RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks) ↔ Virtual Disk

 

 

■ RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)

-  소용량 저장장치 여러 대를 배열로 묶어서 대용량 저장장치를 만드는 기술이다.

 

 

 

● RAID 레벨

○ RAID 0 : Concatenation / Striping

○ RAID 1 : Mirroring

○ RAID 0+1 : Striping Plus Mirroring

○ RAID 3 : Striping with dedicated parity

○ RAID 5 : Striping with distributed parity

  

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◎ RAID 0 : Concatenation

- 두개 이상의 디스크에 데이터를 순차적으로 쓰는 방법

 

 

 

 

 

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◎ RAID 0 : Stripe

- 두개 이상의 디스크에 데이터를 랜덤하게 쓰는 방법

 

 

 

 

Stripe는 데이터의 빠른 입·출력이 가능하도록 여러개의 하드 디스크에 분산되어 저장된다.

즉, 하나의 디스크에 저장하는데 15분이 소요되는 데이터를 3개의 디스크에 동시분산하여 

저장하면, 5분만에 모든 데이터의 저장이 완료되는 식이다. 

따라서 한 디스크씩 순차적으로 채워가는 RAID 0 : Concatenation보다 속도가 빠르다.  

 

만약 I/O Controller같은 장치가 별도로 추가 장착된 경우 

더 큰 I/O 속도 향상 효과를 볼 수 있다.

 

 

 

⊙ Raid 0 장단점 

- 데이터를 처리 하는 속도가 빠르고 , 비용이 RAID 구성 중에서 제일 적다. 

 

하지만 하드디스크가 손상이되면 데이터 복구가 어렵다.(No data redundancy)

 

※ "redundancy"는 "중복도"라는 뜻으로 실제로 필요한 요소보다 더 준비시켜서 

안정성을 확보하는것을 말한다.

 

 

 

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◎ RAID 1 : Mirroring

- 한 드라이브에 기록되는 모든 데이터를 다른 드라이브에 복사 하는 방법 

 

 

⊙ Raid 1 장단점

- 하드디스크가 손상 됬을 때 백업된 미러링 디스크가 있으면 데이터 유지가 가능하다.

 

  하지만 동일한 용량의 디스크가 두개가 필요하며 , 전체 공간의 50%의 용량만 데이터를 

  저장할 수 있으므로 설치 비용이 비싸다. 

  또한 디스크에 쓰기를 할 때 미러링디스크에도 복사해서 써넣어야 하므로 

  쓰기 속도가 느려진다.

 

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◎ RAID 0+1 : Mirroring

- RAID 0(Striping)의 I/O 성능과 Mirroring의 redundancy 장점을 취하여 만든 방법

 

DISK를 Stripe로 구성한 뒤 두개의 볼륨을 RAID 1(mirror)으로 구성하는 방법이다

 

 

 

⊙ RAID 0+1 장단점

 

RAID0의 장점인 I/O 성능 향상, 

RAID1(Mirroring)이 되므로 하나의 디스크에 문제가 생겼어도 데이터 서비스가 가능하다.  

 

하지만 RAID 0+1은 Mirroring의 단점도 가져가게 되어

두 배의 공간이 필요하고 구성시 최소 4개 이상의 디스크가 필요하다.

 

 

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◎ RAID 3 : Striping with Dedicated Parity

하나의 parity 디스크를 가진 striping이다.(데이터 디스크에는 parity 저장 No!)

 

 

 

 

 

각 데이터 디스크의 데이터를 xor 하여 parity 디스크에 저장한다.

사진에서 Disk4에는 Disk1 과 Disk2 , disk3 값의 XOR값을 저장하는데, 

 이는 Disk1, 2 , 3중 하나의 데이터가 손상되었을 경우 parity disk의 XOR값을 통해 손상된 데이터 값을 

유추하여 복구한다.

  

⊙ RAID 3 장단점

 - Stripe + redundancy의 장점을 가지고 있다.

   한 개의 디스크가 고장 나도 parity 디스크를 통해 복구 할 수 있다.

 

   단 parity 디스크가 고장나면 복구가 불가능하다. 그리고 데이터를 쓸 때마다 XOR parity 값을 

   계산해야되기 때문에 Write 속도도 느리다.

   추가적으로 1/N 디스크 공간이 더 필요하다. ex) (Total = 300G, Virtual Disk = 200G)

 

 

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◎ RAID 5 : Striping with Distributed Parity

각 디스크마다 parity를 가진 striping이다.(RAID3의 단점 보완)

 

 

⊙ RAID 5 장단점

- 어떤 디스크에 불량이 발생 해도 나머지 디스크의 데이터와 Parity 값을 XOR 연산해서  

  데이터를 추정할 수 있다. 

  

   단점은 RAID3과 마찬가지로 데이터를 쓸 때마다 패리티 연산을 해야한다는 점이다.

  하지만  I/O를 담당하는 별도의 장치(controller)가 있을 경우 패리티 부하를 줄일 수 있다.

 

  RAID5도 RAID3과 마찬가지로 1/N 디스크 공간이 더 필요하며 

  두 개 이상의 디스크가 고장나면 복구가 불가능해진다.

 

 

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◎ RAID 정리