[스토리지][이중화] RAID의 개념 및 특징과 종류
RAID: Redundant Array of Independent Disk
저장 장치 역할을 수행하는 두 개 이상의 디스크를 묶어 고성능인 한 개의 디스크와 같은 효과를 얻기 위해 개발된 기술입니다.
RAID의 장점
1. 비용 절감에 유리
기본적으로 디스크는 일정 주기(5년 혹은 10년)로 교체해야되는 상황이 발생합니다. 따라서 굳이 고가의 1개의 고성능 디스크로 저장공간을 구성할 필요 없이 저가인 여러 개의 디스크로 저장공간을 구성하는게 비용적인 측면에서 유리합니다.
2. 무중단 서비스가 가능
5개의 디스크를 RAID로 묶어 사용하고 있다고 가정하겠습니다. 이 중 1개의 디스크가 Fault(장애)가 났을 경우 다른 디스크에서 Fault 디스크의 데이터를 대신하여 저장 및 복구했기 때문에 사용자 입장에서는 무중단으로 서비스를 이용할 수 있습니다. 반대로, 시스템 운영자는 나머지 디스크가 Fault된 디스크를 대체하는 동안 Fault된 디스크를 교체하는 작업을 이행해야되겠지요.
RAID 종류
RAID는 기본적으로 0 ~ 6이 있지만, 현대에서는 RAID 1, RAID 5, RAID 6가 주로 사용됩니다. 물론 디스크 어레이 컨트롤러가 어떤 RAID를 지원하는지에 따라 RAID 4를 사용해야되는 상황이 발생할 수도 있습니다. 서비스에 가용성이 어느정도 보장되어야하는지 등의 상황에 따라 적절한 RAID 방식을 선택하시면 됩니다.
RAID 1: 미러링(Mirroring)
2개 이상의 디스크 중 1개의 디스크에 저장되는 데이터를 나머지 디스크에 중복하여 기록하는 방식입니다. A디스크와 B, C디스크로 RAID 1을 구성한다고 가정하겠습니다. A디스크는 실제 서비스 중 데이터를 저장하고 B디스크와 C디스크에는 A디스크에 저장되어 있는 데이터를 미러링하여 복사합니다.
- 장점
- 가용성이 크게 증가
- 단점
- 제한된 저장 공간: 멤버 디스크를 증설하더라도 저장 공간이 증가하지는 않음
RAID 5: 1개의 Parity
3개 이상의 디스크로 구성할 수 있으며 각각의 멤버 디스크에 1개의 Parity 공간을 돌아가면서 순차적으로 저장하는 방식입니다.
- 장점
- 1개의 디스크가 고장나더라도 나머지 디스크에 저장된 Parity를 통해 복구 가능
- 단점
- 고가의 초기 구축 비용: 초기에 최소 3개의 디스크가 필요
- 대규모의 디스크 구성 시 안정성 저하: 8개 이상의 디스크를 스토리지로 묶으면 Parity 연산 오류 발생 확률 증가로 데이터가 깨짐
- 사용 사례
- 대용량과 무정지 복구 기능이 필요한 경우
RAID 6: 2개의 Parity
RAID 5와 원리는 같으며, 서로 다른 방식의 Parity 2개를 동시에 사용합니다. 4개 이상의 디스크로 구성할 수 있으며 각각의 멤버 디스크에 2개의 Parity 공간을 돌아가면서 순차적으로 저장하는 방식입니다. RAID 5에서 1개의 디스크에 장애가 발생할 경우, Fault 디스크가 아닌 정상 상태의 디스크를 뽑을 경우 RAID Array 전체가 죽지만, RAID 6에서는 해당 문제가 발생하지 않습니다.
- 장점
- 높은 가용성: 1개의 데이터를 저장하는데 2개의 Parity가 저장되므로 RAID 5보다 높은 가용성이 보장
- 단점
- 낮은 성능과 용량: 2개의 Parity가 저장되기 때문에 RAID 5보다 상대적으로 성능과 용량이 떨어짐
- 높은 초기 구축 비용: 4개 이상의 디스크가 필요하기 때문에 고가의 비용이 필요
- 사용 사례
- 8개 이상의 하드디스크 구성
- RAID 5보다 높은 가용성을 보장해야되는 경우
마무리
시스템 엔지니어로 직무를 수행하다보면 위의 개념을 응용한 별도의 Parity 전용 디스크를 구성하는 RAID 방식을 사용하기도 합니다. 따라서 해당 기본 원칙을 익히되 이를 응용한 벤더사 자체 RAID 방식이 있을 수 있음을 미리 알고 있어야 합니다. 또한, RAID Array Group과 Spare 방식을 결합하여 가용성을 극대화하는 방식도 적용될 수 있습니다.
[출처]
- https://targetsix.tistory.com/36
- https://www.prepressure.com/library/technology/raid