Top 50 레이드 구성 The 6 Detailed Answer

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RAID 0+1 은 RAID 0 의 빠른 속도와 RAID 1 의 안정적인 복구 기능을 합쳐 놓은 방식으로 최소 4개의 디스크로 구성됩니다. 데이터가 입력되면 Striping 방식으로 두 개 이상의 디스크에 나눠서 저장하며 동시에 같은 형태로 다른 하드디스크에도 동일하게 저장됩니다.

설명충 서울리안 | RAID가 뭐에요? (RAID 0, RAID 1, RAID 5 차이)

RAID가 뭐에요? : Dongkuk Systems Portal

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Summary of article content: Articles about RAID가 뭐에요? : Dongkuk Systems Portal Updating …
Most searched keywords: Whether you are looking for RAID가 뭐에요? : Dongkuk Systems Portal Updating 안녕하세요. 동국시스템즈 대외사업지원팀에서 Quotation 업무를 맡고 있는 이빛나✨입니다.코로나19 거리 두기 4단계로 현재 재택 근무를 하고 있어서 영상이 아닌 블로그로 인사를 대신하겠습니다!신규 입사자를 위한 토픽이 어떤 게 있을까 고민을 하다가 기본으로 알고 있으면 매우 유용한 내용으로 주제를 정해 보았습니다.서버나 스토리지에서 DISK 구성을 하실 때 꼭 알아 두셔야 하는 RAID에 대해 살펴보도록 하겠습니다.* RAID 개념RAID 란? ( Redundant Array of Independent Disk )여러 개의 하드 디스크에 일부 중복된 데이터를 나눠서 저장하는 기술입니다.중복된 데이터를 나눠서 저장하는 제일 큰 이유는 데이터를 안전하게 보호하기 위함에 있습니다.데이터를 나누는 다양한 방법이 존재하며, 이 방법들을 레벨이라 하는데 레벨에 따라 저장장치의 신뢰성을 높이거나 전체적인 성능을 향상 시키는 등의 다양한 목적을 만족 시킬 수 있습니다.RAID의 목적은 크게 세 가지로 볼 수 있는데,첫째 는 여러 개의 디스크 모듈을 하나의 대용량 디스크처럼 사용할 수 있도록 하는 것이고,두 번째는 여러 개의 디스크 모듈에 데이터를 나누어서 한꺼번에 쓰고 한꺼번에 읽는 식으로 입출력 속도를 높인다는 것입니다.마지막으로 여러 개의 디스크를 모아서 하나의 디스크로 만들고 그 중 하나 혹은 그 이상의 디스크에 장애가 나더라도 최소한 데이터가 사라지는 것은 방지하자는 것에 있습니다.이 같은 RAID에는 여러 종류에 RAID 레벨이 있는데 대표적인 RAID 구성 조합은 다음과 같습니다.- RAID 0데이터의 빠른 입출력을 위해 데이터를 여러 디스크에 분산 저장합니다.데이터 복구를 위한 추가 정보를 기록하지 않기 때문에 성능은 뛰어나겠죠?하지만 어느 한 디스크에서 장애가 발생하면 데이터는 모두 손실 된다는 단점이 있습니다.(실제로 RAID 0 만으로 구성된 서버나 스토리지는 주변에서 찾기 매우 어렵습니다.)- RAID 1Mirror 구성 또는 Shadowing 이라고 불리는 Raid 1은 빠른 기록 속도와 함께 장애 복구 능력이 요구되는 경우에 많이 사용됩니다.최소 2개의 디스크로 구성할 수 있습니다. 이것은 디스크 장애를 대비하여 백업 용으로 다른 하나의 디스크를 동일하게 구성한다고 생각하시면 됩니다.RAID 1 은 한 디스크에 기록되는 모든 데이터를 다른 디스크에 복사해 놓는 방법으로 복구 능력을 제공합니다. 또한, 하나의 디스크를 사용하는 것보다는 약간 나은 정도의 성능을 제공합니다.단, 읽을 때는 조금 빠른 속도를 제공하지만 저장할 때는 속도가 약간 느려지기도 합니다.두 개의 디스크에 데이터가 동일하게 기록되므로 데이터의 복구 능력은 높지만 전체 용량의 절반이 여분의 데이터를 기록하기 위해 사용되기 때문에 저장 용량 당 단가가 비싸다는 단점이 있습니다.- RAID 5RAID 5 는 Parity 정보를 모든 디스크에 나눠 기록합니다. 여기서 말하는 Parity ( 패리티 ) 란? 디스크 장애 시 데이터를 재 구축하는데 사용할 수 있는 사전에 계산된 값으로 디스크의 4개 블록 중 3개는 데이터를 저장하는데 쓰고 나머지 하나는 Parity 영역으로 두는 겁니다.디스크 하나가 장애가 날 경우 Parity 영역를 이용해서 장애 난 디스크의 데이터를 복구해내는 것을 말합니다.따라서 문제가 발생할 경우, 컨트롤러 가 정상적으로 운영되고 있는 다른 디스크로부터 손실 된 데이터를 가져와 복구/재생 합니다. Parity를 담당하는 디스크가 병목 현상을 일으키지 않기 때문에 RAID 5는 Multi 프로세스 시스템과 같이 작은 데이터 기록이 수시로 발생할 경우 속도가 더 빠릅니다. 하지만 읽기 작업일 경우 각 드라이브에서 Parity 정보를 건너뛰어야 하기 때문에 조금 느릴 수 있습니다.작고 Random한 입출력이 많은 경우 더 나은 성능을 제공하며 빠른 기록 속도가 필수적이지 않다면 일반적인 다중 사용자 환경을 위해 가장 좋은 선택이라고 볼 수 있습니다. Disk는 최소 3개, 일반적으로는 5개 이상 필요합니다.