누구나 한번쯤은 들어 봤을 듯합니다.
PC를 많이 접하지 않는 분이시라면 바퀴잡는 레이드가 떠오르실 것이고, 게임을 많이 하시는 분이라면 온라인 게임에서의 보스급 몬스터 사냥 레이드~!!
그러나 제가 약간 언급할것은
HDD 구성의 Riad입니다 .^^
PC 부품중에서 ODD (CD/DVD/Multi)를 제외하고 유일하게 아날로그적인 요소가 들어간게 HDD 이고
기계적인 동작 구조로 인해 급격한 성능 향상이 쉽지 않기 때문에 PC 부품중에서 가장 느린 부분으로 인식 되어 온 것도 어느정도 사실입니다.
레이드는 이런 HDD의 성능을 유일하게 향상 시킬수 있는 방법이었으나 추가 적인 비용이 많이 들어서 일부 하이엔드 유저나 보다 빠른 게임을위한 몇몇 유저들만이 사용하는 시스템구성이었습니다
.
그러던것이 하드용량의 증가와 함께 HDD의 가격이 하락되는 시점에서 알려질듯 하다가... SSD의 출현이 그 앞을 가로 막고 있지 않나 합니다.
SSD의 레이드 구성~!!!
HDD로 도미노 게임 해보는것 다음으로 꼭 구성해보고 보고 싶은 희망이 있지만... 주머니 사정상 내년을 기약해야 될듯 합니다. 일단 단일 SSD의 성능 만으로도 충분히 만족하니까요 ^^ (일단 케이스가 먼저~ ^^)
RAID ( Redundant Array of Inexpensive Disks 또는 Redundant Array of Independent Disks )
1988년 버클리 대학의 3명의 과학자가 제안한 이론으로 그 당시에는 하드디스크의 용량이 제한적이었고, 함부로 사용하는 이도 드물 정도로 값도 비쌌기 때문에 보다 저렴하며 용량이 적고, 성능이 낮은 하드디스크를 묶어 중복 구성함으로써, 성능이 좋은 고가의 대용량 하드디스크 장비와 겨뤄 손색이 없도록 하는 것이 주목적이었습니다.
그러나 그들이 열심히 RAID를 연구하는 동안 Storage 기술의 발전으로 용량대비 가격이 지속적으로 하락하였으므로 애초 주목적이었던 가격적인 면보다는 데이터의 안정성과 에러 보정, 그리고 하드디스크의 장애에 의한 데이터의 손실을 막기 위한 측면이 강조되었고, RAID의 의미는 'Inexpensive'에서 'Independent'로 의미가 바뀌게 되었습니다.
단순히 구성으로만 보자면 지금 많이들 사용하는 partition의 반대 비슷한 개념정도 됩니다.
파티션이 하나의 물리적인 드라이브를 여러개의 논리적 드라이브로 분할한것 이라면.. 레이드는 여러개의 물리적 드라이브를 하나의 논리적 드라이브로 묶는 방식 입니다.
보다 정확한 파티션의 반대 개념은 단순히 구성을 묶기만 하는 JBOD (Just a Bunch Of Disks 또는 Just a Bunch OfDrives) 가 더 가까울듯 합니다. 이것은 여러 개의 물리 드라이브를 논리적인 하나의 커다란 드라이브로 결합해주는 것일 뿐, 각각의 드라이브를 독립적으로 사용하는 것에 비해 어떠한 장점도 없으니까요.
RAID 시스템은 동일한 데이터를 여러 개의 디스크에 중복 저장하면서도, 운영체계에는 하나의 단일 디스크로 인식시킴으로써, 내고장성의 증가와 데이터 접근 효율성을 높여주는 장점이 있습니다.
레이드는 하드디스크가 묶이는 방식에 따라 레벨로 나뉘어지며 효율성과 안정성을 고려하여
레벨을 결정하게 됩니다.
초기 RAID는 6단계의 레벨로 나뉘어졌으나,
현재에는 보다 많은 RAID 레벨이 존재하고 있습니다. 레벨은 성능순이나 중요도순으로 숫자가 정해진 것은 아니므로, RAID 레벨 1이 RAID 레벨 0보다 우수하다거나 하는 등으로 단정지어서는 안됩니다.
RAID Level 0 ( 레이드 0 ) : 필요 드라이브 최소 2개이상
스트리핑 구성시 충족요건은..같은 모델의 하드디스크와 같은 용량이어야 한다는 전제 조건이 있습니다.
레이드 0 구성시 중요데이터는 반드시 Back-up 하셔야 합니다.
