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[추억의팁] 11편 RAID의 개념과 종류
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승인 2003.04.07  09:44:58
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추억의 팁....

 디지털 커뮤니티 테크노아가 하드웨어 벤치마크사이트로 여러유저들과 만난지도 어언 3년이 되고 있습니다. 그동안 테크노아도 내외부적으로 많은 변화가 있었고 힘들고 어려운 일도 많았지만 다재다능한 여러 기자들이 테크노아에서 열정을 쏟았기에 지금 보이는 모습을 갖출 수 있다고 생각합니다.

 '추억의 팁'란은 테크노아를 거쳐갔던 필자들의 노고를 기리고자 과거 그들의 글속에 숨겨져 있는 알찬 지식을 간단히 정리해 선보이려고 합니다.

 이글은 그 11번째 시간으로 juno130님의 '국산 RAID 솔루션, 아라리온 울티마 멀티 레이드-100' 리뷰 속에 있는 'RAID의 개념과 종류'에 대한 내용입니다.

 - RAID(Redundant Array of Independent Disks)에 대해..

 

RAID의 개념

RAID는 본래 Redundant Array of Inexpensive(or Independent) Disks의 약어로, 1988년 미국 U.C.버클리 소속 과학자 David a Patterson, Garth Gibson, Randyh Kats에 의해 정의된 것이다. 기본적인 RAID의 개념은, 작고 값싼 드라이브들을 연결해 비싼 대용량 드라이브 하나(Single Large Expensive Disk)를 대체하자는 것이었지만, 그동안 하드 디스크를 포함한 스토리지 기술의 지속적인 발달로 인해 이제는 그 의미가 퇴색되어 버리고, 현재의 RAID 기술은 다음과 같이 정의된다.

 

  • 여러 개의 하드 디스크를 하나의 Virtual Disk로 구성하여 대용량 저장장치로 사용
  • 여러 개의 하드 디스크에 데이터를 분할·저장하여 전송속도의 향상
  • 시스템 가동중 생길 수 있는 하드 디스크의 에러를 시스템 정지없이 교체, 데이터 자동복구

 

이렇게 다양한 가용성을 제공하는 RAID는 6개의 레벨로 분류되어 서로 다른 용도를 위해 사용되어지는데, RAID의 자세한 기능은 RAID의 각 레벨별 설명을 통해 알 수 있다.

RAID의 레벨

RAID의 제안자들로부터 6개로 구분되었던 RAID의 각 레벨은 그간 보다 다양화되었으며, 그 구성과 기능면에 있어 서로 다르기 때문에, 사용자의 목적에 맞는 RAID 레벨 구성이 필수이다. 현재는 이 중 RAID 0, 1, 0+1 이렇게 3개정도가 보편적으로 사용되고 있다.

 

RAID 0 (Striping)

 

 

 RAID 레벨 0에서 데이터는 빠른 입·출력이 가능하도록 여러개의 하드 디스크에 분산되어 저장된다. 즉, 하나의 디스크에 저장하는데 8분이 소요되는 데이터를 4개의 디스크에 동시분산하여 저장하면, 2분만에 모든 데이터의 저장이 완료되는 식으로, 이것은 장애 발생에 대비한 여분의 데이터 기록과 저장공간을 갖지 않기 때문에 성능이 매우 뛰어난 반면, 단 하나의 디스크에서 장애가 발생하더라도 데이터를 전부 손실할 수 있는 위험이 있다. 장애보정에 관한 RAID의 기본 정의에서 다소 벗어난 개념이라고도 할 수 있으며, 상대적으로 빠른 데이터 입·출력 성능이 요구되는 동영상 편집과 출판작업 등에 적합하다.

