Iwill, SIDE Raid 66 컨트롤러 리뷰

시작하면서.....

많은 BX 칩셋 기반의 메인보드를 사용하면서 제 성능을 맛볼 수 없는  많은 하드 웨어 주변기기 중에서 완전히 세대 교체를 이룩한 제품 중에 하나가 하드 디스크 일 것이다.  현재 하드 디스크 벤더들 마다 차이는 있겠지만, UDMA 66, 7200RPM, Buffer 2MB을 채용한 제품들이 주류를 이루고 있다.   미묘한 차이이긴 하지만, AGP X2, X4의 차이 만큼이나 물론 이론상으로 2배 이상의 대역폭을 가지는 것이 사실이지만, 체감상으로 느끼는 사용자는 별반 차이가 없는 것은 사실이다.  그렇지만, 항상 새로운 하드웨어와, 성능이 향상이 된 하드웨어를 사용하고 싶은 사용자의 욕망은 끝이 없기 때문에, 저렴한 비용으로 최적의 성능을 내기 위하여 이 확장카드가 나오게 된 배경이라고 생각하면 될 것이다

1. Lay-out

이 확장카드의 설계는 깔끔하게 되어 있으며, 기타 생략이 되어 있다거나 하는 것이 없이 깨끗한 레이아웃을 보여준다.   하지만 이 카드의 주 타켓이 BX 메인보드에서 UDMA 66를 사용하시는 분이라는 가정을 한다면,  총 4개의 하드 디스크를 사용할 수 있다.    기본적으로 사용되는 메인 칩셋을 보도록 하자.

 이 Raid 66 컨트롤러에 메인 칩에 해당하는 부분이다.  HighPoint 사의 HPT368 칩으로 구성이 되어 있으며, 최소 2개와 최대 4개의 Raid로 구성할 수 있게 해준다.   특이 사항이 있다면, 외부로도 연결할 수 있는 IDE 컨텍터가 있다는 점인데 이 커텍터를 통하여 외부 즉 외장 하드디스크와 연결이 가능하다.  Secondary 연결 단자로 사용할 수 있으며, Primary로 사용은 불가하다.

기판의 오른쪽으로 윈 본드 사의 롬이 장착이 되어 있으며, 이 롬으로 연결된 IDE 제품의 정보를 알아내어서 드라이버를 로딩하게 된다.

오른쪽 상단으로 외부에서 HDD의 상태를 모니터링 할 수 있는 레드 연결 단자를 준비하고 있다.

2. 특성

HPT368 칩의 특성은 아래와 같다. 
이 칩은 IDE 하드 디스크를 Hotswaping, 과 Raid를 사용할 수 있게 해준다.  현재 많은 하드 디스크 들이 UDMA 66 프로토콜을 이용하여 전송률의 향상을 꾀하고 있다.  이 칩의 경우는 과거에 사용되었던 하드 디스크 들과 현재 주종을 이루고 있는 ATAPI CDR, CD-RW, DVD-ROM, ATAPI CDROM, LS120, ZIP 등을 이용할 수 있다.

단위용량 당 SCSI와 IDE 하드 디스크의 가격을 생각해 보자면, IDE 하드 디스크를 가지고, Mirroring, 이나 Striping를 서버에서 적당한 가격대에 훌륭한 솔류션을 제공한다. 

그리고 온-보드에 장착된 IDE 하드 디스크 역시 사용가능 하므로 메인보드에서 사용할 수 있는 총 하드 디스크의 갯수는 8개가 되므로, 무척이나 확장성이 강하다고 볼 수 있다.

기타 추가적인 특성은 아래와 같다.

• RAID 0, 1, 0+1 지원
• 두개의 독립적인 ATA 채널로 운용
• 채널당 256 Byte FIFO 버퍼 적용
• 윈도우 95, 98, NT, 2000, 리눅스까지 지원가능
• 장착된 Flash Memory로 부팅가능
• 자동적으로 IDE/ATAPI 디바이스를 감지, 최적의 성능으로 튜닝
• 채널당 PIO와 버스마스터링 지원 (ATA포트 전송시 DMA 이용)
• 최대 44MHz PCI 버스 클럭까지 가능

보드에 장착된 Fresh Memory 부팅 롬은 오른쪽의 사진과 같다.
작게 장착이 되어 있으며, 용량은 2MB 이다.  초기에 부팅을 했을 때 스카시 아답터를 장착한 것 처럼 부팅 도중에 잠깐 연결된 장비를 다시 Checking를 하게 된다.   그 화면은 아래와 같다. 

3. RAID (Redundant Array Inexpensive Disk)

RAID 시스템은 여러 드라이브의 집합을 하나의 저장장치처럼 다룰 수 있게 하고, 장애가 발생했을 때 데이터를 잃어버리지 않게 하며 각각에 대해 독립적으로 동작할 수 있도록 한다.

1988년 버클리의 David Patterson, Garth Gibson, Randy Katz가 SIGMOD에서 "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)"라는 논문을 발표했다. 이 논문은 데이터와 패리티 정보를 디스크에 배치하는 방법에 따라 디스크 어레이를 분류하고 있는데, 이것이 이후 RAID level이라고 불리게 된다. 그러나 이것은 절대적이지도 않고 가능한 모든 아키텍처를 수용하고 있는 것도 아니다.

기본적인 RAID의 개념은 작고 값싼 드라이브들을 연결해서 크고 비싼 드라이브 하나(SLED: Single Large Expansive Disk)를 대체하자는 것이다. 

총 5가지 종류를 제공하며, 종류에 따른 용도는 아래와 같다.

