RAID 구성방식 (0 ~ 6, 0+1 방식) 특징 및 장단점 비교

RAID는 저용량 저성능의 디스크를 다양한 형태로 배열하여 성능과 안정성을 향상하는 저장장치 기술입니다. RAID 0 부터 RAID 6까지의 유형과 이를 응용한 다양한 구성 방식의 특징과 장단점에 대해서 자세히 알아보겠습니다.

RAID 구성방식

RAID는 여러 개의 디스크를 다양한 형태로 구성하여 안정성과 속도를 높일 수 있습니다. 구성 방식은 크게 소프트웨어 기반, 하드웨어 기반 그리고 컨트롤러 기반으로 나눌 수 있습니다. 각 방식의 특징은 다음과 같습니다.

소프트웨어 기반	OS가 제공하는 기능을 이용하여 논리적, 물리적으로 구성합니다. 저렴한 비용으로 구축할 수 있지만 CPU 부하가 발생하며 시스템 성능이 낮아지는 단점이 있습니다.
하드웨어 기반	BIOS에서 지원하는 기능을 이용한 방식으로 성능이 뛰어나며 시스템 부하가 적은 장점이 있습니다. 하지만 다양한 RAID를 구성할 수 없으며 BIOS에 의존적인 한계가 있습니다.
컨트롤러 기반	별도의 RAID Controller를 이용하여 구축하는 것으로 가장 성능이 뛰어나고 모든 RAID의 완벽한 지원이 가능합니다. 다만, 가장 비용이 많이 발생합니다.

별도 컨트롤러 구매 비용이 부담될 경우 RAID를 지원하는 데이터 스토리지를 이용할 수도 있습니다.

RAID 구성을 이해하기 위해 Parity, Striping, Mirroring에 대한 개념을 알고 있는 것이 도움이 됩니다.

패리티	디스크의 에러 검출을 위해 hamming code를 추가로 삽입하여 정정하는 기능으로 최근의 저장장치는 자체 에러 검출이 가능하므로 거의 사용되지는 않는다.
스트라이핑	복수의 디스크에 데이터를 병렬로 저장하는 기능으로 2개의 디스크에 스트라이핑 할 경우 속도를 2배 높일 수 있다. 하지만 하나의 디스크가 망가질 경우 전체 데이터가 손실될 위험이 있다.
미러링	복수의 디스크에 동일한 데이터를 저장하는 것으로 디스크가 하나 망가지더라도 데이터의 복구가 가능합니다. 하지만 용량을 절반만 활용할 수 있는 단점이 있습니다.

RAID 0 방식은 디스크를 분산하여 저장하는 방식으로 쓰기와 읽기 성능이 2배 향상되는 장점이 있습니다. 하지만 패리티나 미러링 기능이 없으므로 데이터 안전성에 향상은 없습니다. RAID 기술을 빠른 백업솔루션에서 활용할 수 있습니다.

동일한 정보를 2개의 디스크에 중복으로 쓰는 방식으로 안정성은 2배 향상됩니다. 하지만 0과 마찬가지로 parity나 mirroring 기능이 없으며, 디스크 공간효율이 2배로 낮아지는 특징이 있습니다.

비트 레벨로 스트라이핑이 되며 별도의 오류검출 코드를 추가하는 방식입니다. 최소 3개의 디스크로 구성할 수 있으며 이 경우 하나의 디스크가 고장나더라도 복구할 수 있습니다. 읽기나 쓰기 속도의 향상은 없습니다.

하나의 디스크를 패리티비트 저장용으로 사용하며 RAID 0과 비슷하게 비트 스트라이핑으로 읽기 쓰기 속도의 향상을 가져올 수 있습니다. 하나의 디스크가 에러가 발생하여도 복구할 수 있습니다.

블록레벨로 스트라이핑을 하여 저장하며 하나의 디스크는 패리티비트용으로 사용합니다. RAID 2, 3과 비슷한 효과를 가집니다. 패리티비트의 경우 최근 디스크는 자체 오류검출 기능이 있어 거의 사용하지 않습니다

블록 스트라이핑과 패리티비스를 다수의 디스크에 함께 저장하는 방식입니다. 패리티비트를 분석해서 저장하므로 이로 인한 병목현상이 발생하지 않습니다. 마찬가지로 하나의 디스크에서 오류가 발생하여도 복구가 가능합니다.

하나의 패리티비트를 두개의 디스크에 저장하는 방식으로 최대 2개의 디스크에서 오류가 발생하여도 복구할 수 있습니다. 최소 4개의 디스크를 이용해야 합니다.

디스크를 스트라이핑 한후 다시 미러링을 실행하는 방식입니다. 디스크의 접근속도와 안전성 모두를 올릴 수 있는 방법입니다. 만일 스트라이핑된 디스크 2개가 동시에 오류가 발생한 경우에는 복구할 수 없습니다.

디스크를 미러링한 후에 스트라이핑하는 방식입니다. 이는 RAID 0+1 방식이 스트라이핑 된 2개의 디스크가 고장이 난 경우 복구가 불가능한 단점을 보완한 방식입니다.

패리티를 이용해 구성된 디스크(RAID 5)를 다시 스트라이핑 하는 방식입니다. 이 구성을 위해서는 최소 6개 이상의 디스크가 필요합니다.

이상으로 RAID 기술의 개념과 특징 그리고 유형에 대해서 알아보았습니다.