- RAID 6 RAID 6는 RAID 5 와 비슷하지만 다른 디스크들 값에 분포되어 있는 2차 Parity 구성을 포함함으로써 매우 높은 장애 대비 능력을 제공하고 있습니다.디스크가 최대 2개까지 장애가 나더라도 데이터의 손실이 발생하지 않습니다. 하지만 Parity가 2개이다 보니 장애가 난 디스크와의 동기화가 RAID 5보다는 느립니다.Disk는 최소 4개가 필요합니다.- RAID 0+1 ( Stripping & Mirroring )RAID 0+1 은 RAID 0 의 빠른 속도와 RAID 1 의 안정적인 복구 기능을 합쳐 놓은 방식으로 최소 4개의 디스크로 구성됩니다.데이터가 입력되면 Striping 방식으로 두 개 이상의 디스크에 나눠서 저장하며 동시에 같은 형태로 다른 하드디스크에도 동일하게 저장됩니다. 여기서 Striping이란? 쉽게 말해 디스크 하나가 Block 으로 이루어져 있는데, 이러한 Block들을 Strips 라고 하며 이러한 Strips의 집합을 Stripe 라고 합니다. Striping이란 데이터를 물리적인 디스크에게 넓게 퍼뜨리며 읽기/쓰기를 가능하게 하는 것을 말합니다. 4개의 디스크로 RAID 0 + 1 구성하면 2개의 디스크로 Striping 할 때와 같은 쓰기 속도가 나오며 읽기 속도는 4개의 디스크에서 나눠서 읽어오기 때문에 보다 빠른 속도를 갖게 됩니다.그리고 Mirroring 으로 똑같은 디스크 복사본(Hot spare) 을 갖고 있기 때문에 장애가 발생했을 때도 완벽한 복구가 가능하다는 장점이 있습니다.(전체 용량의 50%만 사용이 가능하다는 점 기억해주세요!)이번 시간에는 일반적으로 많이 사용하는 RAID 방식에 대해서 소개해드렸는데요.문의 사항은 언제든지 댓글 남겨 주세요!감사합니다.
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Summary of article content: Articles about RAID 구조 종류(RAID 0부터 10까지)와 구성 방식 자세한 설명 1. RAID 0. 이 구성에는 스트라이핑이 있지만 데이터의 중복은 없습니다. 최상의 성능을 제공하지만 내결함성은 제공하지 않는다. · 2. RAID 1 · 3. RAID 2. …
Most searched keywords: Whether you are looking for RAID 구조 종류(RAID 0부터 10까지)와 구성 방식 자세한 설명 1. RAID 0. 이 구성에는 스트라이핑이 있지만 데이터의 중복은 없습니다. 최상의 성능을 제공하지만 내결함성은 제공하지 않는다. · 2. RAID 1 · 3. RAID 2. Redundant Array of Inexpensive/Independent Disk 저장장치 여러 개를 묶어 고용량·고성능 저장 장치 한 개와 같은 효과를 얻기 위해 개발된 기법이다. 초기에는 업그레이드 후 ‘폐기하기엔 아깝고, 그렇다고..
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Summary of article content: Articles about RAID의 종류 및 개념 : 네이버 블로그 장점 : 빠른 I/O 성능, 디스크가 N개로 구성될 경우 N개의 디스크 용량 모두를 활용할 수 있음. 단점 : 낮은 안정성. * RAID 1 (Mirroring)*. …
Most searched keywords: Whether you are looking for RAID의 종류 및 개념 : 네이버 블로그 장점 : 빠른 I/O 성능, 디스크가 N개로 구성될 경우 N개의 디스크 용량 모두를 활용할 수 있음. 단점 : 낮은 안정성. * RAID 1 (Mirroring)*.
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Summary of article content: Articles about 디스크 RAID 구성 종류 RAID는 구성방법에 따라 여러개의 레벨로 표현되며 이 레벨에 따라 사용 … 주로 데이터를 저장하는 NAS나 SERVER에서 사용되며 이 레이드구성을 … …
Most searched keywords: Whether you are looking for 디스크 RAID 구성 종류 RAID는 구성방법에 따라 여러개의 레벨로 표현되며 이 레벨에 따라 사용 … 주로 데이터를 저장하는 NAS나 SERVER에서 사용되며 이 레이드구성을 … 저장장치를 서로 묶어 하나의 디스크처럼 사용하여 안정성을 높이거나 높은 퍼포먼스를 구현하기위하여 사용되는데, 이전에는 저장장치의 성능이 부족하여 폐기하기는 아깝고, 사용하자니 성능이 부족하여 RAID를..
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RAID 구조 종류(RAID 0부터 10까지)와 구성 방식 자세한 설명

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Redundant Array of Inexpensive/Independent Disk

저장장치 여러 개를 묶어 고용량·고성능 저장 장치 한 개와 같은 효과를 얻기 위해 개발된 기법이다.

