RAID에 대해서 알아봅시다.
RAID
RAID는 Redundanct Array of Inexpensive Disks의 줄임말로, 저렴한 디스크를 여러개 사용하여 용량이 크고 성능이 우수한 디스크처럼 작동하게 하는 디스크 구성 방식을 의미합니다.
RAID의 방식에는 여러가지 기법이 있습니다. 차근차근 하나씩 알아가봅시다.
RAID 0 (non-redundant)
RAID 0은 데이터를 하나의 디스크가 아닌 여러 개의 디스크에 나눠놓는 기법을 말합니다. 이 기법은 데이터를 부분적으로 잃었을 때, 손실되지 않은 데이터로 일부 복원이 가능한 기법을 말합니다.
이 그림에서 strip은 일반적으로 데이터의 저장 단위를 의미합니다. OS에서는 block을 의미하겠죠.
RAID 1 (mirrored)
RAID 1은 디스크의 데이터를 그대로 복사하여 또 하나의 저장공간에서 데이터를 동일하게 보관하는 기법을 의미합니다. 데이터가 손실되어도 다른 한쪽이 손상되지 않는다면 완벽하게 복원할 수 있다는 장점이 있지만, 디스크의 용량이 두배가 필요합니다.
RAID 2
RAID 2에서는 해밍 코드를 사용합니다. parity 라고도 불리는 이 기법은, 여러 디스크에서 같은 위치에 속하는 비트의 홀수 비트의 정보를 저장하는 방법을 사용합니다.
4개의 디스크를 사용하고, 4비트의 정보에 대해서 3개의 여분 비트를 가져서 데이터의 오류를 검증합니다.
위 그림처럼, 4개의 디스크에 대해서 3개의 parity bit를 저장할 수 있다면 데이터의 오류 탐지 및 정확성 검증을 효과적으로 진행할 수 있습니다.
parity bit에 대해서는 컴퓨터 구조 글에서 다룬 적이 있으므로 해당 글을 참고해주세요.
RAID 3(Bit -Interleaved Parity)
하드디스크를 생각해보면 하나의 디스크가 저장공간이 되는 것이 아닌, 여러 디스크가 층을 이루며 구성되어있습니다. 따라서, 우리는 데이터를 저장할 때 하나의 섹터에 저장하는 것이 아니라, 각 surface 당 같은 위치의 sector에 데이터를 저장하는 것입니다.
하지만 이 방식을 통해서 데이터를 읽어오게 된다면, 데이터를 read하고 해당 데이터들을 하나로 합쳐주는 연산이 추가로 필요하다는 단점이 존재합니다.
RAID 4(block-level Parity)
RAID 4에서는 RAID 3와 동일하게 parity bit를 저장합니다. 하지만 데이터를 block 단위로 저장한다는 점에서 차이가 있습니다.'
RAID 5(block-level distributed Parity)
RAID 4와 동일하게 block 단위로 데이터를 저장합니다. 하지만 RAID 5에서는 parity를 하나의 디스크가 아닌, 여러 디스크에 나눠 저장한다는 차이점이 존재합니다.
RAID 6(dual redundancy)
두 개의 다른 parity 연산을 수행하고 두 결과를 서로 다른 block에 저장합니다.
즉, 데이터를 저장하고 해당 데이터에 대한 서로 다른 parity 연산 과정을 두번 거치는 것입니다. 이렇게 하게 되면 두 개의 드라이브의 고장까지 허용해줌으로써 안정성이 높아진다는 장점이 있습니다.
RAID 01(RAID 0 + RAID 1)
RAID 0 을 수행하고 RAID 1을 수행하는 하이브리드 RAID 방법입니다.
가장 먼저 데이터를 여러 디스크에 나눠 저장하는 RAID 0과정을 거치고, 그렇게 생긴 데이터를 복제하여 저장하는 RAID 1과정을 거치는 방식입니다.
RAID 10(RAID 1 + RAID 0)
RAID 01과 반대로 동작합니다.
우선, 데이터를 복제하는 RAID 1 과정을 거치고 데이터를 나눠 저장하는 RAID 0 과정을 거칩니다. 실험을 통해 RAID 01보다 RAID 10이 더 우수함이 입증되었습니다.
지금까지 데이터를 효율적으로 저장하는 표준 RAID 방식에 대해서 알아봤습니다. 감사합니다.
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