레벨 0은 RAID의 가장 기본적인 구현방식으로 Striping(스트라이핑)이라고 합니다.
이것은 하나의 데이터를 여러 드라이브에 분산 저장을 함으로써 빠른 입출력을 가능하게 합니다.
1부터 100까지의 숫자로 이루어진 데이터가 있다면
이것을 1부터 100까지 순서대로 읽게 되는 상황이 일반적인 하드디스크의 구성이고
2개의 하드 디스크로 레벨0 을 구성하면 하나는 1~50 까지만 읽고
다른 하나는 51부터 100까지만 읽고 저장하기 때문에 그 속도는 2배가 됩니다.
즉 3개로 구성되면 속도는 3배가 되고 10개로 구성되면 그 속도는 1/10 로 줄어 들게 됩니다.
제글의 부족한 부분을 댓글로 채워주신 분의 의견이라 첨부합니다.
위에서 설명하셨듯이 하나의 데이터는 Stripe(스트라이프) 기술을 이용해서
여러개의 같은, 일정한 크기로 쪼개집니다. 그리고 이 쪼개진 하나하나의 조각을
Stripe Unit(스트라이프 유닛)이라고 합니다.
다시한번 말하자면, 1에서부터 100까지의 숫자로 이루어진 데이터가 있습니다.
이 데이터는 스트라이핑에 따라 두 개의 스트라이프 유닛으로 나뉘는데
1에서부터 50까지, 51부터 100까지 각각 두개의 스트라이프 유닛에 나뉘어 들어갑니다.
여기까지 이해하셨으면 그 다음부터는 Rapter님의 설명을 그대로 따라가셔도 좋습니다. 나뉜 두개의 스트라이프는 두개의 디스크에 차례로 들어가는 거죠.
레벨 0은 분산 저장에만 초점이 맞춰져 있어 하드디스크의 속도 향상에는 무척 도움이 되지만,
Striping(스트라이핑) 되어 있는 하드디스크 중 1개만 장애를 일으키더라도 데이터를 모두 유실할
위험성이 있습니다.
예 ) "어린이" 라는 단어를 2개의 드라이브(하드 디스크)로 구성된 Raid 0 에 저장한다면
한개의 드라이브는 "ㅇ , ㄹ, ㄴ, ㅇ" 라는 자음만 저장하고
다른 하나는 " ㅓ, ㅣ, ㅣ " 이런 모음만 저장합니다.
따라서 저장하거나 불러오는 속도는 빠르지만 하나의 디스크에서 에러가 발생하면...
완전한 데이터를 불러오지 못하게 되는 것입니다.
300GB 두개로 레이드0 을 구성하면 600GB의 단일 드라이브로 나타나고 성능 또한 2배이지만
하나의 디스크에서 손실이 발생하면 둘다 사용하지 못하게 됩니다. 안전성이 낮은 구성입니다.
RAID Level 1 ( 레이드 1 ) : 필요 드라이브 최소 2개이상
레벨 1은 2개의 하드디스크가 사용되며, 하나의 하드디스크에 기록되는 모든 데이터가 나머지 하나의 하드디스크에 고스란히 복사되는 방법으로 저장하게 됩니다. 두 개의 하드디스크에는 한치의 오차도 없이 똑같은 데이터가 저장이 되기 때문에 Mirroring(미러링)이라고 합니다. 이 경우 2개의 하드디스크 중 1개가 장애를 일으키더라도 남은 1개의 데이터는 장애를 일으킨 하드디스크의 데이터와 똑같기 때문에 안정성 측면에서 상당히 우수한 구성입니다.
읽기에서는 성능의 향상이 있으나, 쓰기에서의 속도 향상은 별반 차이가 없고, 전체 공간의 50%만 이용할 수 있다는 문제점이 있습니다. 때문에 매우 중요한 파일을 백업 받을 일이 없는 개인 사용자의 경우 하드디스크 두 개로 한 개 용량만 사용해야 한다는 단점이 있습니다.
두 레벨의 용량의 효율성을 비교하면...
레벨0은 속도와 용량의 효율성은 높으나 안정성이 떨어지고...
레벨1은 안전성은 뛰어나나 속도와 효율성이 떨어집니다.
그래서 나온것이 Raid 3과 4 인데...
RAID Level 2 는 기록용 드라이브와 테이터 복구용 드라이브를 별도로 두는데..
