[IT기술] RAID의 이해와 구성 종류

안녕하세요. 주식회사 서버몬 입니다.

오늘은 디스크 구성에 사용되는 RAID 의 종류와 구성방법에 대해서 알아보겠습니다.

 

RAID 의 이해 및 컨트롤러의 종류, 디스크 구성 종류의 순서대로 작성하였습니다.

 

1. RAID의 이해

RAID란 Redundant Array of Independent Disks 혹은 Redundant Array of Inexpensive Disks의 약자로, 원래 목적은 저렴한 저용량의 디스크 여러 개를 하나의 비싼 대용량의 디스크로 사용하고자 하는 것이었습니다.

 

예를 들어 1TB 하드디스크 10개를 가지고, 마치 10TB 하드디스크 1개처럼 사용하고자 하는 것입니다. 그렇게 디스크를 구성함으로써 여러 가지 좋은 점을 얻을 수 있게 되었습니다. RAID는 구성 방식에 따라서 입출력 성능의 향상이나, 

디스크 결함 허용(Fault Tolerance, 여러 개의 디스크 중에서 하나 또는 일부가 고장나도 데이터의 안전을 보장)의 

특징을 갖게 할 수 있습니다.

 

2. RAID 구현 방법

1) 하드웨어 방식

  - 서버 PCI 슬롯에 RAID 컨트롤러를 장착하여 구현하는 방식입니다.

    별도의 컨트롤러가 관리하기 때문에 성능이 좋지만, 그만큼 비용이 추가 됩니다.

 

2) 펌웨어 방식

  - 별도의 컨트롤러를 장착하지 않고 메인보드에 탑재하여 구현하는 방식입니다. 

    운영체제와 별개로 작동 구성이 되지만 메인보드를 교체할 경우에는 구성을 새로해야 할 수 있습니다.

    성능은 하드웨어 방식보다는 낮고 소프트웨어 방식보다는 높습니다.

 

3) 소프트웨어 방식

  - 운영체제 내에서 소프트웨어를 통해 구성하는 방식입니다. 운영체제에서 정상적으로 인식하는 장치들을

    RAID로 구성할 수 있습니다. 운영체제를 변경할 경우 다시 구성을 해야하며, 호환성은 좋지만 성능은

    그만큼 떨어집니다.

 

3. RAID의 종류 (단일)

RAID 구성 종류에는 여러가지가 있지만 대체로 많이 사용되는 구성 위주로 정리하겠습니다.

 

1) RAID 0 

 

RAID 0 는 구성된 모든 디스크에 데이터를 똑같이 분할하여 저장하는 방식으로 스트라이핑 (Striping) 이라고도

부릅니다. 최소 2개 이상의 디스크가 필요하며, 전체 디스크를 사용하므로 성능이 증가합니다.

하지만, 모든 디스크를 하나의 디스크로 인식하므로 1개의 디스크에서 문제가 발생할 경우 전체 RAID 에

문제가 생깁니다. 성능과 용량은 최대한으로 사용할 수 있지만 안정성이 매우 떨어집니다.

 

사용 가능한 용량 : 전체 디스크 수 x 디스크 용량

 

2) RAID 1

RAID 1 은 각각 디스크에 데이터를 똑같이 기록하는 방식으로 미러링 (Mirroring) 이라고도 부릅니다.

최소 2개 이상의 디스크가 필요하며, 단일 디스크를 사용할 때와 용량은 똑같습니다.

컨트롤러에 따라 2개의 디스크로만 구성이 가능한 경우가 있습니다.

 

쓰기 작업을 할때, 각각 똑같이 기록하므로 쓰기 시간은 지연될 수 있지만, 읽을 때에는 각각 읽기가 

가능하므로 성능이 증가합니다. 또한 디스크 마다 데이터가 복제되어 있으므로 안정성이 높습니다.

다만 구성 특성상 비용이 많이 들어가는 구조 입니다.

 

사용 가능한 용량 : (디스크 수/2) x 디스크 용량

 

3) RAID 5

RAID 4의 병목현상을 해결하기 위해 사용하는 방식입니다. 각각 디스크에 복구 블록을 저장합니다.

단일 디스크 방식 대비 용량이나 성능이 전체 디스크 갯수보다 1개 적은 갯수의 배수만큼 증가 합니다.

최소 3개 이상의 디스크로 구성할 수 있으며 1개 디스크에서 문제가 발생해도 복구가 가능하지만 

2개 이상의 디스크에 문제가 발생할 경우 복구가 불가능 합니다.

 

사용 가능한 용량 : (전체 디스크 수 - 1) x 디스크 용량

 

 

4. RAID의 종류 (중첩)

1) RAID 0+1

여러 디스크에 분할하여 저장하는 RAID 0 방식의 RAID 들을 상위에서 여러 디스크에 복제하여 저장하는

방식의 RAID 1 방식으로 다시 그룹핑 하는 방법입니다. 0+1 의 경우 디스크 1개에서 문제가 발생하면 

해당 RAID 0 에 문제가 발생하여 다시 구성 후 미러링 해야 합니다.

 

사용 가능한 용량 : RAID 0 당 디스크 수 x 디스크 용량 / 2

 

2) RAID 1+0

여러 디스크에 복제하여 저장하는 RAID 1 방식의 RAID 들을 상위에서 여러 디스크에 번갈아 가며 저장하는 

방식의 RAID 0 방식으로 다시 그룹핑 하는 방법입니다.

RAID 0+1 방식에 비해 디스크에서 문제가 발생해도 복구가 수월 합니다.

 

사용 가능한 용량 : (RAID 1 당 디스크 수 / 2) x 디스크 용량

 

이 외에도 과거에 사용 되었던 구성들 및 여러가지 중첩 구성들이 있지만, 비용 문제와 환경 문제 등으로 인해

많이 사용되지 않는 구성들은 제외하고, 주로 사용되는 구성에 대해 알아보았습니다.

 

자료참고 : https://www.stevenjlee.net/2020/03/01

 

끝.

 

 

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