초기에는 업그레이드 후 ‘폐기하기엔 아깝고, 그렇다고 단독으로 쓰기에는 성능이 부족한'(Inexpensive) 저장장치를 재활용할 목적으로 사용하였다. 저장장치 기술이 발전한 현재는 Inexpensive보다는 Independent로 해석하는 추세이다.

RAID의 주 사용 목적은 크게 무정지 구현(안정성)과 고성능 구현으로 구분된다. 무정지 구현을 극도로 추구하면 RAID 1, 고성능 구현을 극도로 추구하면 RAID 0이 되며, RAID 5, 6은 둘 사이에서 적당히 타협한 형태. RAID 10이나 RAID 01과 같이 두 가지 방식을 혼용하는 경우도 있다.

보통은 같은 모델 같은 주차의 제품으로 하는 것이 권장되지만, 이를 유지하기 힘든 개인용의 경우 어쩔 수 없이 서로 다른 두 모델을 혼용할 수밖에 없는 상황이 있다. 물론 그렇다고 RAID가 안 되는 것은 아니며 HDD+SSD 같이 이상하게 구성하지 않는 이상은 성능 향상도 확실히 있다. 다만 SLI처럼 성능이 낮은 쪽으로 하향 평준화되어 거기에 배수가 곱해진다는 것이 차이점이다.

그렇다면 쉽게 말해서 RAID의 장점은 다음과 같다.

1) 운용 가용성, 데이터 안정성 증대

2) 디스크 용량 증설의 용이성

3) 디스크 I/O 성능 향상

자 그럼 RAID의 구조에 따른 종류와 구성 방식을 알아보자.

1. RAID 0

이 구성에는 스트라이핑이 있지만 데이터의 중복은 없습니다. 최상의 성능을 제공하지만 내결함성은 제공하지 않는다.

장점 : 데이터를 사용할 때 I/O를 디스크 수 만큼 분할하여 쓰기 때문에 I/O 속도가 향상 된다.

단점 : 스트라이프를 구성할 시 기존 데이터는 모두 삭제 되어야 한다.

최소 디스크 개수 : 2

용량 : 디스크 수 X 디스크 용량

2. RAID 1

디스크 미러링이라고도 하는 이 구성은 데이터 저장소를 복제하는 두 개 이상의 드라이브로 구성된다. 스트라이핑 구성이 아니며 두 디스크를 동시에 읽을 수 있기 때문에 읽기 성능이 향상된다. 쓰기 성능은 단일 디스크에 쓰는 것과 같다.

장점 : 볼륨 내 디스크 중 하나의 디스크만 정상이어도 데이터는 보존되어 운영이 가능하기 때문에 가용성이 높고, 복원이 비교적 매우 간단하다.

단점 : 용량이 두 배가 필요하며 쓰기 속도가 조금 느려진다.

최소 디스크 개수 : 2

용량 : (디스크 수/2) X 디스크 용량

3. RAID 2

RAID2는 RAID 0처럼 스트라이핑 구성이지만 일부 디스크에는 오류 검사 및 수정을 위해 ECC(Error Correction Code) 정보가 저장된다. RAID 3~4에 비해 이점이 없으며 현재는 더 이상 사용되지 않는 구성이다.

단점 : ECC를 위한 드라이브가 손상될 경우는 문제가 발생할 수 있으며 패리티 정보를 하나의 하드 드라이브에 저장하는 RAID 4가 나오면서 폐기되었다.

최소 디스크 개수 : 3

용량 : (디스크 수 – 1) X 디스크 용량

4. RAID 3

RAID 3 구성은 스트라이핑을 사용하고 하나의 드라이브를 패리티 정보를 저장하는데 사용된다. 내장 된 ECC 정보는 오류를 감지하는 데 사용된다. 데이터 복구는 다른 드라이브에 기록 된 정보의 배타적 OR (XOR)을 계산하여 수행된다. I/O 작업은 동시에 모든 드라이브를 처리하므로 RAID 3은 I/O를 중첩 할 수 없습니다. 이러한 이유 때문에 RAID 3는 수행시간이 긴 응용 프로그램이있는 단일 사용자 시스템에 가장 적합하다.

최소 디스크 개수 : 3

용량 : (디스크 수 – 1) X 디스크 용량

5. RAID 4

RAID 4 구성은 RAID 3구성과 거의 동일하다고 보면되며 스트라이프를 사용하므로 단일 드라이브에서 데이터를 읽을 수 있다. 그리고 모든 쓰기 작업은 패리티 드라이브를 업데이트해야하지만 별도의 디스크이기 때문에 I/O 충돌이 발생하지 않는다.