4개 하드 디스크에 기록하기 위해서는 3개의 부가 데이터를 기록해야 되기 때문에 효율성 측면에서
거의 사용하지는 않습니다. RAID 2는 RAID 0처럼 스트라이핑 방식이지만 에러 체크와 수정을 할 수 있도록 Hamming Code를 사용하고 있는 것이 특징입니다. 레벨 4가 나오면거 거의 사용하지 않는 기술입니다. 레벨2의 설명은 요정도 패스 ^^
RAID Level 3, 4 ( 레이드 3, 4 ) : 필요 드라이브 최소 3개이상
RAID 3, RAID 4는 RAID 0, 1의 문제점을 보완하기 위한 방식으로 3, 4로 나뉘긴 하지만 RAID 구성 방식은 거의 같습니다. RAID 3,4는 기본적으로 RAID 0과 같은 스트라이핑(Striping) 구성을 하고 있어 성능을 보완하고 디스크 용량을 온전히 사용할 수 있게 해주는데, 여기에 추가로 에러 체크 및 수정을 위해서 패리티(Parity) 정보를 별도의 디스크에 따로 저장하게 합니다.
Raid 3 과 Raid 4의 차이점은
Raid 3은 Byte단위로 데이터를 저장하는 반면 Raid 4는 Block단위로 저장합니다.
Block단위로 저장을 할 경우 작은 파일의 경우는 한번의 작업으로 데이터를 읽을 수 있기 때문에 성능상의 장점이 있습니다. 레벨 3은 동기화를 거처야 하기 때문에 3보다는 레벨 4를 많이 사용합니다.
데이터가 저장되어 있는 드라이브에 장애가 발생되었을 경우에는 패리티 정보를 이용하여 복구할 수 있으나, 정작 패리티 정보가 저장되어 있는 하드디스크에 장애가 발생하면 복구가 불가능하다는 단점이 있습니다. 또한 패리티 하드디스크에 병목현상이 생겨 속도가 저하될 수 도 있습니다.
레이드 0의 구성에 백업용 드라이브 하나 더 달아서 안정성을 확보한 구성입니다.
그러나 레벨 3과 레벨 4의 단점을 보완한 레벨 5의 등장으로 저 역시 한번도 구성 해본적은 없습니다.
이쯤 보시면 이제 Raid에 대해서 대충 감이 오시죠?
Raid Level 0 의 Striping(스트라이핑) : 데이터를 쪼개서 분산 저장 해서 속도향상
Raid Level 1 의 Mirroring ( 미러링 ) : 안전성을 중요시 하지만 드라이브 용량 이용의 비효율성
Raid Level 3 의 Parity ( 패리티 ) : 데이터 오류 체크 기술로 레벨0읠 불안전성을 보완
이 3가지를 어떻게 구성하는냐에 따라서 Raid의 레벨이 결정됩니다.
RAID Level 5 ( 레이드 5 ) : 필요 드라이브 최소 3개이상
레벨 5는 레벨 3과 레벨 4의 단점을 보완한 방식으로, 패리티 정보의 저장을 전담하는 하드디스크 대신 모든 하드디스크에 패리티 정보를 분산 저장합니다. 이 방식은 쓰기(Write)에는 패리티 정보가 분산되어 저장되기 때문에 Level 3, 4의 단점이었던 병목을 줄여주지만, 읽기(Read)에서는 사방에 흩어져 있는 패리티 정보를 갱신하며 읽게 되기 때문에 성능 저하가 생길 수밖에 없습니다. 이러한 단점 역시 컨트롤러에 지능형 캐쉬를 내장하여 속도저하를 최소화시키는 역할을 하고 있습니다. 성능면에서 Raid 0 보다 떨어지지만 성능, 안정성, 용량 3 부분을 고려한 형태입니다.
하나의 드라이브가 고장날 경우 다른 드라이브에 별도로 저장된 패리티( Parity ) 정보를 정보를 통해서 복구하고 손상된 드라이브의 패리티 ( Parity ) 정보는 나머지 하드에 있는덷 테이터를 토대로 다시 작성할수 있습니다. 그러나 별도의 패리티 정보를 저장하는 작업을 해야 하기 때문에 RAID Level 1 보다는 쓰기 성능이 떨어집니다.
가끔 전화와서
" 고객님~!" " 계란을 한바구니에 담지마라~!! 그러면서~ 좋은 상품이 있어서~~." 요러 면서 광고 시작하죠?
이 멘트가 적용된 레이드 구성입니다. 각각의 하드에 패리티 정보를 분산 시킨거죠 ^^
RAID 3, 4와 달리 패리티 정보가 저장된 디스크가 따로 없어 패리티 디스크 고장과 같은 문제에서
자유롭고 실제 서버/워크스테이션에서 가장 많이 사용되는 방식입니다.
RAID Level 6 ( 레이드 6 ) : 필요 드라이브 최소 4개이상?
