[서버공통]RAID 기본 개념

시스템 구축을 검토하다 RAID 도입에 대해 다시 정리해 보았습니다.

RAID0

스트라이프를 가지고는 있지만 데이터를 중복해서 기록하지 않는다. 동시에 여러 디스크에 나뉘어 기록하기 때문에 데이터입출력의 효율이 좋다. 따라서, 가장 높은 성능을 기대할 수 있지만, 하나의 드라이브가 깨지면 그 어레이에 있는 모든 데이타는 잃게 되어 고장대비 능력이 전혀 없으므로 이 방식은 진정한 RAID라고 하기 어렵다.
* 최소 드라이브 개수 : 2
* 최대 용량 : 디스크의 수 x 디스크의 용량
* 특징 : 빠른 입출력 속도가 요구되나 장애 복구 능력은 필요없는 경우에 적합하다.

RAID1

흔히 디스크 미러링이라고도 하는데, 중복 저장된 데이터를 가진 적어도 두 개의 드라이브로 구성된다. 스트라이프는 없으며, 각 드라이브를 동시에 읽을 수 있으므로 읽기 성능은 향상된다. 쓰기 성능은 단일 디스크 드라이브의 경우와 정확히 같다. RAID-1은 다중 사용자 시스템에서 최고의 성능과 최고의 고장대비 능력을 발휘한다. 모든 레벨에서 가장 높은 비용이 발생한다.
* 최소 드라이브 개수 : 2
* 최대 용량 : (디스크의 수/2) x 디스크의 용량
* 특징 : 빠른 기록 속도와 함께 장애 복구 능력이 요구되는 경우에 사용된다. 2대의 드라이브만으로 구성할 수 있기 때문에 작은 시스템에 적합하다.

RAID0+1

레이드0과 1을 함께 적용한다. 스트라이프를 사용해 만들어진 디스크를 다시 미러링한다.

RAID2

이 형식은 디스크들간에 스트라이프를 사용하며, 몇몇 디스크들은 에러를 감지하고 수정하는데 사용되는 ECC 정보가 저장되어 있다. 이 방식은 RAID-3에 비해 장점이 없다. 에러검출능력이 없는 드라이브를 위해 hamming 오류정정코드를 사용한다. 모든 SCSI 드라이브는 에러검출능력을 갖고 있기 때문에 SCSI 드라이브를 사용할 경우 이 레벨은 별로 쓰이지 않는다.
* 모든 현행 드라이브들이 ECC를 탑재하고 있기 때문에 거의 사용되지 않는다.

RAID3

이 형식은 스트라이프를 사용하며, 패리티 정보를 저장하기 위해 별도의 드라이브 한 개를 쓴다. 내장된 ECC 정보가 에러를 감지하는데 사용된다. 데이터 복구는 다른 드라이브에 기록된 정보의 XOR를 계산하여 수행된다. 입출력 작업이 동시에 모든 드라이브에 대해 이루어지므로, RAID-3은 입출력을 겹치게 할 수 없다. 이런 이유로 RAID-3는 대형 레코드가 많이 사용되는 업무에서 단일 사용자시스템에 적합하다.
* 최소 드라이브 개수 : 3
* 최대 용량 : (디스크의 수 - 1) x 각 디스크의 용량
* 특징 : level 4와 유사하나 효율적인 동작을 위해 동기가능한(synchronized-spindle) 드라이브를 필요로 한다.

RAID4

이 형식은 대형 스트라이프를 사용하며, 이는 사용자가 어떤 단일 드라이브로부터라도 레코드를 읽을 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 데이터를 읽을 때 중첩 입출력의 장점을 취할 수 있도록 한다. 모든 쓰기 작업은 패리티 드라이브를 갱신해야하므로, 입출력의 중첩은 불가능하다. RAID-4는 RAID-5에 비해 장점이 없다.
* 최소 드라이브 개수 : 3
* 최대 용량 : (디스크의 수 - 1) x 디스크의 용량
* 특징 : 저렴한 가격으로 장애 복구 능력이 요구되거나 빠른 판독 속도가 필요한 경우에 사용된다. 다량의 데이터 전송이 요하는 CAD나 이미지 작업에 적합하다.

RAID5

데이터에 패리티 정보를 추가해 실패에 대한 내구성을 높였다. 같은 수준에 있는 블럭에 대한 패리티는 쓸 때 저장하고, 읽을 때 검사한다. 이 형식은 회전식 패리티 어레이를 포함한다. 그러므로 RAID-4에서의 쓰기 제한을 주소 지정한다. 그러므로 모든 읽기/쓰기 동작은 중첩될 수 있다. RAID-5는 패리티 정보를 저장하지만 데이터를 중복저장하지는 않는다 (그러나 패리티 정보는 데이터를 재구성하는데 사용될 수 있다). RAID-5는 보통 3 ~ 5개의 디스크를 어레이로 요구한다. RAID-5는 성능이 그리 중요하지 않고 쓰기 작업이 많지 않은 다중 사용자시스템에 적합하다.
* 최소 드라이브 개수 : 3
* 최대 용량 : (디스크의 수 - 1) x 디스크의 용량
* 특징 : 작고 랜덤한 입출력이 많은 경우 더 나은 성능을 제공한다. 빠른 기록속도가 필수적이지 않다면, 일반적인 다중사용자 환경을 위해 가장 좋은 선택이다. 그러나 최소한 3대, 일반적으로는 5대 이상의 드라이브가 필요하다

RAID6

이 형식은 RAID-5와 비슷하지만, 다른 드라이브들 간에 분포되어 있는 2차 패리티 구성을 포함함으로써 매우 높은 고장대비 능력을 제공한다. 현재로서는 RAID-6의 상용 모델은 거의 없다.
* 최소 드라이브 개수 : 3
* 최대 용량 : (디스크의 수 - 2) x 디스크의 용량

RAID7

이 형식은 컨트롤러로서 내장되어 있는 실시간 운영체계를 사용하며, 속도가 빠른 버스를 통한 캐시, 독자적인 컴퓨터의 여러 가지 특성들을 포함하고 있다. 현재 단 하나의 업체만이 이 시스템을 제공한다.

RAID-10

이 형식은 각 스트라이프는 RAID-1 드라이브 어레이인 스트라이프 어레이를 제공한다. 이 방식은 RAID-1보다 높은 성능을 제공하지만, 값이 더 비싸다.

RAID-53

이 형식은 각 스트라이프는 RAID-3 디스크 에레이인 스트라이프 어레이를 제공한다. 이 방식은 RAID-3보다 높은 성능을 제공하지만, 값이 더 비싸다.

JBOD

SPAN. 하나의 커다란 논리 볼륨을 만들기 위해 여러 디스크를 하나의 파티션으로 사용하는 것이다. 성능이나 비용에 차이는 없다.

• 스트라이프
  여러 개의 디스크에 각 파일의 블럭을 나누어서 저장하는 것.