Linux - (5) : RAID, Disk Interface

­이승환·2021년 7월 26일
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리눅스 정리

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RAID 의 개요


  • RAID 란 Redendant Array Inexpensive Disks
  • 하드디스크의 고성능 구현과 신뢰성을 위해 여러개의 하드디스크를 구성하고 일부에 중복된 데이터를 나눠 저장하는 복수 배열의 독립디스크
  • RAID 0 은 고성능 구현을 추구, RAID 1 은 무정지 구현을 위해 사용된다
  • RAID 5, RAID 6 는 고성능과 무정지를 동시에 추구하는 방식이다
  • 하나의 RAID 는 운영체제에서 논리적으로 하나의 하드 디스크로 인식한다.

대표 기술


  • STRIPING
    디스크의 성능 향상을 위해 연속된 데이터를 여러개의 디스크에 라운드 로빈 방식으로 기록하는 기술

  • MIRRORING
    무정지를 위한 핵심기술로, 디스크에 에러 발생 시 디스크 운용정지를 막기 위해 추가적으로 하나 이상에 장치에 중복 저장하는 기술

RAID 종류


  1. RAID-0
    스트라이핑 기술을 사용하여 데이터를 디스크에 분산 저장
    여러 디스크에 동시에 쓸 수 있어 처리속도가 빠르다.
    패리티 기술을 사용하지 않아 오류가 발생하면 복구가 힘들다.

  2. RAID-1
    미러링 기술을 사용하여 두개의 디스크에 동시에 기록한다
    데이터를 동시에 읽을 수 있어 읽기 속도가 빠르고, 쓰기 향상에는 도움이 안 된다. 2번 적어야 하기 때문이다. 동일 데이터가 2개의 디스크에 존재하므로 오류를 복수 할 수 있다.

  3. RAID-2
    비트레벨의 스트라이핑을 통해 최소 3개의 디스크에 데이터를 분산 저장
    오류정정 부호를 기록하는 전용의 하드디스크가 존재
    ECC 를 통해 오류를 복구할 수 있지만 추가 여산이 필요해 입출력 속도가 떨어짐

  4. RAID-3
    바이트 수준의 스트라이핑을 통해 데이터 분산저장
    각 디스크 동시 접근이 가능, 순차 쓰기와 순차 읽기가 우수함
    패리티를 제공하므로 오류 체크 및 복구를 수행

  5. RAID-4
    블록레벨의 스트라이핑을 통해 분산저장
    패리티를 이용하므로 에러 체크 및 정정 기능을 제공한다. 쓰기 성능으 좋지 않은편이며 블록단위로 데이터가 저장되므로 단일 또는 여러개 디스크에서 동시에 데이터를 읽을 수 있다.

  6. RAID-5
    블록수준 스트라이핑 저장, 패리티도 별도의 디스크가 아닌 모등 디스크에 나뉘어 저장한다 성능면에서 RAID-0보다 떨어지더라도 안전성이 높은 편이다. 구체적으로 4개의 디스크가 있다면 1개에 디스크게 PARITY 를 적용하고 각 비트값이 짝수가 될 수 있게 만들어준다면 하나의 디스크가 오류가 나면 나머지의 비트값을 계산해서 무엇인지 유추할 수 있는 방식이다.

  7. RAID-6
    RAID-5 와 비슷하지만, 패리티가 2개의 비트임, 따라서 2개의 오류까지 대처가 가능하다고 한다.

  8. RAID-0+1
    디스크 2개를 스트라이핑 기술을 사용하는 RAID-0으로 구현하고, 이러한 세트를 다시 미러링으로 구현하는 방식

  9. RAID-1+0
    디스크 2개를 RAID-1으로 구현하고, 이러한 세트를 다시 RAID-0으로 구현하는 방식이며 가격이 좀더 비싸다고 한다.

디스크 인터페이스


  1. IDE(= Integrated Driver Electronics)
    가장 오래된 규격으로 40개의 핀으로 구성된 병렬 인터페이스
    병렬 전송을 강조하는 의미의 PATA(=Parallel Advanced Technology Attachment) 로 불리기도 한다

  2. S-ATA
    직렬로 데이터를 전달하는 인터페이스
    SATA2 는 허브를 이용해 하나의 포트에 여러개의 하드디스크를 연결

  3. SCSI(Small Computer System Interface)
    고성능과 안정성, 신뢰성을 중시하는 워크스테이션 및 서버시장에서 주로 사용하던 디스크 인터페이스 ㅂ여렬전송방식

  4. SAS
    SCSI 한계를 극복하기 위해 시리얼 방식을 도입한 디스크 인터페이스
    시리얼 전송으로 인한 속도 한계를 극복

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