24. SAN 스위치(Port /wwn zoning)

[개념]

SAN(스토리지 에어리어 네트워크) 스위치에서 조닝(Zoning)은 스토리지 네트워크 내에서 장치들(서버, 스토리지 등) 사이의 통신 경로를 논리적으로 구분하고 제어하는 기능입니다.

이는 Fibre Channel(FC) SAN 환경에서 자주 사용되는 보안 및 관리 기법입니다

주요 개념 및 목적

• 격리 및 보안: 특정 서버(HBA)와 스토리지 사이에만 통신이 가능하도록 하여 다른 장치로부터 논리적으로 격리함으로써 불필요한 접속이나 데이터 유출을 방지합니다.
• 트래픽 최적화: 불필요한 장치간 스캔을 줄여 네트워크 성능을 개선합니다.
• 문제 격리: 장애 발생 시 영향을 해당 존(zone)에 한정할 수 있어 장애 원인 파악과 복구가 쉬워집니다.

 

OSI 계층

SAN 스위치는 OSI 2계층(데이터 링크 계층)에 속합니다.

• SAN 스위치는 주로 Fibre Channel 프로토콜을 사용하며, 이는 데이터 링크 계층에서 동작하는 프로토콜입니다.
• 스위치의 주요 역할은 서버(HBA)와 스토리지(컨트롤러) 간에 데이터 프레임을 전달하고, 경로를 설정해주는 것으로, 이는 이더넷 스위치와 유사하게 2계층의 MAC 주소 정보를 기반으로 작동합니다.
• 일부 고급 기능(예: 관리, 보안, zoning 등)은 더 높은 계층(3계층 이상의 기능)을 부분적으로 갖고 있지만, 데이터 전달의 본질적인 역할은 2계층입니다.

Zoning 방식

1. 포트 기반 조닝(Port-based Zoning)

• 정의: 스위치의 물리적 포트 번호를 기준으로 존(Zoning)이 이루어집니다.
• 동작 방식: 특정 포트에 연결된 장치들만 같은 존으로 그룹화합니다.
• 특징:
  • 관리가 직관적(포트 기반으로 직접 확인 가능)
  • 장비 교체 또는 포트 변경 시 존 재구성이 필요함
• 활용 예: 특정 Fiber Channel HBA가 특정 스토리지를 볼 수 있도록 물리적 포트로 구분
• Port Zoning

  DS_6510B:admin> zoneshow    zone:  vmax100K_1d10_6510B_P02_rt24cusdb01_hba2_6510B_P06                 101,2; 101,6                              # Port Zoning  zone:  vmax100K_1d10_6510B_P02_rt24usgdb01_hba2_6510B_P14                 101,2; 101,14  zone:  vmax100K_1d10_6510B_P02_rt24usgdb02_hba2_6510B_P22                 101,2; 101,22

2. WWN 기반 조닝(WWN-based Zoning)

• 정의: 장비의 고유 식별자인 WWN(World Wide Name, 전역 고유 이름)을 사용하여 존을 만듭니다.
• 동작 방식: 스위치에 연결된 각 장치의 WWN을 기준으로 그룹을 구성
• 특징:
  • 케이블을 다른 포트에 연결해도 동일 존 내에서는 계속 접근 가능(유연성)
  • 관리가 비교적 용이(딥 서버/스토리지 정보 유지)
• 활용 예: 여러 HBA 카드 또는 스토리지 포트가 있더라도 WWN만 부여하면 공간 제약 없이 존 관리 가능
  
  WWN Zoning

  DS_6510B:admin> zoneshow     zone:  P2K_DR_1214_FA1D04_P00__prdtdhubdb03_S2_1_P16                 21:00:f4:c7:aa:9b:0a:5a; 50:00:09:79:b0:12:f8:04    # WWN Zoning  zone:  P2K_DR_1214_FA1D04_P00__prdtdhubdb03_S2_2_P17                 21:00:f4:c7:aa:9b:0a:5b; 50:00:09:79:b0:12:f8:04  zone:  P2K_DR_1214_FA1D05_P01__prdtrtdb03_S2_1_P18                 21:00:f4:c7:aa:9b:0a:5c; 50:00:09:79:b0:12:f8:05  zone:  P2K_DR_1214_FA1D05_P01__prdtrtdb03_S2_2_P19