RAID 3과 RAID 4를 정리하면 RAID 0, RAID 1의 문제점을 보완하기 위해 설계되었으며 3, 4로 나뉘긴 하지만 그림 처럼 RAID 구성 방식은 거의 같습니다. RAID 3, 4는 기본적으로 RAID 0과 같은 스트라이핑 구성을 하고 있어서 성능을 보안하고 디스크 용량을 완전히 사용할 수 있게 해준다. 그리고 에러 체크 및 수정을 위해서 패리티 정보를 별도의 디스크에 따로 저장한다.

RAID 3은 데이터를 바이트 단위로 나누어 디스크에 동등하게 분산 기록하며 RAID 4는 데이터를 블록 단위로 나눠 기록하므로 약간의 차이는 존재한다.

RAID 3은 디스크 동기화가 필수적이라 많이 사용되지 않고 RAID 4 역시 RAID 5로 대체되었다.

최소 디스크 개수 : 3

용량 : (디스크 수 – 1) X 디스크 용량

5. RAID 5

이 구성은 패리티가있는 블록 레벨 스트라이핑을 기반으로합니다. 패리티 정보는 각 디스크에 스트라이핑되므로 하나의 드라이브가 고장 나더라도 다른 어레이로 대체 작동 할 수 있다. 어레이 아키텍처는 읽기 및 쓰기 작업을 여러 드라이브로 확장이 가능하기 때문에 일반적으로 단일 드라이브의 성능보다 좋지만 RAID 0 어레이의 성능은 높지 않습니다. RAID 5는 3개 이상의 디스크가 필요하지만 성능상의 이유로 적어도 5 개의 디스크를 사용하는 것이 좋다고 한다.

RAID 5 어레이는 일반적으로 패리티 정보 작성과 관련된 성능 영향으로 인해 쓰기 집약적 시스템에서 사용하기에는 좋지 않은 선택이다. 디스크에 장애가 발생하면 RAID 5 어레이를 재구성하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있기 때문이다. 성능은 대개 재구성 시간 동안 저하되며 어레이는 재구성이 완료 될 때까지 추가 디스크 오류에 취약할 수 밖에 없다.

즉, RAID 5는 RAID 3,RAID 4 에서 별도의 패리티 정보 디스크를 사용함으로써 발생하는 문제점을 보완하는 방식으로 패리티 정보를 stripe로 구성된 디스크 내에서 처리하게 구성한다. 만약 1개의 디스크가 고장 나더라도 남은 디스크들이 복구를 할 수 있기 때문이다.

최소 디스크 개수 : 3

용량 : (디스크 수 – 1) X 디스크 용량

6. RAID 6

RAID 6은 RAID 5와 비슷한 구성이지만 다른 드라이브들 간에 분포되어 있는 2차 패리티 정보를 넣어 2개의 하드에 문제가 생겨도 복구할 수 있게 설계되었으므로 RAID 5보다 더욱 데이터의 안전성을 보장 할 수 있다. 하지만 이러한 추가적 보호 기능은 비용 부담으로 이어질 수 밖에 없다.

최소 디스크 개수 : 4 용량 : (디스크 수 – 2) X 디스크 용량

7. RAID 10 (RAID 1+0)

RAID 1과 RAID 0을 결합한 이 구성은 RAID 1보다 높은 성능을 제공하지만 추가 비용이 든다. RAID 1+0에서는 데이터가 미러링되고 미러가 스트라이핑 되기 때문이다.

최소 디스크 개수 : 4

용량 : (디스크 수 / 2) X 디스크 용량

이 외에도

RAID 01 (RAID 0 + 1)

RAID 03 (RAID 0 + 3), RAID 53 (RAID 5 + 3)

RAID 50 (RAID 5 + 0)

RAID 7 (비표준이며 RAID 3, 4를 기반으로 하지만 캐싱 추가)

등이 있는데 이는 다 기존의 RAID 구성을 혼합하면 다 만들어낼 수 있다.

정리하면 다음과 같다.

장점 : 성능, 탄력성 및 비용은 RAID의 주요 장점이라고 볼 수 있다. 여러 개의 하드 드라이브를 함께 설치하면 RAID를 사용하여 단일 하드 드라이브의 작업을 향상시킬 수 있으며 구성 방법에 따라 충돌 후 컴퓨터 속도와 안정성이 향상 될 수 있기 때문이다.

단점 : 중첩 된 RAID 레벨은 많은 수의 디스크가 필요하기 때문에 기존의 RAID 레벨보다 구현 비용이 비싸다. 대다수의 디스크가 중복성을 위해 사용되기 때문에 중첩 된 RAID의 경우 스토리지 비용도 높습니다. 하지만 중첩 된 RAID는 표준 RAID 레벨과 관련된 일부 안정성 문제를 극복하는 데 도움이되므로 비용에도 불구하고 널리 보급되어 사용되었다.

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RAID의 종류 및 개념

(흔히 성능 향상이나 안정성 향상을 위해 사용하는 것으로 알고 있는 RAID에 대한 개념 정리)

* RAID *

Redundant Array Inexpensive Disk 혹은 Redundant Array Independent Disk 의 약자

처음 개념이 등장할 때는 여러개의 저렴한 디스크를 하나로 모아 고성능의 디스크처럼 사용하자는 생각에서 출발.

현재는 꼭 저렴한 디스크 라기 보다는 여분의 독립적인 디스크들을 하나로 모아 고성능 혹은 고가용성을 위한 개념이다.

