DISK란 무엇인가

Disk(디스크)는 데이터를 저장하기 위한 물리적 저장장치를 말하며, 컴퓨터의 영구 저장 매체로 사용됩니다.

디스크는 컴퓨터에서 데이터, 운영체제(OS), 프로그램 등을 저장하는 장치로, 대표적인 디스크로는 HDD와 SSD가 있다.

• RAM → 휘발성 메모리 (전원 끄면 데이터 사라짐)
• DISK → 비휘발성 저장장치 (전원 꺼도 데이터 유지)

디스크 종류

HDD (Hard Disk Drive)

• 기계식 저장 장치
• 내부에 회전하는 플래터 + 헤드가 존재
• 자성을 이용해 데이터를 기록
• 속도는 느리지만 용량 대비 가격이 저렴

SSD (Solid State Drive)

• 전자식(반도체) 저장 장치
• 플래시 메모리(NAND) 사용
• HDD보다 압도적으로 빠름

RAID

RAID (Redundant Arrays of Inexpensive/Independent =Disk)

여러 물리 디스크를 논리적으로 묶어서 사용하는 기술

Linear RAID

Disk를 연결해서 하나의 Disk를 사용하는 기술

작동 원리

1. 순차적 채우기: 데이터는 첫 번째 디스크의 처음부터 끝까지 순서대로 채워집니다.
2. 다음 디스크로 이동: 첫 번째 디스크의 용량이 완전히 가득 찬 후에야 다음 데이터가 두 번째 디스크의 처음부터 저장되기 시작합니다.

RAID 0 (Striping)

Data를 여러 Disk에 분산 저장하는 기술

작동 원리

1. 데이터 분할: 하나의 데이터를 작은 단위의 스트라이프(Stripe)라는 조각들로 나눕니다.
2. 동시 저장: 나누어진 스트라이프들을 RAID에 구성된 모든 물리적 디스크에 동시에 분산하여 저장합니다.

RAID 1 (Mirroring)

같은 Data를 여러 DIsk에 동일하게 저장하는 방식

작동 원리

1. 동시 복제: 논리 디스크에 데이터가 기록되면, 이 데이터는 RAID에 구성된 모든 물리적 디스크에 완전히 똑같이 복사되어 동시에 저장됩니다.
2. 데이터 보호: 디스크 중 하나에 장애가 발생하더라도, 다른 디스크에는 손상되지 않은 동일한 데이터가 남아있어 시스템은 정상적으로 작동을 계속할 수 있습니다.

RAID 5 (Parity Striping)

Data를 분산해서 저장하는데 Parity 정보와 같이 분산해서 저장하는 방식

• Parity bit - 데이터 복구를 위해 저장하는 값 (짝수가 되게 저장하는 값)

작동 원리

1. 스트라이핑: 데이터 블록(A1, A2, A3 등)을 여러 디스크에 분산하여 저장합니다. (RAID 0처럼 속도 향상)
2. 분산 패리티: 데이터 블록마다 패리티 정보를 계산하여, 데이터가 저장되지 않은 다른 디스크에 분산하여 저장합니다.
   • 패리티(Parity)는 저장된 데이터 블록을 기반으로 계산된 작은 정보 조각으로, 이 패리티 정보를 이용하여 디스크 하나가 고장 났을 때 손실된 데이터를 재구성(복구)할 수 있습니다.
   • 패리티가 모든 디스크에 골고루 분산되어 저장되므로, 특정 디스크 하나만 패리티 디스크로 사용되지 않아 성능 저하를 방지합니다.

RAID 10 (1 + 0)

RAID 10 (RAID 1+0)은 RAID 1 (미러링)과 RAID 0 (스트라이핑)을 결합한 하이브리드 방식

작동 원리

1. (RAID 1): 먼저, 디스크를 두 개씩 짝 지어 미러링(RAID 1) 그룹을 만듭니다. (데이터 안전성 확보)
2. (RAID 0): 이 미러링 그룹들(논리적 RAID 1 볼륨)을 다시 스트라이핑(RAID 0)으로 묶어 하나의 큰 볼륨을 만듭니다. (성능 향상 확보)

반대의 방식도 존재합니다 그렇지만 RAID 10을 표준으로 사용하고 RAID 01은 거의 사용되지 않습니다.