3. 혼합 조닝(Mixed Zoning)

• 정의: 포트 기반과 WWN 기반을 혼합하여 사용하는 방식.
• 특징:
  • 유연성과 보안/관리에 대한 장점을 적절히 활용
  • 복잡할 수 있으나 환경에 따라 맞춤 설정이 가능

비교

포트 기반	스위치의 물리적 포트	직관적, 물리적 제어 용이	포트 변경 시 재구성
WWN 기반	WWN(전역 고유 식별자)	유연성, 이동성	식별자 관리 필요
혼합 방식	포트+WWN 조합	선택적, 맞춤화 구성 지원	복잡도 증가

 

Zoning 그룹

1. 1:N Zoning

• 정의: 하나의 Initiator(서버 HBA)가 여러 Target(스토리지 포트)에 동시에 접근하는 형태.
• 적용 예시: 서버 1대에서 여러 스토리지 포트에 연결하여 멀티패스 환경을 구성.

• 장점 : 한 서버가 다양한 경로로 스토리지에 접속 → 장애 상황 대비 이중화(멀티패스)
• 단점 : Zone 수가 늘어날 수 있고, 관리 복잡성 증가

2. N:1 Zoning

• 정의: 여러 Initiator(서버 HBA)가 하나의 Target(스토리지 포트)에 연결하는 방식
• 적용 예시: 여러 서버가 하나의 스토리지 포트에 공유 파이버 채널로 접속
• 장점 : Zone 개수 관리가 다소 쉽게 가능
• 단점 : 여러 서버가 한 포트를 사용할 때 성능 저하 또는 보안(데이터 분리) 이슈 발생 가능

3. N:N Zoning

• 정의: 여러 Initiator(여러 서버 HBA)와 여러 Target(여러 스토리지 포트)을 하나의 Zone에 함께 넣는 방식
• 적용 예시: 여러 서버가 여러 스토리지 포트 모두와 통신 가능 (완전 공유)

• 장점 : 유연한 연결, 새로운 서버/스토리지 추가가 용이
• 단점 : 보안(서로 다른 서버 간 침범 가능성), 장애 시 영향도 큼, 권장되지 않음

SAN Zoning 추천 사례

• 일반적으로 1:1 또는 1:N 방식을 권장 (1개의 호스트 → 필요한 스토리지 포트 접속)
• 여러 서버가 동일 포트 또는 여러 포트에 접속하는 N:1, N:N은 보안 및 장애 등 관리 이슈로 인해 실제 운영에서는 권장되지 않음

1:N	장애 이중화, 멀티패스	관리 복잡성	보통 권장
N:1	간단한 Zone 설정	보안/성능 저하, 장애 영향 큼	잘 권장 안함
N:N	유연성, 새 서버 추가 쉬움	보안 위험, 모든 호스트에 LUN 노출 위기	비권장

 

• ex) K-Rater 스토리지 대개체 구성도

 

 

 

 

문제 1

서버와 스토리지 인프라를 설계할 때, 가용성과 운영 효율성을 높이기 위해 아래와 같이 여러 가지 구성이 사용됩니다.

다음 중 가용성 및 운영 효율성 측면에서 올바른 구성이 아닌 것을 고르시오.

 

1. 서버와 스토리지는 각기 다른 두 개의 SAN 스위치를 통해 이중 경로로 연결한다.

       2. 스토리지의 각 LUN은 단일 서버에서만 액세스할 수 있도록 할당하고 있다.

       3. 서버는 SAN 스위치 한 대와만 연결하고, 추가적인 경로 이중화는 구성하지 않는다.

       4. 스토리지는 RAID5로 구성하여 디스크 장애에 대비한다.

 

 정답

• 정답: 3번
• 해설:

          서버를 SAN 스위치 한 대와만 연결하면, 스위치나 케이블 장애 시 서버와 스토리지 간 연결이 모두 끊겨 서비스 중단이 발생할 수 있습니다.

