[엔지니어 기술자료] RAID 구성 기초
RAID (Redundant Array of Independent Disks) 란,
RAID (Redundant Array of Independent Disks 혹은 Redundant Array of Inexpensive Disks, 묶음식 디스크 구동기)는 여러 개의 하드 디스크에 일부 중복된 데이터를 나눠서 저장하는 기술이다.
복수 배열 독립 디스크로도 불린다. 데이터를 나누는 다양한 방법이 존재하며, 이 방법들을 레벨이라 하는데, 레벨에 따라 저장장치의 신뢰성을 높이거나 전체적인 성능을 향상시키는 등의 다양한 목적을 만족시킬 수 있다.
최초에 제안되었을 때는 다섯가지의 레벨이 존재했는데, 이후에 중첩 레벨을 비롯한 여러 가지 다른 레벨들이 추가되었다.
RAID는 여러 개의 디스크를 하나로 묶어 하나의 논리적 디스크로 작동하게 하는데, 하드웨어적인 방법과 소프트웨어적인 방법이 있다. 하드웨어적인 방법은 운영 체제에 이 디스크가 하나의 디스크처럼 보이게 한다. 소프트웨어적인 방법은 주로 운영체제 안에서 구현되며, 사용자에게 디스크를 하나의 디스크처럼 보이게 한다.
기본적으로 같은 용량 및 같은 종류의 디스크를 필요로 한다.
RAID의 목적
- 여러 개의 디스크 모듈을 하나의 대용량 디스크처럼 사용할 수 있도록 지원.
- 여러 개의 디스크 모듈에 데이터를 나누어서 한꺼번에 쓰고 한꺼번에 읽는 식이라 IO 속도 향상.
- 여러 개의 디스크중 하나 혹은 그 이상의 디스크에 장애가 나더라도 데이터 소멸이 방지.
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0 (Stripe, Concat) |
Stripe - 20G 사용가능 - 오류제어 불가능 (한쪽 문제 시 둘 다 사용 불가능하게 됨) - 동시 I/O 하므로 속도가 가장 빠르다.
Concat - 동시 I/O 안함 - 오류제어 불가능 - 단독으로 쓰이지 않으며, 미러(Mirror)로 발전하였다. |
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1 (Mirror) |
- 똑같은 데이터를 유지 - 복구타입이 필요하지 않다. - OS를 보호 |
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5 (Danty) |
- bit 설정 된 Stripe - 동시에 I/O하면서 패리티비트 사용 - 패리티비트가 문제가 있을 경우 더블 패리티비트 사용 RAID 6 |
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0 + 0 |
Mirror - Stripe - 먼저 미러링을 하고 난 후 스트라이프 한다. |
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0 + 1 |
Stripe - Mirror - 4개 이상의 디스크를 스트라이프하고 2개의 미러링한다. |
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RAID 레벨 1은 데이터 미러링을 사용한다.. 두 개의 물리 드라이브가 어레이에 결합되고 데이터가 어레이 전체에서 스트라이프된다. 스트라이프의 첫 번째 절반은 원본 데이터이고 두 번째 절반은 데이터의 미러(즉, 사본)이다. 그러나 이는 RAID 레벨 1어레이에서 기타 드라이브에 작성된다.
RAID 레벨 1은 Data Redundancy 및 상위 레벨의 성능을 제공하지만 스토리지 용량을 감소시킨다. 데이터가 미러링되므로 RAID 레벨 1을 지정할 때 논리 드라이브의 용량이 어레이 용량의 50%가 된다.
RAID 레벨 1은 두 개의 물리 드라이브를 필요로 한다.
두 개의 물리 드라이브로 시작한다.
두 개의 물리 드라이브를 사용하여 어레이를 작성한다.
그런 다음 해당 어레이 내에 논리 드라이브를 작성한다.
드라이브 전체에서 데이터가 스트라이프되어 블록이 작성된다. 오른쪽 드라이브의 데이터는 왼쪽 드라이브 데이터의 사본이다.
RAID 레벨 1과 함께 물리 드라이브 중 하나가 실패하면 제어가 스위치가 RAID 레벨 1 어레이의 남아있는 기능 드라이브에 대한 요청을 읽고 쓴다.
장점
- 100% Data Redundancy 고성능
단점
- 물리 드라이브 스토리지 용량의 50%만 사용할 수 있다.
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RAID 레벨 5는 어레이의 모든 드라이브 전체에서 데이터 및 패리티를 스트라이프한다.
RAID 레벨 5는 데이터 보호 및 처리량 증가 둘 다를 제공한다. RAID 레벨 5를 어레이에 지정할 때 어레이 용량이 드라이브 한 개의 용량만큼 감소된다,(데이터 패리티 스토리지의 경우). RAID 레벨 5는 RAID 레벨 1보다 고용량을 지원하지만 RAID 레벨 1이 보다 좋은 성능을 제공한다.
RAID 레벨 5는 펌웨어 레벨 및 스트라이프 유닛 크기에 따라 최소한 세 개의 드라이브를 필요로 하며 최대 8개 또는 16개의 드라이브를 지원한다.
네 개의 물리드라이브로 시직한다.
세 개의 물리 드라이브를 사용하여 어레이를 작성하고 네 번째 드라이브는 핫스페어 드라이브로 남겨둔다.
그런 다음 해당 어레이 내에 논리 드라이브를 작성한다.
드라이브 전체에서 데이터가 스트라이프되어 블록이 작성된다.
데이터 패리티(*으로 명시됨)의 스토리지 또한 스트라이프되므로 이는 드라이브에서 드라이브로 이동한다.
패리티 블록(*)에는 동일한 스트라이프에 있는 다른 블록에서 데이터의 Representation이 있다. 예를 들어 첫 번째 스트라이프의 패리티 블록에는 블록 1과 2의 데이터 Representation이 있다.
어레이에서 물리 드라이브가 실패하는 경우 실패한 물리 드라이브로부터 데이터가 핫스페어 드라이브에 다시 작성된다.
장점
- 100% 데이터 보호
- RAID 레벨 1 또는 레벨 1E 보다 더 많은 물리 드라이브 스토리지 용량 제공
단점
- RAID 레벨 1 및 레벨 1E 보다 저승능