 

RAID 1 (Mirroring)

 

 

흔히 Mirroring이라고도 불리는 RAID 레벨 1은 단순히 한 드라이브에 기록되는 모든 데이터를 다른 드라이브에 복사하는 식이다. 즉, 이렇게 해서 하나의 드라이브가 고장나더라도, 또 다른 드라이브를 통해 완벽한 복구가 가능한데, 이러한 복구능력을 제외한 단순 성능에 있어선 하나의 드라이브를 사용할 때보다 큰 잇점은 없다고 할 수 있다. 두 개의 드라이브를 사용함으로 읽기성능은 하나를 사용할 때보다 빠르지만, 쓰기성능은 약간 느린편이다. 최소 두 개의 드라이브로 구성되며, 전체 하드디스크 용량의 50%만을 사용할 수 있기 때문에, 지속적인 백업이 필요치 않은 개인사용자에겐 별로 메리트가 없는 구성이다.

 

RAID 2 (Hamming 오류정정 코드)

 

 

 이것은 현재 거의 사장된 개념으로, 에러검출능력이 없는 드라이브를 위해 Hamming 이라는 오류정정코드를 사용하는 것이다. 각 데이터는 그림상 우측의 ECC 디스크에 저장된 Hamming 코드를 부여받아 에러를 검출하고 정정하게 된다. 실시간 오류수정이 가능하다는 장점이 있지만, 현재의 SCSI 드라이브들이 자체 에러검출 능력을 갖고 있기 때문에 별로 쓰이지 않고 있으며, EIDE RAID의 경우엔 해당 레벨이 아예 제외된 경우가 많다.

 

RAID 3 (Pararell transfer with parity)

 

 

RAID 레벨 3는 데이터를 분산저장한다는 점에서 앞서 설명한 RAID 0와 일맥상통하지만, 에러검출·수정을 위해 별도의 패리티 드라이브를 사용한다는 점이 다르다. 이것은 바이트 단위로 데이터를 분산저장하기 때문에 드라이브의 장애 발생시 패리티 정보를 이용한 복구가 가능하다. RAID 0의 빠른 입·출력 성능에 에러보정 기술이 첨가되었다고 생각하면 간단하다.

 

RAID 4 (Independent data disks with shared parity blocks)

 

 

 이것은 패리티 드라이브를 사용하는데서 레벨 3와 유사하지만, 각 드라이브에 데이터를 블록 단위로 분산 저장시킨다는 점에서 다르다. 데이터 출력면에 있어 레벨 0에 필적하는 우수한 성능을 갖지만, 저장시엔 매번 패리티 정보를 갱신해야하기 때문에 추가시간이 소요된다. RAID 레벨 4는 최소 3개의 드라이브로 구성된다.

 

RAID 5 (Independent data disks with distributed parity blocks)

 

 

레벨 5는 기존 레벨 3와 4의 단점을 개선한 것으로, 별도의 패리티 드라이브 대신 모든 드라이브에 패리티 정보를 나누어 기록하는 방식이다. 패리티를 담당하는 드라이브가 병목현상을 일으키지 않기 때문에, 작고 잦은 데이터 기록이 있을 경우 더 좋은 성능을 구현한다. 반면, 데이터의 출력시엔 각기 흩어진 패리티 정보의 갱신이 같이 이루어지기 때문에, 레벨 4보다 못한 출력 성능을 갖는다.

 

RAID 0+1 (High Data Transfer Performance)

 

(이상의 이미지는 raid.com에서 발췌한 것입니다.)

 

RAID 0와 RAID 1의 장점만을 이용한 것으로, 성능향상과 데이터의 안정성을 모두 보장받을 수 있다. RAID 0+1레벨을 이용한 데이터 저장시엔 RAID 0가 적용되어 두 개 또는 그 이상의 드라이브에 나누어 쓰고, 동시에 RAID 1을 이용한 백업 드라이브를 생성하게 된다. 이때 데이터 출력은 RAID 0에 연결된 하드디스크에서만 이루어지며, 최소 4개의 드라이브를 사용해야 한다.

 

JBOD

이것은 RAID의 기본 레벨은 아니지만, EIDE RAID 컨트롤러에 종종 포함되는 개념으로, 간단히 RAID 카드에 연결된 드라이브들의 용량을 하나로 합쳐 사용하는 것으로 생각하면 된다. 가끔 'Span'이란 용어로 대체되기도 한다.

