS, Google Filestore
7. 파일 스토리지 관련 기술 및 서비스
🔹 네트워크 기반 파일 공유 시스템
| 기술 | 설명 |
|---|---|
| NFS (Network File System) | 리눅스/유닉스에서 주로 사용하는 네트워크 파일 공유 시스템 |
| SMB (Server Message Block) | 윈도우 기반 파일 공유 시스템 (CIFS 포함) |
| CIFS (Common Internet File System) | SMB의 초기 버전으로, 윈도우 파일 공유에 사용 |
| NAS (Network Attached Storage) | 네트워크를 통해 공유되는 파일 스토리지 장치 |
🔹 클라우드 파일 스토리지 서비스
| 클라우드 제공업체 | 서비스 |
|---|---|
| AWS | Elastic File System (EFS) |
| Google Cloud | Filestore |
| Microsoft Azure | Azure Files |
| IBM | Spectrum Scale |
8. 결론: 파일 스토리지를 언제 사용해야 할까?
✅ 파일 스토리지를 선택해야 하는 경우:
- 여러 사용자가 파일을 공유하고 협업해야 할 때 (NFS, SMB, NAS 활용)
- 운영체제(OS)와 직접 통합해야 하는 경우 (윈도우, 리눅스 파일 시스템)
- 웹 호스팅, 로그 저장, 애플리케이션 설정 파일 관리가 필요한 경우
- 파일을 디렉터리 구조로 체계적으로 정리하고 싶을 때
🚫 파일 스토리지를 사용하지 않는 것이 좋은 경우:
- 고성능 DB, ERP, 가상머신(VM) 저장소가 필요한 경우 → 블록 스토리지 사용
- 무제한 확장이 필요하고, API 기반 접근이 필요한 경우 → 오브젝트 스토리지 사용
📌 즉, 파일 스토리지는 “사용자 친화적, 공유 가능, OS와 호환성 높음"이 필요한 환경에서 최적의 선택입니다! 🚀