RAID는 구현 방법에 따라 여러개의 RAID LEVEL 로 표현된다.

* 단일 디스크 I/O *

아래 그림은 단일디스크에서 I/O가 발생하는 상황이다.

모든 데이터는 조각(block 혹은 cluster로 표현됨)으로 나뉘어 디스크에 쓰여지기 때문에 아래와 같은 그림이 된다.

1번 조각이 디스크에 쓰여지고 있는 동안 나머지 조각들은 대기를 하게 되고, 1번이 다 쓰여진 이후에 2번, 3번 순으로 쓰기가 이루어진다.

* RAID 0 (Striping)*

처음 개념이 등장했을때, 즉 여러개의 저렴한 디스크를 하나로 모아 고성능의 디스크로 사용하는 개념에서 나온 Level 이다.

패리티(오류검출기능)이 없이 striping 된 형태를 말한다. 최소 2개 이상의 디스크를 필요로 하며 안정성보다는 고성능을 위해 사용된다.

RAID 0의 경우는 I/O가 일어날때 데이터를 여러 조각으로 나누어 각각의 디스크에 순서대로 저장하게 된다.

아래 그림처럼 디스크 2개로 RAID-0 을 구성했을 경우

1번 조각이 DISK1에 쓰여지고 있을 동안 2번 조각은 기다리지 않고 바로 DISK2에 기록이 된다. 1번 조각의 쓰기가 끝나는대로 DISK1 에서는 3번조각이 쓰여지고 2번 조각의 쓰기가 끝나는대로 4번 조각의 쓰기가 일어나 단일디스크일 경우보다 거의 2배에 가까운 성능을 발휘한다. (물론 실제적으로 2배까지는 아님)

하지만 두 디스크중 하나의 디스크에 Fault가 발생했을 경우, 데이터의 절반을 날리게 되므로, 나머지 하나의 디스크도 사실상 못쓰게 된다. 관리 포인트가 하나 늘어남으로 인해 안정성은 떨어지게 되는 것이다.

장점 : 빠른 I/O 성능, 디스크가 N개로 구성될 경우 N개의 디스크 용량 모두를 활용할 수 있음.

단점 : 낮은 안정성

* RAID 1 (Mirroring)*

RAID 0과는 달리 안정성에 중점을 둔 RAID Level 이다.

아래 그림에서 보면 1번 조각이 디스크에 쓰여질 때 양쪽 디스크(DISK1, DISK2)에 동시에 동일한 데이터가 기록됨을 볼 수 있다.

즉 RAID 1은 하나의 데이터를 양쪽 디스크에 동일하게 기록함으로써, 하나의 DISK에 Fault가 발생해도 나머지 하나의 디스크를 통해 데이터에 접근할 수 있는, 안정성을 강화한 방법이라고 보면 된다.

일반적으로 서버에 있어 OS가 설치되는 디스크에 필수적으로 사용되는 구성방법이다.

장점 : 높은 안정성. 일반적인 구성대비 읽기 성능에서 아주 조금 향상된성능을 보임.

단점 : 전체 디스크 용량에 비해 사용가능한 용량은 절반이 됨. 즉 높은 비용.

* RAID 4 (Parity) *

RAID 0(Striping)의 성능에 안정성을 결합한 방식이다.

데이터는 RAID 0에서처럼 디스크에 순차적으로 쓰여지기 때문에 성능 향상의 이점이 있고, 불안한 안정성을 위해

하나의 디스크를 Parity 전용 디스크로 사용한다. 전체 디스크가 N개로 구성되면 실제 사용가능한 디스크는 N-1개가 된다.

RAID 5로 인해 잘 사용되지는 않지만 NetApp의 스토리지 구성에서는 자주 볼 수 있다.(NetApp은 RAID 4,6을 사용)

※ Parity 가 어떻게 사용되는건지에 대해

– 아래 그림에서 1번,2번,3번 데이터와 맨 윗줄의 P 하나가 한 셋트가 된다.

정말 간단하게 설명하면 1번 데이터의 실제 값은 1, 2번 데이터의 실제값은 0, 3번 데이터의 실제값은 1이라고 가정해 보자

(이렇게 가정할 수 있는 이유는 컴퓨터는 실제 0과 1로만 이루어진 데이터를 주고받기 때문이라고 보면 된다)

맨 윗줄의 Parity는 같은 위치에 있는 1~3번 데이터의 실제값을 확인하게 되는데, 1이 홀수개면 1, 1이 짝수개면 0이라는 값이

쓰여진다. 이경우 맨 첫번째 Parity는 1번 데이터는 1, 2번 데이터는 0, 3번 데이터는 1 -> 즉 1이 총 짝수개, 따라서 Parity값은 0이된다.

이후에 만약 DISK 1이 손상되어 1번 데이터 부분이 없어진다고 해도, Parity 값을 이용하여 1번 데이터 부분에 어떤 값이 있는지 역추적

이 가능하기 때문에 복구가 가능해 지는 것이다.

장점 : RAID 0 대비 높아진 안정성, RAID 1 대비 뛰어난 성능

단점 : Parity 전용 디스크에 부하가 걸릴 경우(Parity 연산을 해야하는 경우가 많을수록) 전체적인 성능이 저하됨.

