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RAID0부터 RAID7까지. 모든 RAID구성을 알아보자 본문

IT 이론/컴퓨터구조

RAID0부터 RAID7까지. 모든 RAID구성을 알아보자

아이들링 2018.01.23 21:35

※ 본 포스팅에선 거의 쓰이지 않는 레이드까지도 모두 망라하였다. 정보처리 기사 수준에서 주로 쓰이는 RAID만 알고 싶다면 여기를 클릭해서 간단한 내용만 보자.



RAID는 여러개의 하드디스크를 함께 사용하는 방식을 말한다. 속도를 위해 함께 사용 할 수도 있고 안정선을 위해 함께 사용 할 수도 있고 둘다를 추구할 수도 있다. 정말 많은 방식의 RAID가 있지만 대표적으로 쓰이는 몇가지만 알아보자



RAID-0 : Striped disk array without fault tolerance

속도 추구만을 위한 레이드 구성이다. 단순히 하드 여러개에 데이터를 분산시켜서 한꺼번에 입출력을 수행하는 것이다. 이를 스트라이핑(Disk striping) 기술이라고 한다.

예를 들면 1~10까지의 숫자를 저장하는데, 하드1에는 1 3 5 7 9, 하드2에는 2 4 6 8 10을 저장한다. 1~10까지의 숫자를 읽고자 한다면 두개의 하드에서 동시에 읽게 되므로 이론적으론 하드가 한개 있는 것 보다 두배의 속도로 읽을 수 있는 것이다.

하지만 데이터가 분산되어 저장되기 때문에 하나의 하드에만 문제가 생기더라도 나머지 하드들까지 사용 불능해 진다.


RAID-1 : Mirroring and duplexing

안전성 추구만을 위한 레이드 구성이다. 2개의 하드가 있다면 2개의 하드에 완전 같은 데이터를 저장하는 것이다. 미러링이라고도 부른다.

이렇게 해 두면 속도는 하드 한개만 사용하는 것과 같고 용량은 두배나 들게 되지만, 하나의 하드에 문제가 생기면 나머지 하드를 엎어치면 되므로 안심하고 사용할 수 있다.


RAID-2 : Hamming code ECC

디스크들은 스트라이핑 기술을 사용하여 구성하고, 오류정정을 위한  Hamming code ECC(Error Check & Correction) 정보를 사용한다. 최근 디스크드라이브들은 기본적으로 오류정정 기능을 가지고 있으므로 요즘은 거의 쓰이지 않는다.


RAID-3 : Parallel transfer with parity

스트라이핑 기술을 사용하여 디스크들을 구성하고, 별도의 디스크에 패리티 정보를 저장한다. 입출력작업이 동시에 모든 디스크에 대해 이루어지므로, 입출력을 겹치게 할 수 없다. 대형 레코드가 많은 시스템에 이용된다.

RAID-0과 거의 동일한데 패리티 디스크가 하나 더 달린 형태로 이해하면 된다. 읽기 속도는 동일하지만 쓰기는 패리티를 같이 처리하므로 속도가 좀 더 느리다.


RAID-4 : Independent data disks with shared parity disk

RAID-3보다 좀 더 개선된 형태라고 생각하면 된다. 블록 형태의 스트라이핑 기술을 사용하여 디스크를 구성한다.

RAID-2, RAID-3, RAID-4는 모두 ECC를 사용한다는 특징이 있다. RAID-2는 비트 단위, RAID-3은 바이트 단위, RAID-4는 워드 단위로 패리티를 관리한다. 그러나 ECC를 위한 패리티를 특정 디스크에 저장 하는 것은 속도 문제 때문에 병목현상이 생기므로 2,3,4 모두 현재는 거의 쓰이지 않는다.


RAID-5 : Independent data disks with distributed parity blocks

안전성과 속도 모두 추가한, 가장 무난하여 가장 많이 사용되는 방식이다. 최소한 3개 이상의 하드가 있어야 구현이 가능하다. 패리티를 사용하지만 RAID-2,3,4와 다르게 여러 하드에 분산저장하여 병목 현상을 해결한다. 


만약 하드가 4개가 있다면, 하드 하나를 4개로 나눈 뒤 하나를 패리티 디스크로 할당하고 자신을 제외한 나머지 3개 하드 중 한 하드의 페리티 정보를 저장한다. 이렇게 교차로 구성을 할 경우 하나의 하드에 장애가 생기더라도 나머지 3개 하드의 패리티 정보를 모아 복구할 수 있다. 3개이상이기만 하면 RAID-5를 구성할수 있다. 하드 사용량은 N개일 경우 N-1개의 용량을 사용할 수 있다. 안전성과 효율이 뛰어나다.

3개 구성 시에는 33.3%, 4개 구성하면 25%, 5개 구성하면 20%가 패리티 공간으로 사용된다.


RAID-6 : Independent data disks with two independent distributed parity schemas

전체적인 구성은 RAID-5와 비슷하지만 디스크에 2차 패리티 구성을 포함함으로써 매우 높은 안전성을 자랑한다. RAID-5는 1개의 디스크 오류에만 대처가 가능하지만 RAID-6는 2개의 디스크 오류까지 대처가 가능하다.

2개의 패리티를 사용하므로 최소 4개의 디스크를 구성해야 한다. 공간 효율성이나 처리속도는 떨어지지만 안전성은 크게 증가된다.

4개 구성시에는 50%, 5개 구성하면 40%, 6개 구성하면 33.3%를 패리티 공간으로 사용한다.


RAID-7 

하드웨어 컨트롤러에 내장되어 있는 운영체제를 사용하여 구성한다. 벤더마다 독자적인 여러 특성들을 제공한다. 주로 RAID-6까지만 표준 분류로 언급되며 RAID-7은 공식적인 분류로 보지 않는 경우도 많다.


RAID-0+1

RAID0의 스트라이핑으로 구성된 하드들을 묶어 RAID-1미러링으로 구성하는 방법이다.


RAID-1+0

RAID-0+1의 반대 개념이다. RAID-1로 구성된 하드들을 묶어 RAID-0으로 구성하는 방법이다. RAID-0+1보단 RAID-1+0이 더 많이 쓰인다.


RAID-5+3

RAID-3 방식에 별도로 스트라이프를 구성하는 방식이다. 이 방식은 RAID-3보다 높은 성능을 제공하지만 구성 비용이 많이 든다.



RAID에 관한 각종 시험의 문제 풀어보기


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