NAS를 도입할지말지 고민이라면 일단 읽어보세요 – (4) NAS의 네트워크 성능적 한계

가장 필요한 인프라인 네트워크

NAS를 도입함에 있어 가장 큰 이유는 언제 어디서나 나의 스토리지 서버에 연결해서 내가 보관중인 자료를 사용하거나 공유할 수 있어야 합니다. 사실 이 이유가 없다면 앞에서도 계속 설명했지만 USB 외장하드를 들고 다니시는게 제일 현명합니다. 그런점에서 언제 어디서나 연결이 가능한 인터넷 환경은 NAS의 성능과 활용에 굉장히 중요합니다. 로컬에서 사용하더라도 마찬가지입니다. 로컬망 그 이상의 성능을 낼 순 없어 아무리 고성능으로 구축했다 하더라도 네트어크 성능한계까지만 데이터를 주고 받을 수 있습니다.

이 글에서는 왜 당연한 얘기를 한 꼭지를 들여서 설명하는지에 대해 저의 현재 사용 실태와 함께 설명하고자 합니다.


저는 인터넷을 지역 케이블로 사용합니다. 그리고 이 블로그는 그 인터넷 위에서 돌아가고 있습니다.

이 블로그의 사이트 이용안내에서도, 그리고 몇가지 포스팅으로 안내드렸지만 제가 사용하는, 현재 블로그가 운영되고 있는 이 환경이 가정용 지역 케이블 인터넷입니다. 그 악명높다는 속칭 구라광랜이라고 불리는 인터넷입니다. 이런 환경에서 현재 이 블로그를 운영하고 있는데 이 포스팅을 읽고 있으신 여러분들은 어떠신가요? 사실 쾌적하지는 않을겁니다. 제가 리뷰 쓴 포스팅을 한번 열어보시면 아시겠지만 사진 로드가 상당히 느린편일겁니다. 업로드 대여폭이 25Mbps선인데, 원격지 백업이 돌거나 제가 외부에서 제 NAS에 들어와서 다운로드, 업로드 작업등을 하고 있다면 사실 블로그 포스팅에 등록된 사진들은 거히 로드가 되지 않고 깨지거나 할 겁니다.

하지만, 뭐 평소라면 로딩이 느리더라도 어느정도 참아지긴 할 겁니다. 그리고 내부망에서는 불편함 없이 잘 사용하고 있습니다. 이처럼 인터넷 속도는 외부에서 NAS를 사용하는데 가장 큰 영향을 미치는 부분입니다. NAS를 도입하고자 하신 분들 중 이 부분을 의외로 많이 관과 하고 막상 도입했다가 외부에서 파일 업로드, 다운로드가 느리다는 불만이 있는 경우도 간혹 봤는데, 본인이 사용중인 인터넷의 속도는 반드시 체크해 보고, 내가 NAS를 도입하면 외부에서 얼마정도의 속도로 다운로드 되겠고 업로드 되겠고 하겠구나… 라는 걸 시물레이션 해 봐야 합니다.


이제 정확히 수치로 좀 설명을 해보겠습니다.

국내의 산간오지 혹은 특수한 환경이 아니라면 대부분 사용하는 인터넷의 속도가 그렇게 느리지는 않을겁니다. 국내 ISP 에서 개인이 가입 가능한 가장 저렴한 인터넷은 다운로드, 업로드가 100Mbps 로 제공되고, 저 같이 지역 케이블 인터넷을 사용한다면 다운로드는 100Mbps를 제공받지만, 업로드는 약 20Mbps 수준일 겁니다. 그런 기준으로 예시를 들어보겠습니다.