          이는 가용성과 운영 효율성 모두에 좋지 않은 구성입니다. 안정적인 서비스를 위해서는 SAN 스위치 이중화 및 경로 다중화(Multipath)를 적용해야 합니다.

문제 2

SAN 스위치에서 WWN 기반 Zoning을 사용하는 환경입니다. 서버의 HBA 카드에 장애가 발생하여 HBA를 교체하려고 한다.

아래의 SAN 스위치 및 스토리지 복구 절차 중 올바르지 않은 것을 고르시오.

 

1. 새 HBA를 서버에 장착한 뒤, 운영체제에서 새 HBA의 WWN 정보를 확인한다.

       2. SAN 스위치 Zoning 설정에서 기존 HBA의 WWN을 삭제하고 새 HBA의 WWN을 추가한다.

       3. 스토리지에서 서버의 WWN 정보가 변경되었으므로, LUN 매핑 등 접근 권한 역시 새 WWN에 맞게 갱신한다.

       4. 새 HBA를 기존과 같은 슬롯에 장착했으므로, Zoning 및 스토리지 매핑 변경 없이 기존처럼 바로 스토리지 접근이 가능하다.

 

 정답

• 정답: 4번
• 해설:
  WWN 기반 Zoning에서는 HBA 카드가 교체되면 WWN 값이 바뀝니다.
  따라서 SAN 스위치 및 스토리지에서는 반드시 새로운 WWN 정보를 기존 Zoning과 LUN 매핑에 반영해야 합니다.
  단순히 기존과 동일한 슬롯에 장착하더라도 별도의 갱신 작업 없이 자동으로 기존 스토리지 접근이 되지 않습니다.

 

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zoning은 SAN(Storage Area Network) 환경에서 스토리지 포트, 서버 포트(HBA), 스토리지 볼륨을 논리적으로 그룹화하여 특정 서버만 특정 스토리지 자원에 접근할 수 있도록 하는 보안 및 관리 기능입니다. zoning은 SAN 패브릭 내에서 데이터 경로를 제한함으로써, 서버가 할당되지 않은 스토리지 볼륨에 접근하는 것을 막고 SAN 환경의 안정성을 높입니다.

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zoning의 종류

1. 포트 조닝 (Port Zoning)
   • 특징: SAN 스위치의 물리적 포트 번호를 기반으로 조닝을 설정합니다.
   • 장점: 설정이 간단하고 직관적입니다.
   • 단점: 서버의 HBA(Host Bus Adapter) 포트나 스토리지 포트가 다른 스위치 포트에 연결되면 조닝을 다시 설정해야 합니다. 하드웨어 종속성이 높아 유연성이 떨어집니다.
2. WWN 조닝 (WWN Zoning)
   • 특징: 서버 HBA와 스토리지 포트의 **WWN (World Wide Name)**을 기반으로 조닝을 설정합니다. WWN은 하드웨어에 고유하게 부여된 64비트 식별자입니다.
   • 장점: WWN은 하드웨어 변경(예: 포트 이동)에 관계없이 고유하므로, 유연성이 높고 관리하기 쉽습니다.
   • 단점: 초기 설정 시 WWN을 수집해야 하는 번거로움이 있습니다.

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조닝의 구성 방식

조닝은 **소프트 조닝(Soft Zoning)**과 **하드 조닝(Hard Zoning)**으로 나뉩니다.

• 소프트 조닝: 스토리지 자원에 대한 접근 제어 정보를 **네임 서버(Name Server)**에 등록합니다. WWN 기반으로 접근을 제어하며, 보안성은 낮지만 유연성이 높습니다.
• 하드 조닝: 스토리지 자원에 대한 접근 제어를 스위치 포트 수준에서 물리적으로 제어합니다. 포트 조닝과 유사하며, 보안성이 높지만 유연성이 떨어집니다.

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정보처리기사 문제 (고난이도)

다음은 SAN 환경의 조닝 설정에 대한 문제입니다.