레벨 6은 RAID 5와 같은 개념이지만 다른 드라이브들 간에 분포되어 있는 2차 패리티 정보를 넣어 2개의 하드에 문제가 생겨도 데이터를 복구할 수 있습니다. RAID 5보다 더욱 데이터 안정성을 고려하는 시스템에서 사용합니다.
하드를 스트라이핑으로 묶었기 때문에 RAID 0+1이나 RAID 10(1+0)보다 성능은 더 높고 신뢰성도 우수 하지만 패리티 정보를 2중으로 저장하면서 읽기 성능은 RAID 5와 비슷하지만 쓰기 작업 구현이 아주 복잡해서 일반적으로 잘 사용하지 않습니다.
RAID Level 0+1 / 1+0 ?(레이드 01 / 10 ) : 필요 드라이브 최소 4개
간단히 말하자면 레이드 레벨 0과 레벨 1의 복합 구성입니다.
레벨 0의 Striping과 레벨 1의 Mirroring의 기능이 합쳐진 것으로, 분산 저장을 통한 성능 향상을 꾀할 수 있으면서 데이터의 안정성 또한 보장받을 수 있습니다. 때문에 속도 및 안정성 두 마리의 토끼를 다 잡은 듯 보이지만, 여전히 전체 용량의 50%만 사용할 수 있는 것은 변함이 없으며, 비용이 많이 든다는 문제점이 있습니다.
01과 10의 차이는 어느 쪽을 먼저 구성하느냐의 차이입니다.
4개의 드라이브로 구성한다면 위의 이미지 처럼 그 차이는 없습니다.
그러나 6개의 드라이브로 구성한다면 달라지게 됩니다.(아래 이미지 참고)
드라이브가 6개일때 01의 구성은 3:3 으로 구성되지만
10의 구성은 2:2:2 로 구성되게 됩니다.
드라이브가 6개일때...
RAID 0+1은 RAID 0으로 구성된 드라이브들을
최종적으로 RAID 1로 묶는 것이라 각각 3개씩 하드 가 나눠지며,
RAID 1+0은 2개씩 RAID 1으로 묶여있는 하드들이 RAID 0으로 구성됩니다.
RAID 0+1의 경우 1개의 하드만 고장나서
복구해도 다른 RAID 0 구성에서 나머지 하드까지 데이터 전체를 복구해야 하지만,
RAID 1+0으로 만든 시스템은
고장난 하드가 하드 1개라고 하면 미러링으로 묶인 하드를 통해 데이터만 복구하면 되므로
실제로 운용하는데는 RAID 1+0 이 훨씬 유리합니다.
이외에 Raid 51 / 15 , Raid 05 / 50 , Raid 60 이나 Raid100 등 역시 기존의 레벨의 복합적 구성입니다.
레벨 0 이 들어가면 성능의 향상을 기대할수 있으나 안정성은 불안하게 됩니다.
레벨 1 이 들어 가면 안전성을 확복할수 있으나 용량의 감소 또한 감수 해야 됩니다.
레벨 5나 6의 구성에 최소 3~4개의 드라이이브가 소모되기 때문에
이들의 복합적인 구성은 최소 6개 이상의 드라이가 있어야 가능한 구성입니다.
한마디로 돈 많이 들어간다는 거죠. ^^
마지막으로 나름대로 정리해본 레이드 레벨(RAID Level)에 따른 정리 표 입니다.
< 이미지를 클릭하시면 크게 보실수 있습니다. Image Click~!! >
랜덤 읽기/ 쓰기의 성능의 향상은 체감속도의 향상과 같습니다. 프로그램을 런칭하는 속도가 랜덤 엑세스의 성능과 비례한다고 보시면 됩니다. 그리고 순차 읽기 / 쓰기는 영화파일과 같은 대용량의 파일을 이동할때의 성능 이라고 생각하시면 됩니다. ~ ^^
레벨 5 이상의 복합 구성은(50, 60) 거의 서버용이기 때문에 비용문제와 함께 거의 사용하지 않습니다.
메인보드에서 레이드 5레벨을 지원한다면 5를 추천하지만 일반적으로 많이 사용하는 것이 레이드 레벨 0 과 1의 복합 구성이 01 또는 10 입니다. 인텔의 H57칩셋 또는 P55 칩셋을 탑제한 메인보드는 레이드 5레벨까지 구성을 지원합니다. ~ ^^ 구입하실때 참고하세요.
[출처] 골리앗을 상대하는 돌팔매 다윗 | 홍돌 (http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=jeongsyhd&logNo=90098085988)
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