RAID
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- 개념
- 여러 개의 디스크에 중복된 데이터 저장과 데이터의 동시 저장을 통한 성능향상과 안정성향상을 위한 목적의 솔루션
I. 시스템의 고가용성과 성능 향상을 위한 솔루션의 핵심, RAID 개요
가. RAID(Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks)의 정의
- 여러 개의 디스크에 중복된 데이터 저장과 데이터의 동시 저장을 통한 성능향상과 안정성향상을 위한 목적의 솔루션
나. RAID의 등장배경
- 제한된 용량의 디스크로 대용량의 데이터 저장공간을 만들기 위함
- 디스크의 안정성의 향상을 통한 고가용성 확보 요구
- 시스템의 병목구간인 디스크에 대한 성능 개선 요구
II. RAID의 종류 및 기술 특징
가. RAID 0의 구성도 및 특징
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구성도 |
항목 |
내용 |
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특징 |
디스크중복을 통한 읽기 쓰기 성능의 2배 향상 패러티나 미러링이 없음으로 디스크의 안정성 향상 없음 |
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최소 수량 |
2개 (n : disk 수량) |
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공간효율 |
1 |
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읽기 향상 |
n배 상향 |
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쓰기 향상 |
n배 상향 |
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고장 허용 |
Zero |
나. RAID 1의 구성도 및 특징
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구성도 |
항목 |
내용 |
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특징 |
디스크중복 쓰기를 통한 안정성의 2배 향상 Parity와 Striting이 없고, 디스크의 공간효율 2배 하락 |
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최소 수량 |
2개 (n : disk 수량) |
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공간 효율 |
1/n |
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읽기 향상 |
n배 |
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쓰기 향상 |
1배 |
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고장 허용 |
n-1 disk |
다. RAID 2의 구성도 및 특징
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구성도 |
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항목 |
내용 |
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특징 |
Bit 레벨의 Striping과 Harmming-code Parity 사용(Parity 단순제공) |
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최소 수량 |
3개 (n : disk 수량) |
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공간 효율 |
1 - 1/n ⋅ log2(n-1) |
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읽기 향상 |
해당 없음 |
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쓰기 향상 |
해당 없음 |
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고장 허용 |
1disk (단 오류디스크가 복구기록 코드 안에 있을 때) |
라. RAID 3의 구성도 및 특징
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구성도 |
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항목 |
내용 |
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특징 |
Byte 레벨의 Striping과 Parity 사용(Parity 단순 제공) |
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최소 수량 |
3개 (n : disk 수량) |
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공간 효율 |
1 - 1/n |
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읽기 향상 |
해당 없음 |
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쓰기 향상 |
해당 없음 |
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고장 허용 |
1disk |
마. RAID 4의 구성도 및 특징
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구성도 |
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항목 |
내용 |
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특징 |
Block 레벨의 Striping과 Parity 사용(Parity 단순 제공) |
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최소 수량 |
3개 (n : disk 수량) |
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공간 효율 |
1 - 1/n |
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읽기 향상 |
해당 없음 |
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쓰기 향상 |
해당 없음 |
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고장 허용 |
1disk |
바. RAID 5의 구성도 및 특징
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구성도 |
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항목 |
내용 |
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특징 |
Block 레벨의 Striping과 Parity 사용(Parity 분산 제공) |
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최소 수량 |
3개 (n : disk 수량) |
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공간 효율 |
1 - 1/n |
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읽기 향상 |
n-1 배 |
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쓰기 향상 |
Variable (상황에 따라 다름) |
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고장 허용 |
1disk |
사. RAID 6의 구성도 및 특징
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구성도 |
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항목 |
내용 |
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특징 |
Block 레벨의 Striping과 Double Parity 사용(Parity 분산 제공) |
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최소 수량 |
4개 (n : disk 수량) |
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공간 효율 |
1 - 2/n |
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읽기 향상 |
해당 없음 |
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쓰기 향상 |
해당 없음 |
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고장 허용 |
2disk |
III. 일반 RAID외의 종류 및 RAID구성 방식에 따른 분류
가. Hybrid RAID의 기술 특징
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항 목 |
RAID 0+1 |
RAID 1+0 |
RAID 5+1 |
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개요 |
디스크의 Striping후 Mirroring을 실행함 |
디스크의 Mirroring후 Striping을 실행 |
Parity를 이용하여 구성된 디스크를 Striping 한다. |
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특징 |
Striping이 실행된 그룹의 디스크 2개가 문제 발생시 데이터의 보장이 안됨. (최소 4개) |
0+1의 Striping이 실행된 그룹의 2개 디스크의 고장에 대한 개선이 이루어진 모델 (최소 4개) |
최소 6개의 디스크가 사용되어 많은 디스크가 소모된다. |
나. RAID를 구성하는 방법 비교
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항 목 |
Software 기반 구성 |
Hardware 기반 구성 |
Firmware/driver 기반 구성 |
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개요 |
대부분 OS가 제공하는 기능을 이용하여 구성하며 논리적 또는 물리적으로 구성이 가능하다. |
일반적으로 BIOS의 기능을 이용하여 구성된다. |
RAID컨트롤러가 존재하는 외장 장치 기반으로 구성이 된다. |
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장점 |
비용이 저렴하다 |
SW 기반 구성에 비하여 성능이 뛰어나다. 부하가 적음 |
가장 성능이 뛰어나고 모든 RAID를 완벽하게 지원한다. |
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단점 |
CPU에 부하가 발생되고 성능이 떨어진다. |
모든 RAID를 완벽하게 구현하지 못함. BIOS에 종속 됨 |
비용이 가장 많이 소요됨 |