읽기 보다는 쓰기에서 성능의 저하가 큼(디스크에 쓸 때는 Parity를 연산하여 기록해야 하기 때문에, 읽기때는 데이터만 읽으면 됨)

* RAID 5 (Distribute Parity) *

RAID 4의 문제점인 병목현상을 해결한 레이드 구성 레벨이다.

Parity bit을 하나의 디스크로 몰아놓은것이 아닌, 분산하여 구성하기 때문에 RAID 4의 병목현상을 현저하게 줄일 수 있다.

안정성과 성능을 어느정도 보장할 수 있는, 스토리지에 있어 가장많이 사용되는 구성방법이다.

RAID 4와 마찬가지로 N개의 디스크가 있으면 실제 사용 가능한 디스크는 N-1개가 된다.

장점 : RAID 4 대비 병목현상을 줄임, 안정성과 성능 모든 부분에서 뛰어나 실제로 가장 많이 사용되는 레벨중에 하나.

단점 : 특별히 없음

* RAID 6 *

RAID 5 의 경우 Parity bit을 이용하여 어느정도의 안정성을 보장할 수 있었다.(1개의 디스크 Fault까지는 Parity를 이용하여 복구 가능)

하지만 1개의 디스크가 손상된 후, 바로 또 하나의 디스크가 손상이 된다면 전체 디스크의 데이터를 사용할 수 없게 되었다.

이에 하나의 디스크를 추가로 Parity로 사용, 즉 Parity bit을 두개의 디스크에 두어 안정성을 더욱 강화한 방법이다.

전체 디스크가 N개일 경우, 실제 사용가능한 디스크는 N-2 개가 된다.

장점 : RAID 4,5 대비 안정성 증가

단점 : RAID 4,5 대비 비용 증가

* RAID 1+0, 0+1 *

RAID 0과 1을 합쳐놓은 방법이다.

RAID 0으로 구성된 디스크들을 다시 RAID 1로 구성하면 0+1

RAID 1로 구성된 디스크들을 다시 RAID 0으로 구성하면 1+0 이 된다.

RAID 0과 1의 장점들을 취한 방법으로, striping(RAID 0)의 성능과, mirroring(RAID 1)의 안정성을 갖는 방법이다.

디스크 4개로 구성된 0+1, 1+0의 경우 서로간에 성능 차이는 없다고 보면 된다.

하지만 디스크가 4N 개(4의 배수)가 아닌 6개로 구성되어 있을 경우는 0+1보다 1+0의 안정성이 더 높아지므로, 실질적으로 1+0

을 많이 사용하고 있다.

※ 왜 디스크가 6개일때 1+0의 안정성이 높은가

: 디스크 6개를 1+0으로 구성하게 되면 2+2+2 형태로 구성이 가능하다 (2개씩 mirror 구성 후 3개의 셋트를 다시 striping)

디스크 6개를 0+1로 구성하게 되면 3+3 형태로 구성이 가능하다(3개씩 striping 구성 후 2개의 셋트를 다시 mirror)

이경우 2+2+2 상태에서는 각각의 셋트에서 디스크가 하나씩 Fault가 발생해도 전체 데이터를 사용할 수 있는 반면

3+3 상태에서는 각각의 셋트에서 디스크가 1개씩만 fault가 허용될뿐 추가적으로 Fault 가 발생할 경우 전체 데이터를 손실하게 된다.

즉 2+2+2 상태에서는 최대 3개까지 디스크 Fault를 커버 가능, 3+3 상태에서는 최대 2개까지 디스크 Fault를 커버 가능하게 된다.

※ 번외편

– Hardware RAID : 하드웨어 적으로 RAID를 구성하는 방법이다. 별도의 RAID 컨트롤러를 사용하여 구성하게 되며, RAID 컨트롤러에서

디스크 구성을 한 후 OS에게 전달하는 방식으로 OS는 해당 디스크가 RAID 구성되어있는지 아닌지의 여부를 알 수가

없게된다.

OS가 RAID에 관여하지 않고, 또 별도의 하드웨어가 RAID관련 연산을 처리함으로 인해 Software RAID 방식보다

더 나은 성능을 기대할 수 있다.

단, RAID 컨트롤러를 이중화 하지 않을 경우, 컨트롤러의 손상만으로 디스크 전체를 사용할 수 없게 될 수가 있다.

– Software RAID : OS가 RAID 구성을 지원하는 방식이다. OS는 장치에 연결된 모든 디스크를 인식할 수 있으며 OS에서 제공하는 기능을

통해 RAID 구성이 가능하다. 별도의 RAID 컨트롤러가 필요가 없기에 비용적인 측면에서 조금 더 나을 수 있지만,

Hardware RAID방식에 비해 성능은 더 낮다.

Windows OS에서는 동적디스크를 사용하여 RAID 구성이 가능하며,

UNIX 계열에서는 LVM을 사용하여 구성이 가능하다.