 

이외에도 레벨 6, 7, 10, 53 등이 존재하지만, 거의 사용되지 않는 부분이기 때문에 생략하였다. 이렇게 다양한 기능을 제공하는 RAID이지만, 위에서 언급했던 것처럼 현재 가장 많이 사용되는 것은 RAID 0, RAID 1, RAID 0+1정도로 압축할 수 있다. RAID 본연의 목적이 서버나 웍스테이션에 적용하기 위함이었던 것처럼, 초기의 RAID 기술은 SCSI 장비를 이용하였지만, 현재 EIDE 장비의 발전과 함께 저가격, 고성능을 자랑하는 EIDE RAID 제품이 탄생하게 되었으며, 이러한 것들은 RAID 장비로서의 기능은 물론 메인보드의 칩셋에 영향받지 않고 한단계 빠른 EIDE 인터페이스를 사용할 수 있다는 장점을 제공하기도 한다.  

 

(

 깁플의 소감.

 파워유저라면 HDD를 바꿀 때 한번은 생각하게 되는 것이 RAID기능일 것입니다. 개인적으로는 'RAID0'이라도 한번 제대로 사용해봤으면 합니다.^^

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이 기사에 대한 댓글 이야기 (14)
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송재근
레이드0이 빠른 작업 위한것, 1이 복구쉽게 하기 위한것.. 맞게 설명한 기사인뎅..
(2005-02-07 02:28:50)
김홍철
이상
(2004-09-21 18:43:13)
lerker

한번 써보기나...ㅡㅡㅋ

hdd도 없고...

(2003-05-02 20:23:40)
yans95
레이드 0는 디스크하나의 용량을 쓰면서 다른하나는 그곳의 데이터를 카피해놓는다고 생각하시면 편합니다.
레이드 1은 디스크 두개를 동시에 하나처럼 사용하는 것입니다. 디스크 용량은 두디스크의 합이 되지요...

뒤의 것은 이것의 확대개념이라고 생각하시면 됩니다.

(2003-04-22 22:14:38)
yans95
레이드 0,1은 할 수 있습니다.
레이드 2,3,4는 3개에서 4개 이상을 보유하고 있습니다.
데이타를 중시여기시는 분이라면 레이드1 미러링을 추천하고요, 용량을 중시여기신다면 레이드0 스트라이핑을 권합니다..

단 파워가 딸리게 되면 레이드가 깨진다고 하니 파워를 잘 준비하세요..
그럼

(2003-04-22 22:11:15)
innome

제가 짐 현재 바라 4 RAID 쓰는뎅 ..

문 제 없는데염 ..

무슨 문젠지 . 알수 있을까요 //

현재 ..


바라4 120 + 바라 4 80

바라 4 80 이렇게 레이드로 사용 중


3.19 입니다

울티마 133씀

(2003-04-22 21:31:05)
d3draw
스카시 하드 레이드로 구성해볼까생각중입니다..

스카시 하드 36기가짜리 하나 생겼는데

루트에 그냥쓸까

아님 돈좀더들여서 레이드 시스템 구성해볼까

생각중입니다..

(2003-07-30 08:38:15)
cooky051
큰일이당.. 바라쿠다4로는 삽질을 해야한다닝..
펌웨어 먼지 확인해바야징...--;

(2003-04-15 10:10:34)
rakpro
현재 제 시스템 사양은..
P4 2.4C + i865PE + 1G DUAL DDR 400 + 160G (Raid 0)
입니다.

메인보드는 ASUS P4P800 DELUXE 이고요
VIA 6410 RAID CONTROLLER 가 내장되어있습니다.
레이드 두채널을 사용할수 있고
RAID 0, 1, 0+1, JBOD 네개 모드가 지원됩니다.

하드는 시게이트 바라 7200.7 80G 두개를 레이드 0로 묶어 사용중입니다. 파티숑을 40/120 나눠서 40기가에는 xp 를 설치했고요.. 이는 os백업의 편의성을 위해서입니다.

