[ComputerScience] RAID

RAID

RAID(Redundant Array of Independent Disks)는 데이터의 안전성 혹은 성능을 확보하기 위해 여러 개의 독립적인 보조기억장치를 마치 하나의 보조기억장치처럼 사용하는 기술입니다.

RAID를 구성을 RAID 레벨(RAID Level)이라고 부릅니다.

RAID0

데이터를 여러 보조기억장치에 분할하여 저장하는 방식입니다.

• 스트라입(Stripe) 줄무늬처럼 분산되어 저장된 데이터
• 스트라이핑(Striping) 데이터를 분산하여 저장하는 동작

장점

• 읽기/쓰기 속도가 빠름
  • 1TB 디스크 4개를 RAID0으로 묶으면, 단일 4TB 디스크보다 이론상 4배 가까이 빠름

단점

• 안전성이 전혀 없음
  • 하나의 디스크라도 손상되면 전체 데이터가 손실

RAID1

데이터를 동일하게 복제하여 저장하는 방식입니다.
즉, 미러링(Mirroring)을 수행합니다.

장점

• 높은 안전성
• 간단하게 복구 가능

단점

• 저장 용량이 절반으로 줄어든다.
• 원본과 복사본 두 곳에 써야하기 때문에 RAID0보다 쓰기 속도가 느림

RAID2

비트 단위로 데이터를 분산 저장하며, 해밍 코드(Hamming Code)를 이용해 오류를 검출, 복구합니다.

현재 시스템에서는 구현 복잡성과 효율 문제로 거의 사용되지 않습니다.

RAID3

바이트 단위로 데이터를 분산 저장하며, 전용 패리티 디스크를 둡니다.

대용량 순차 처리에는 유리하지만, 작은 단위의 입출력에서는 비효율적입니다.

RAID4

패리티 정보를 별도의 디스크에 저장하는 방식입니다.

여기서 패리티(Parity)는 오류를 검출할 수 있는 정보입니다.

장점

• RAID1보다 적은 하드 디스크로 안전성 확보 가능

단점

• 패리티 디스크에 병목 현상이 발생하며, 이로 인해 성능이 저하된다.

RAID5

패리티를 분산 저장하는 방식으로, RAID4의 병목 현상을 해결한 방식입니다.

장점

• RADI4에 비해 안전성이 높고, RAID1보다 저장 효율이 좋다.
• 성능, 저장 효율, 안전성의 균형
• 디스크 1개 손상 시에도 데이터 복구 가능

단점

• 패리티 연산 오버헤드에 의해 쓰기 성능이 RAID0/RAID1보다 느림
• 최소 3개의 디스크가 필요

RAID6

이중 패리티(Dual Parity)를 사용하여 디스크 2개가 동시에 손상되더라도 데이터 복구가 가능합니다.

장점

• RAID5보다 안전성이 높다.

단점

• 패리티 연산이 2배 필요하므로, 쓰기 성능이 더 느리다.
  • RAID5보다 쓰기 성능 저하가 큽니다.
• 최소 4개의 디스크 필요

Nested RAID

여러 RAID 레벨을 결합하여 성능과 안전성을 동시에 추구합니다.

RAID10

RAID1(미러링)과 RAID0(스트라이핑)의 혼합

안전성과 성능을 동시에 확보한 방식입니다.

최소 4개의 디스크가 필요하다.

RAID50

RAID5 그룹들을 RAID0으로 묶은 방식입니다.

대용량, 높은 성능, 중간 수준의 안전성 확보가 가능합니다.
하지만, 서로 다른 그룹에서 동시에 1개씩 손상되면 복구가 불가능합니다.