  • 나는 외부에 100Mbps짜리(업/다운) 인터넷이 연결된 상태에서 우리집에 있는 케이블 인터넷(업 20, 다운 100Mbps)에 연결된 NAS에 파일을 업로드 하고자 한다.
    • 이때는 100Mbps 수준으로 파일 업로드가 가능합니다. 초당 약 12MB이지만, 오버해드등의 요소와 실제 제공되는 속도는 약 90Mbps언저리이니 초당 약 10MB로 생각하면 편합니다.
  • 나는 외부에 100Mbps짜리(업/다운) 인터넷이 연결된 상태에서 우리집에 있는 케이블 인터넷(업 20, 다운 100Mbps)에 연결된 NAS에 파일을 다운로드 하고자 한다.
    • 이때는 우리집 인터넷의 업로드 속도가 낮기 때문에 20Mbps 수준으로 파일 다운로드가 가능합니다. 땔 거 다 때고 초당 약 2MB정도라 생각하면 편합니다.

→ 결론 : 약 4.8GB 수준인 Windows 11 설치 미디어 ISO 파일 기준으로 업로드는 약 8분만에 끝나지만, 다운로드는 약 40분이 소요됩니다.

한가지 예를 더 들어서, 요즘 기가비트 인터넷 환경도 개인 보급이 이루어지고 있는데, 만약 내가 사용하는 NAS 환경이 업다운 모두 500Mbps 인 인터넷이 설치된 곳이라고 하고, 외부에 업 다운이 100Mbps 가 설치된 환경이라고 가정하면

  • 외부에서 업로드를 한다, 외부에서 다운로드를 한다 : 100Mbps, 초당 약 10MB

로 내가 가입한 인터넷이 아무리 빠르더라도 내가 연결한 곳의 인터넷 속도가 빠르지 않다면 그에 맞춰서 업로드, 다운로드가 된다고 생각하면 쉽습니다. 즉 NAS로 외부에서 내 파일을 다운로드 받고 열어보고 수정하고 하겠다 할 때 NAS가 있는 곳의 인터넷 속도도 중요하지만 내가 외부에 있는 그 환경의 속도도 분명히 중요합니다.

그리고 중요한 사실 하나가 더 있는데, 100Mbps 짜리 환경일때 최적의 경우라도 초당 약 10MB~12MB이며, 500Mbps 환경에서도 초당 약 40~50MB 의 전송속도를 제공받기 때문에, USB 3.0 외장하드 연결해서 쫙 뽑아 쓰는 초당 약 120MB, SSD 라면 초당 300~400MB의 경이로운 전송속도보다는 상대적으로 초라합니다. 그런 성능을 기대하고 NAS를 구축했다가 느리다고 불편하다고 하는 경우도 분명히 봤기 때문에 이 점을 분명히 해야 합니다.


로컬도 상대적으로 느립니다.

NAS가 외부 인터넷 환경에서 어느정도 느린지를 봤는데, 사실 이 부분은 로컬 네트워크 환경에서도 적용됩니다. 앞에서 RAID 때 설명드렸지만, 보통 구성되는 가정의 내부 환경은 좋게 쳐 줘도 1Gbps 입니다. 1Gbps의 성능은 대충 초당 100MB 선으로, 하드디스크 하나 정도는 어느정도 커버가 가능할 지는 모르겠지만 RAID5로 성능이 올라가더라도 결국은 초당 100MB 의 속도로 자료를 내려받거나 보관할 수 있습니다. 만약 내가 빠른 성능을 위해 하드디스크 대신 SSD를 설치했다? 부질없습니다. 물론 NAS의 성능적인 여유가 있어 동시접근시 어느정도 유리할 수 도 있고, 로드벨런싱과 다중접속등으로 성능을 끌어 올릴 순 있다고는 하지만 가정에서 그렇게 구성하기란 사실 어렵습니다.