▶ RAID 0
RAID level 0은 장애 발생에 대비한 여분의 저장공간을 갖지 않는다. 그러므로 엄밀히 이야기하자면 RAID의 정의에 부합된다고 볼 수 없다. Level 0에서 데이터는 빠른 입출력이 가능하도록 여러 드라이브에 분산된다. 여분의 정보를 기록하지 않기 때문에 성능은 매우 뛰어나지만, 어느 한 드라이브에서 장애가 발생하게 되면 데이터는 손실된다. 이 레벨은 striping이라고 부른다.  

▶ RAID 1
RAID level 1은 한 드라이브에 기록되는 모든 데이터를 다른 드라이브에 복사해 놓는 방법으로 복구능력을 제공한다. Level 1 array는 하나의 드라이브를 사용하는 것에 비해 약간 나은 정도의 성능을 제공한다. (읽을때 더 빠르며, 쓸때는 약간 느리다. 하지만 ECC를 계산하지 않기 때문에 RAID4나 5보다는 빠르다.) 이 경우 어느 드라이브가 고장나더라도 데이터의 손상은 일어나지 않는다. 이것은 단 두대의 드라이브만으로 시작할 수 있기 때문에 RAID 시스템을 처음 구축하는 사람에게 입문용으로 적합하다. 하지만 전체 용량의 절반이 여분의 데이터를 기록하기 위해 사용되기 때문에 저장용량당 단가가 비싸다. 이 레벨은 mirroring이라고 부른다

▶ RAID 2
RAID level 2는 에러검출능력이 없는 드라이브를 위해 hamming 오류정정코드를 사용한다. 모든 SCSI 드라이브는 에러검출능력을 갖고 있기 때문에 SCSI 드라이브를 사용할 경우 이 레벨은 별로 쓰이지 않는다

▶ RAID 3
RAID level 3은 한 드라이브에 패리티 정보를 저장하고, 나머지 드라이브들 사이에 데이터를 바이트 단위로 분산한다. 이것은 level 4와 유사하나 바이트 단위의 분산 저장을 경제적으로 수행하기 위해선 하드웨어적인 지원이 필요하다.

▶ RAID 4
RAID level 4는 한 드라이브에 패리티 정보를 저장하고 나머지 드라이브들 사이에 데이터를 블럭 단위로 분산한다. 패리티 정보는 어느 한 드라이브에 장애가 발생했을때 데이터를 복구할 수 있게 해 준다. Level 4 array는 데이터를 읽어들일 때 level 0에 필적하는 매우 우수한 성능을 보이나, 쓸때는 매번 패리티 정보를 갱신하기 때문에 추가적인 시간을 필요로 한다. 실제적으로는 작고 랜덤하게 기록할수록 느리고 크고 순차적인 기록을 행할때는 그리 느리지 않다. 여러 드라이브들 중에서 한대의 드라이브만이 여분의 패리티 정보를 기록하는데 사용되기 때문에 level 4의 용량당 비용은 그리 높지 않다.

▶ RAID 5
RAID level 5는 패리티 정보를 모든 드라이브에 나누어 기록한다. 패리티를 담당하는 디스크가 병목현상을 일으키지 않기 때문에, level 5는 멀티프로세스 시스템에서와 같이 작고 잦은 데이터 기록이 있을 경우 더 빠르다. 하지만 읽어들이기만 할 경우 각 드라이브에서 패리티 정보를 건너뛰어야 하기 때문에 level 4 array보다 상당히 느리다. 용량당 비용은 level 4와 같다.

자, 이제 많은 독자들이 컴퓨터에 사용되는 레이드는 바퀴벌레를 잡는 것이 아니라는 것을 알았을 것이다.   자 이정도의 이론적인 배경이 이해가 되었다면, BIOS 설정에 관하여 알아보기로 하자.

4. BIOS 설정

마치 SCSI 카드를 장착했을 때 처럼 부팅 도중에 잠깐 메뉴가 나타난다.  하지만 일반적인 텍스트 형식의 메뉴가 아니라, 나름대로 깔끔한 메뉴를 제공한다.  아래의 구체적인 사진을 보자.

이 사진은 부팅시에 Ctrl + H 키를 누르게 되면 들어가는 하드 디스크 설정에 관한 메뉴이다.  SET DEVICE MODE는 현재 설정이 되어 있는 하드 디스크 상태를 보여준다.  아래의 사진의 해당 메뉴를 통해서 확인한 Striping 상태의 하드 디스크 이다. 

Status 상태에서 보면 "Striped" 설정이 된 상태가 나오고 있다.  마지막으로 아래의 사진은 SELECT RAID FUNCTION 메뉴로 들어갔을 때 나타나는 서브 메뉴이다.  설정이 가능한 Raid 를  보여주고 있다. 

여기에서 잠깐 하드 디스크의 용량을 생각해 보자.  만약에 Striping으로 하드 디스크 설정을 하게 된다면, 2개의 하드 디스크가 1개로 인식을 하게 된다.  그러니까 동일한 하드 디스크 용량이 2G 라고 가정을 한다면, 두배 즉 4G 의 용량으로 인식으로 하고 포맷 역시 4G로 포맷이 된다.   그리고 Mirroring으로 하게 된다면 동일한 1개의 드라이브로 인식을 하되 2G 한개 드라이브로 인식을 하게 된다.  하지만 보이지 않는 한 개는 그림자 즉 숨어서 모체를 흉내어서 백업을 하게 되는 것이다.  

앞에서 사양에서 설명을 되었듯이 총 4개의 하드디스크로 Raid 0 + 1, 2개의 하드 디스크로 Striping,  2개의 하드 디스크로 Mirroring이 가능하다. 

 이제 얼마나 성능이 향상이 되나 성능을 알아보도록 하자.