(HP나 IBM쪽에서는 LVM을 통해 Mirror를 구성하는, 즉 Software RAID방식을 사용해도 Hardware RAID 방법과

비교하여 성능차이가 거의 없다고 한다. 하지만 Windows의 경우에는 Software RAID 방식을 사용하면 성능 저하가

크다. 성능저하 뿐만 아니라 복구시에 안정성도 낮음)

※ 내용에 오류가 있다면 말씀해주세요

※ 참고한 사이트

http://ko.wikipedia.org/wiki/RAID

http://smsinfo.tistory.com/177

http://cleep.egloos.com/1766182

http://www.webopedia.com/TERM/R/RAID.html

http://searchstorage.techtarget.com/definition/RAID

디스크 RAID 구성 종류

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저장장치를 서로 묶어 하나의 디스크처럼 사용하여 안정성을 높이거나 높은 퍼포먼스를 구현하기위하여 사용되는데, 이전에는 저장장치의 성능이 부족하여 폐기하기는 아깝고, 사용하자니 성능이 부족하여 RAID를 구성하여 저장장치를 재활용할 목적으로 사용하다가 현재는 저장장치의 기술이 발전함에따라 안정성이나 보다 더 높은 퍼포먼스를 실행하기 위하여 사용된다, 이때 사용되는 레이드 구성도 다양하여 이 레이드 구성방법에 대해서 몇가지 알아보도록 하겠다.

RAID 란?

Redundant Array of Inexpensive/Independent Disk 의 약자로 정렬을 통해 저렴 또는 독립적인 디스크로 해석하면 되는데 근래에는 저장장치의 성능이 꾀나 높은 편에 속하여 현재는 저렴의 개념보다는 독립적인 개념으로 성능이나 기능을 이용하고자 하여 사용된다

쉽게 말해 하드디스크 들을 서로 병렬이나 직렬로 또는 다양하게 엮어 사용하여 하나의 디스크 또는 두개의 디스크를 하나 형태로 만드는 개념이다

RAID 레벨

RAID는 구성방법에 따라 여러개의 레벨로 표현되며 이 레벨에 따라 사용 용도와 사용 방법이 결정 되며 이러한 방법을 RAID LEVEL 이라고 한다, 주로 데이터를 저장하는 NAS나 SERVER에서 사용되며 이 레이드구성을 위해서는 반드시 최소 2개 이상의 디스크가 있어야 설정이 가능하다 레이드는 RAID 0, RAID 1, RAID 1E, RAID 10, RAID 5, RAID 50, RAID 6, RAID 60 가 있으며 그 외의 RAID 2, RAID 3, RAID 4는 현재 이론적으로는 정의되어 있지만 실제로 사용되지는 않는다

실제 사용되는 레이드의 특징은 아래의 표와 같다.

RAID 0 RAID 1 RAID 1E RAID 10 RAID 5 RAID 50 RAID 6 RAID 60 최소 디스크 수 2 2 3 4 3 6 4 8 내 결함성 없음 1 disk 1 disk 1 disk 1 disk 1 disk 2 disks 2 disk 디스크 공간 오버 헤드 없음 50% 50% 50% 1 disk 2 disks 2 disks 4 disks 읽기 속도 빠름 빠름 빠름 빠름 느림 느림 느림 느림 쓰기 속도 빠름 순조로움 순조로움 순조로움 느림 느림 느림 느림 하드웨어 비용 저렴한편 디스크가 비쌈 디스크가 비쌈 디스크가 비쌈 비쌈 매우비쌈 매우비쌈 매우비쌈

참고 www.raid-calculator.com/

단일 디스크 I/O

디스크를 전부 병렬 연결시켜 디스크가 순차적으로 읽고 쓰이는 방식으로 가장 일반적인 방식으로, 1번 디스크가 사용되면 다음의 2번 디스크가 사용되는 방식으로 가장 일반적인 형태이다.

그림으로 설명된다면 위와 같다.

RAID 0 / Striping

RAID 가 가장 처음 등장 당시 RAID, Redundant Array of Inexpensive 로 칭하던 시절 출시된 방법으로 서로의 디스크를 합체하여 하나로 묶는 형태를 말한다. 500GB 디스크와 500GB 디스크가 있다면 1TB 로 묶어 사용하고 데이터를 여러조각으로 나누어 각각의 디스크에 순서대로 저장하며 DISK1 과 DISK2 의 디스크 읽기 쓰기가 서로 각각 이루어지기 때문에 단일 디스크에 비해 2배 못미치는 성능을 발휘한다, 하지만 레이드로 묶여있는 디스크는 서로 묶여 하나의 디스크로 인식되어있어 있다 때문에 하나의 디스크라도 손상된 경우 나머지 디스크는 사용할 수 없게 된다.

장점 : 엮여있는 모든 디스크를 활용할 수 있어 디스크의 성능이 좋아진다.

단점 : 안정성이 낮아 하나의 디스크라도 손상이 나오는경우 디스크 전체가 깨지게 된다.

RAID 1 / Mirroring

RAID 0 과의 반대로 안정성에 방향을 둔 레벨로 데이터 저장소를 서로 복제형태로 하나의 데이터를 양쪽에 디스크에 동일하게 기록 한다, 데이터의 저장용량은 줄어들지만 데이터를 양쪽에 각각 보관함으로써 안정성을 높였다.