물론 시대가 바뀜에 따라 이제 가정 내부에 10Gbps 망을 구성하는 경우도 존재하긴 하고, 외부 인터넷도 1Gbps를 넘어 2.5, 5, 10Gbps 상품도 있긴 하지만, 100Mbps → 1Gbps 수준의 발전 속도에 비해서는 확연히 느리게 진행중이며, 애초에 개인용, 가정용 제품의 NAS에서 10Gbps 환경, 즉 2.5, 5, 10Gbps 링크를 지원하는 제품은 아직 없다시피합니다. 혹여나 지원하더라도 이 라인업 자체가 CPU 성능이 낮아 그만큼의 속도도 나오지 않습니다. 라우터나 스위칭 자체도 그만큼 지원하는 제품을 아직까지는 찾기 어렵구요. 10Gbps UTP 이더넷망은 전력소모등의 이슈도 있고, 굳이 제대로 구축한다하면 SFP (광) 으로 구성해야 하는데 그런 장비는 가정에서 쓰이는 보편적인 것이 아닙니다. 소규모 사무용 제품으로 10Gbps 네트워크 확장 모듈을 설치해서 사용하더라도 위 문제는 여전히 존재해서 현재로써는 백본망에 직접 붙어서 제공되거나 단말기랑 1:1로 연결하는 정도로 사용합니다.

그에 비해 USB 외장하드를 사용한다면? 혹은 꼭 내가 외장 스토리지 고용량이고 빠른 속도를 필요해서 DAS를 구성했다면? PC와 USB 로 직접 연결될 태니 현세대 USB 규격 기준으로 USB 3의 경우 초기 스팩이나 저렴한 스팩이 이미 5Gbps, 그리고 좀 성능이 좋다 싶으면 10Gbps USB 3로 연결되어 빠르고 안정적인 데이터 송수신이 가능합니다. 즉, 물리적으로 NAS의 환경상 전송속도가 느릴 수 밖에 없음을 분명히 이해하고 구축하셔야 합니다. 다시말하면 나 혼자 대용량 자료를 늘 다루고 빠르고 안정적인 환경을 구축하고자 NAS를 사겠다고 하면, 다시한번 생각해서 차라리 DAS나 성능 좋은 외장 SSD를 구매하시는것이 바람직하고 굳이 사겠다 하더라도 NAS는 1차 백업 및 보관 용도로 사용하시는게 좋습니다.


정리를 하자면 이렇습니다.

내가 대용량 자료를 엄청 빠르게 내려받고 올리고 하고 싶다고 한다면 NAS로는 한계가 있습니다. 아무리 SSD로 RAID를 구성해서 성능을 더 끌어올리고 하더라도 네트워크가 이 속도보다 느리기 때문에 실망스러우실겁니다. 내가 가진 NAS가 LAN선을 여러개 꼽을 수 있도록 되어 있다고 해서 링크 애그리게이션으로 묶고 한다고 해도 어차피 가정용 수준의 네트워크에서는 라우터(공유기)나 스위칭허브가 제대로 지원하지 않거나, 지원하더라도 이를 전송할 PC도 동일하게 두개 이상의 UTP를 연결할 수 있어야 하고 그에 맞춰서 셋팅이 되어야 하기 때문에 느립니다. SMB멀티채널과 같은 기법을 사용할 경우도 동일합니다. 향후를 고려해서 내부망을 2.5Gbps ~ 10Gbps로 꾸역꾸역 돈 투자하겠다 라고 하면, 사실 그게 가장 베스트이긴 하지만 UTP를 통할 경우 가정 환경에서 발열과 전력소비율의 이슈가 있고, SFP로 구성은 사실상 불가능합니다. 또한 외부 인터넷에서도 내 자료에 접근하기 위해 쓰는게 NAS인데 정작 외부 인터넷은 우리집 인터넷 상품과 내가 있는 위치의 인터넷 상품도 맞춰줘야 그 성능이 나올겁니다. 그렇게 애써서 돈 투자하고 구축해봤자, 대용량 자료 한번 쭈욱 받고 난 다음에는 네트워크는 사실상 유휴시간이 더 많을 것이기도 하니 현실적으로 낭비라는 말입니다.

이게 직접적으로 와닫지 않는다면 최근에 가장 많이 쓰는 인터넷 환경 대상으로 아래의 단적인 예를 보시면 됩니다.