문제:

시스템 관리자 A는 SAN 환경을 구축하고 웹 서버(Server_A)에 새로운 스토리지(Storage_X)의 볼륨(Vol_A)을 할당하려고 합니다. 다음은 Server_A와 Storage_X의 WWN 정보입니다.

• Server_A의 HBA 포트 1 WWN: 10:00:00:00:c9:23:45:67
• Server_A의 HBA 포트 2 WWN: 10:00:00:00:c9:23:45:68
• Storage_X의 포트 A1 WWN: 21:00:00:0e:23:45:67:89
• Storage_X의 포트 A2 WWN: 21:00:00:0e:23:45:67:90

관리자는 **최소한의 조닝(Zoning)**을 사용하여 Server_A가 Storage_X의 볼륨에 **완벽하게 이중화된 경로(Redundancy Path)**로 접근할 수 있도록 설정하고자 합니다. 이 목표를 달성하기 위한 가장 효율적인 조닝 설정은 무엇인가요?

① Server_A 포트 1 - Storage_X 포트 A1, Server_A 포트 2 - Storage_X 포트 A2를 하나의 존(Zone)으로 설정한다.

② Server_A 포트 1과 2를 하나의 존으로, Storage_X 포트 A1과 A2를 다른 존으로 설정한다.

③ Server_A 포트 1 - Storage_X 포트 A1을 하나의 존으로, Server_A 포트 2 - Storage_X 포트 A2를 또 다른 존으로 설정한다.

④ Server_A 포트 1, Server_A 포트 2, Storage_X 포트 A1, Storage_X 포트 A2를 모두 하나의 존으로 설정한다.

⑤ Server_A 포트 1 - Storage_X 포트 A2, Server_A 포트 2 - Storage_X 포트 A1를 하나의 존으로 설정한다.

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정답 및 해설

정답: ③ Server_A 포트 1 - Storage_X 포트 A1을 하나의 존으로, Server_A 포트 2 - Storage_X 포트 A2를 또 다른 존으로 설정한다.

해설:

• 이중화된 경로: SAN 환경에서는 고가용성을 위해 서버와 스토리지 간의 데이터 경로를 이중화합니다. 이는 한쪽 경로에 장애가 발생해도 다른 경로를 통해 통신할 수 있도록 하기 위함입니다. 위 문제에서는 Server_A의 2개 포트와 Storage_X의 2개 포트를 모두 사용하여 이중화된 경로를 구성해야 합니다.
• 조닝 규칙: 조닝은 1:1 또는 1:N 방식으로 구성하는 것이 일반적이며, 한 존 내의 모든 멤버는 서로 통신할 수 있습니다. 1:1 방식은 서버의 한 HBA 포트와 스토리지의 한 포트를 묶어 하나의 존을 만듭니다. 이렇게 하면 각 통신 경로가 분리되어 경로 관리가 용이해집니다.
• 문제 분석:
  • ①, ④, ⑤는 오답: 한 존에 2개 이상의 서버 포트와 스토리지 포트를 묶는 것은 **과도한 조닝(Over-Zoning)**이 되어 불필요한 트래픽을 유발하고 관리의 복잡성을 증가시킵니다. 또한, 1:1 방식을 권장하는 SAN 환경에서는 통신 경로를 분리하는 것이 안정성 측면에서 더 좋습니다.
  • ②는 오답: 서버 포트와 스토리지 포트를 별도의 존으로 설정하면 서로 통신할 수 없으므로 스토리지 볼륨에 접근할 수 없습니다.

따라서, Server_A와 Storage_X 간의 완벽한 이중화 경로를 구성하면서 가장 효율적인 조닝은 2개의 독립적인 존을 만드는 것입니다.

• 존 1: Server_A의 HBA 포트 1 - Storage_X의 포트 A1
• 존 2: Server_A의 HBA 포트 2 - Storage_X의 포트 A2

이를 통해 양쪽 경로가 독립적으로 작동하며, 한쪽 경로에 문제가 생겨도 다른 경로로 통신이 가능합니다.