장점 : 데이터 기록이 양쪽에 보관되므로 하나의 디스크에 손상이 있어도 나머지 디스크에서 값을 기록하고 있기 때문에 보다 안정적인 데이터 보관이 가능하다.

단점 : 전체 디스크에서 사용할 수 있는 용량은 반절이 되므로 높은 비용이 요구된다.

레이드 2,3,4 의 경우 현재는 사용되지 않는 기술로 어떤 단위에 의해 패리티를 관리하는지에 따라 다르다 하지만 디스크를 저장하는 속도 문제의 이슈로 거의 사용되지 않는다.

RAID 2 / Hamming Code ECC – 비트 단위

RAID 0과 같은 구성이지만 디스크의 오류 검사 를 위하여 ECC(Error Correction Code) 가 기록되며 섹터/읽기 오류 보호 및 복구가 가능하지만 물리적인 ECC를 위한 드라이브가 손상되는 경우 디스크가 손상되며 RAID 4가 출시되면서 현재는 사용하지 않는 레이드 레벨이다.

RAID 3 / Rapaller Trasfer With Parity – 바이트 단위

주로 압축되지 않은 비디오 편집 이나 순차적으로 읽기 쓰기에 가장 높은 전송속도를 요구하는 프로그램에서 적합하며 데이터가 엮여있는 디스크들과 같이 단위별로 공유되어 저장되며 값을 읽거나 쓰거나 수정이 이뤄질경우 모든 디스크가 회전되어야하고 여러 요청을 동시에 처리할 수 없어 이론상으로만 존재하며 현재는 사용되지 않는 레벨이다.

RAID 4 / Independent Data Disks With Shared Parity Disk – 워드 단위

RAID 3번보다 조금더 개선된 형태로 워드 단위로 패리티를 관리하며 새로 추가 된 디스크가 0 바이트로 완전히 채워지면 패리티의 재 계산없이 빠르게 확장 할 수 있다는 장점이 있지만 거의 사용되지 않는다.

RAID 5 / Distribute Parity

RAID 4 의 문제점인 병목현상을 개선하여 나온 레이드 레벨로써, RAID 2,3,4 에서의 Parity 를 하나의 디스크로 몰아 두지 않고 Paryty의 분산 구성하여 RAID 2,3,4 에서의 병목현상을 줄인 레벨로 보면 되겠다, 안정성은 물론 성능까지 어느정도 보장되어 일반적인 스토리지구성에 가장 많이 사용되는 방법이다, 또한 이 방법으로 구성하려면 최소한 3개 이상의 하드가 필요로 하며 하나의 드라이브가 고장나더라도 다른 디스크의 어레이로 대체하여 작동이 가능하다 또한 읽고 쓰기 작업을 여러 드라이브에서 확장하여 사용하기 때문에 단일 드라이브 보다는 성능이 좋고, 안정성 또한 뛰어나기 때문에 가장 많이 사용된다, 디스크는 최소 3개이상을 사용하여야 하지만 통상 구성시에는 5개의 디스크를 사용하여야 제 성능을 발휘 할 수 있겠다.

장점 : 디스크가 고장 나더라도 남은 디스크를 통해 복구를 할 수 있으며 안정성과 성능또한 단일 구성보다 좋은 성능을 보여준다.

단점 : 가장 일반적으로 많이 사용되는 방식으로 단점은 크게 없으며, 최대용량이 구성한 디스크의 하나뺀 디스크 용량으로 디스크의 수치 -1 X 디스크 갯수 이다.

RAID 6 / distributed parity schemas

RAID 5 와 비슷한 형태를 가지고 있지만 디스크에 2차 패리티 구성을 포함하여 디스크가 2개 손상되어도 복구가 가능한 형태가 되겠다, 2개의 패리티를 사용하므로 최소 4개의 디스크를 구성해야 하며 RAID 5 보다 더 높은 안정성을 자랑한다, 단순히 RAID 5 보다 복구할 디스크의 갯수가 하나 더 늘어났다고 보면 되겠다.

위와같이 Parity 가 2개씩 보관되어 공간 효율성은 떨어지나, 안정성을 보다 더 높여 RAID 6 도 많이 사용되는 편이다.

RAID 7 / Using Controller

하드웨어 내 컨트롤러가 내장되어 있는 운영체제를 통해 구동되며 제조사에서 여러 특성을 보여준다, 따라서 공식적인 분류는 아니며 특정 컨트롤러에 의해 관리 된다.

RAID 1+0 or RAID 0+1

RAID 0 과 RAID 1을 혼합하여 섞어둔 방법으로 RAID 0의 빠른 속도와, RAID 1의 미러링 구성을 통해 안정성을 보안한 방법으로 최소 디스크가 4개 이상의 짝수로 구성되어야 한다.

위와 같이, RAID1로 최초 구성하여 RAID 0으로 묶어 사용하거나,

RAID 0 으로 먼저 묶은 뒤, RAID 1로 구성하여 미러링을 구성하는 형태로 구성된다

장점 : 높은 성능을 보여주며, 미러링을 통해 안정성까지 보장한다.

단점 : RAID1 의 같은 단점으로 디스크의 최대 용량을 반절만 사용 할 수 있다는 단점이 있다.

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