  • 본인 인터넷이 100Mbps 상품이다 (과거에 흔하게 봤고, 현재도 흔하게 볼 수 있는 경우)
    • 외부에서 최적의 조건으로 초당 약 10MB 수준으로 주고받을 수 있습니다.
    • 외부에서 최적의 조건일 때 4.8GB의 Windows 11 설치 이미지를 다운로드, 업로드 하려면 8분이 소요됩니다.
    • 외부에서 최적의 조건일 때 100GB의 영상촬영물을 다운로드, 업로드 하려면 3시간 가까이 소요됩니다.
  • 본인 인터넷이 500Mbps 상품이다 (최근 흔하게 볼 수 있는 경우)
    • 외부에서 최적의 조건으로 초당 약 40MB 수준으로 주고받을 수 있습니다.
    • 외부에서 최적의 조건일 때 4.8GB의 Windows 11 설치 이미지를 다운로드, 업로드 하려면 2분이 소요됩니다.
    • 외부에서 최적의 조건일 때 100GB의 영상촬영물을 다운로드, 업로드 하려면 40분 정도의 시간이 소요됩니다.
  • 본인 인터넷이 1Gbps 상품이다. (고성능 인터넷을 사용하는 경우, 일반적인 내부망 수준과 동일)
    • 외부에서 최적의 조건으로 초당 약 80MB 수준으로 주고받을 수 있습니다.
    • 외부에서 최적의 조건일 때 4.8GB의 Windows 11 설치 이미지를 다운로드, 업로드 하려면 1분이 소요됩니다.
    • 외부에서 최적의 조건일 때 100GB의 영상촬영물을 다운로드, 업로드 하려면 20분 정도의 시간이 소요됩니다

위 조건을 본다면 뭐 나는 1Gbps, 500Mbps 인터넷을 사용하니까 뭐 적당히 쓸만하겠네 라고 생각 할 수 있는데, 500Mbps 이상의 인터넷의 경우 하루 사용량이 일정 이상 초과시 100Mbps로 속도제어를 한다는 걸 생각해보면 본인이 영상촬영, 편집을 하고 공유하고 다른 편집자와 협업작업을 한다 했을 때 이 사용량을 초과하는건 금방입니다. 초과하게 되면 이제 100GB의 촬영 원본 소스를 3시간 가까이 다운로드 받아야 하겠죠. 더군다나 최적의 조건이므로 NAS가 설치된 인터넷 상품 속도보다 내가 있는 곳 인터넷 상품 속도가 좋을 경우일 때 적용되는거지, 반대라면 속도가 저하될 겁니다. 짜잘한 파일을 전송하는등의 경우, 만약 영상편집이라면 여기저기 옮겨가며, 여러가지 소스를 섞어가며 편집하게 될 경우 각 파일당 오버해드도 많아지므로 전반적으로 더 느려질게 뻔합니다. 이는 비단 외부망에서 사용할때의 문제가 아니라 로컬 환경에서도 동일합니다.

사실 이쯤의 용도가 된다면, 개인용, 가정용 NAS를 사용하는 것은 알맞지 않습니다. 본격적인 작업과 공유의 목적으로 사내에서 사용하겠다고 한다면 최소한 소규모 사무용 제품군을 선택하고 네트워크 환경을 그에 맞게 2.5Gbps, 5Gbps, 여유가 된다면 10Gbps 환경으로 맞추고 사용해야 하므로 NAS를 도입해야 할지 말아야 할지를 고민하고 있는 분들 입장에서는 애초에 먼 얘기 입니다. 그러니, 개인 용도지만 정 NAS를 도입하겠다고 한다면 NAS에 원본을 놔두는게 아닌, 별도 작업을 모두 하신 다음 결과물을 NAS에 업로드하여 보관하는것이 가장 이롭습니다. 그리고 그게 꼭 NAS로 공유할 필요가 없다면 그냥 그걸 원본으로 놔두시는게 가장 좋습니다. 본인이 데이터 관리를 못할꺼면 NAS를 도입해도 데이터 관리를 못할께 뻔하거든요.

NAS를 도입할지말지 고민이라면 일단 읽어보세요 – (1) 서론. – Minny’s Blog

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