결론적으로.. 좋다~ 입니다. 최소 30%는 빨라진 체감성능을 보여주더군요. 두배가 빨리지기를 기대하진 마세요.. 아무래도 나눠저장하는 루틴에 대한 레이턴시(지연)가 있고 일단 PCI 대역폭이 66MHz 밖에 안되지만 아직까지 이 대역폭을 풀로 활용하는 ide 하드는 보지 못했습니다. 스카시 하드중엔 간혹 있습니다만..
30%만 빨라져도 어딥니까..

단점이라면,,,

컨트롤러가 비아칩이라서 그런지 성능이 약간 딸리는 느낌이 없지 않으며.. 물론 다른 레이드 컨트롤러를 사용해보지 않아서 몰겠습니다만..
raid 0 로 묶었으므로 에러나면 죽음입니다. 조각모음 같은 작업 하다가 하나의 하드가 꺼지기라도 하면 타격이 크지요..
그리고 윈도우에서 레이드 드라이버를 삭제하면 다음에 윈도 부팅이 안됩니다. 자주자주 ASR을 실행하거나 고스트 이미지를 떠두시는게 좋아요..

하드가 느려서 짜증나시는 분들은 램을 늘리시고 하드를 레이드로 묶는것을 추천드립니다. 그러나 울트라 와이드 스카시보다는 못하다는 것을 인지하시길..

돈좀 더 벌면 하드 4개를 레이드 0로 묶어봐야겠군요 ^^ 얼마나 빨라지려나 -,.-

(2003-06-12 12:14:57)
kim0ki
RAID 카드와 하드디스크 2개이상 정도면 되나요?
한번써보고 싶은데...
FTP기사 읽고 FTP서버를 한번 운영해 보고 싶어서...
삽질인가요??? ㅡㅡ;;

(2003-04-11 21:50:54)
realizm

사실상 개인사용자에게는 그리 필요없는 기능같습니다만...

묘한 중독성이 있죠..

집에는 Abit Highpoint 100과 WD800BB로 RAID 0이 구성되어있고..

기숙사에는 EPoX에 내장된 HPT 372N과 IBM 120GXP 80GB로 RAID가 구성되었었죠..
(현재는 보드를 바꾼관계로 안되어있지만 Iwill Side RAID 100을 중고로 구매해놨음.)

묘한 매력이죠 RAID... 근데 생각보다 그렇게 좇지만은 않습니다...

시게이트 바라쿠다4로 RAID구성 삽질 한번 해보시면...

꽤 재미있을껍니다...
(펌웨어 3.75버전은 재미없다고 합니다 3.19가 진장한 삽질을 요구하죠... 경험자 .--;)

(2003-04-07 15:31:53)
juil2
0 1 0+1 말고는 몰랐었음.

좋은 정보 가무사.

(2003-04-08 03:35:47)
osm2
넘 어렵당..

개념이라...나는 왜 ..글을 차례차례읽는 습관이 없지..ㅠㅠ

이러니 머리에 든게 없지.ㅠㅠ

(2003-04-07 18:55:24)
hellgate
IDE는 역시 그 한계가 극명하다고 할까요.

스카시의 대역폭을 흉내내서 만든 UDMA라고
해도....병목현상이 일어나는 것은
어떻게 해볼 수 가 없더군요.

4채널 IDE 레이드카드에, 각채널당 하드 한개씩
물리고 HDD4개를 RAID0으로 묶었을때와
스카시 1ch에 하드를 2개 물려서 RAID0으로
했을때......

스카시가 더 빨랐습니다....-_-;

뭐 당연하다면 당연한 것이었겠지만요..

처음에는 IDE가 빨랐습니다만, 시간이 오래되니
IDE는 점차 속도가 떨어지기 시작하지만
스카시는 그 속도를 처음부터 끝까지
계속 유지해주더군요..-_-;

아직 IDE는 연구가 더 필요할 듯 싶습니다.

(2003-04-07 11:24:33)
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