시스템구조

RAID(Redundant Arrary of Inexpensive Disk)

스윙스윙 2021. 9. 18. 21:41

▣ RAID(Redundant Arrary of Inexpensive Disk), 영스 일미 이비트해 삼바이트통패 사블럭통패 오블럭분산패 육짝분패

주요RAID 
종류
설명 예시
RAID 0
(Stripping)
순차적인 데이터의 분할 저장하여 데이터의 손실을 생각하지 않고 I/O 성능만 추구
최소 2개의 드라이브 필요, 가장 속도가 빠지만, 패리티가 없어서 디스크 고장 시 장애복구 안됨
스트라이핑(Disk striping) : 단순히 하드 여러개에 데이터를 분산시켜서 한꺼번에 입출력을 수행하는 것
RAID 1
(Mirroring)
디스크 미러링 방식 - 모든 데이터는 원본 디스크와 미러디스크에 동시에 저장됨
결함복구시간이 거의 0임, 안전성 추구
단점은 가격이 높음, 최소 2개의 드라이브(가용 용량 50%) 필요
높은 신뢰도를 요구하는 결함허용시스템에서 주로 사용됨
RAID 2
(Hamming Code ECC)
인터리빙 비트
ECC 비트단위
검사디스크 추가(check disk), 검사디스크는 해밍코드를 저장함, 해밍 코드를 사용해서 비트오류를 검출하고 정정가능
디스크가 8개면 검사디스크 4개, 4개면 검사디스크 3개 필요
RAID1보다는 검사디스크수가 적지만 여전히 가격 높음
많은 오류 발생 환경에서 사용됨

RAID 3
인터리빙 바이트
ECC 바이트단위
한 개의 패리티디스크만 추가, 패리티 체크를 수행하고 패리티값과 고장난 디스크 번호만 알면, 그값을 복구 할 수 있음
스트라이핑 기술을 사용, 별도의 디스크에 패리티 정보 저장
병렬저장/바이트 단위 분산으로 전체적 디스크 엑세스 속도 높아지지만, 쓰기 동작마다 패리티 바이트들을 갱신해야 하므로 시간지연 발생
RAID 4
인터리빙 블록
ECC 워드단위
RAID3과 마찬가지로 한 개의 패리티 디스크 추가하여 체크
블럭형태의 스트라이핑 기술 사용
RAID3과 차이점은 블록단위 인터리빙 및 패리티 체크
패리티 디스크에 엑세스가 집중되므로 병목현상 발생하여 성능저하, 이 문제 해결위해 RAID5제안됨
RAID 5
인터리빙 블록
패리티 블록을 모든 디스크에 분산 저장함, 최소한 3개 이상의 하드가 있어야 구현
엑세스 요구들이 모든 디스크에 적절히 분산됨
N개의 데이터볼륨을 저장하기 위해 N+1개의 볼륨을 필요로 함
모든 패리티 볼륨에 라운드로빈 방식으로 분산 저장함으로써 패리티 볼륨에 대한 병목현상을 방지
용량과 비용을 중요시하는 응용 환경에 적합
입출력 요구의 블록 크기에 관계 없이 좋은 성능을 가짐
패러티 공간 사용 : 3개 33.3%, 4개 25%, 5개 20%
RAID 6
블록
RAID-5와 비슷하지만 디스크에 2차 패리티 구성을 포함 매우 높은 안정성
RAID-6는 2개의 디스크 오류까지 대처 가능
2개의 패리티를 사용하므로 최소 4개의 디스크 구성필요
패리티 공간 사용 : 4개 50%, 5개 40%, 6개 33.3%

* 인터리빙 : 데이터를 저장할 때 하나의 디스크에 저장하는게 아니라 디스크를 돌아가며 저장하는 기술

  데이터를 병렬로 읽고 쓸 수 있게 하여 입출력 속도를 향상시키기 위함

 

* 중첩 RAID(Nested RAID)

 - 표준 RAID구성들을 여러개로 묶어 다시 RAID로 구현하는 방식

 - RAID 0+1, RAID 1+0, RAID 5+0, RAID 6+0

 

암기법 : 영스 일미 이비트해 삼바이트통패 사블럭통패 오블럭분산패 육짝분패


2018년 76번

정답 : 2번

블록(Block)단위로 분산 저장된 여러 개의 데이터 디스크들과 하나의 패러티디스크로 구성된 RAID로 블록 인터리브된 패리티(block-interleaved striping with parity)방식은 RAID4의 특징임

 


2020년 85번

정답 : 2번

RAID1방식은 미러링이기 때문에 가장 많은 수의 디스크가 필요함

 


2021년 83번

정답 : 2번

1) RAID 0 : 3개 디스크를 스트라이핑으로 연결

2) RAID 0 + 1 : RAID 0으로 묶은 3개와 RAID 0으로 묶은 3개를 RAID 1로 묶음 -> 총 6개 디스크 필요

3) RAID 4 : 3개 데이터 디스크와 1개의 패리티 디스크

4) RAID 6 : 3개 데이터 디스크와 2개의 패리티 디스크

 


2012년 87번

정답 : 3번

RAID 5 인터리빙 블록

패리티 블록을 모든 디스크에 분산 저장함, 최소한 3개 이상의 하드가 있어야 구현
엑세스 요구들이 모든 디스크에 적절히 분산됨
N개의 데이터볼륨을 저장하기 위해 N+1개의 볼륨을 필요로 함
모든 패리티 볼륨에 라운드로빈 방식으로 분산 저장함으로써 패리티 볼륨에 대한 병목현상을 방지
용량과 비용을 중요시하는 응용 환경에 적합
입출력 요구의 블록 크기에 관계 없이 좋은 성능을 가짐
패러티 공간 사용 : 3개 33.3%, 4개 25%, 5개 20%

 

암기법 : 영스 일미 이비트해 삼바이트통패 사블럭통패 오블럭분산패 육짝분패

 


2013년 98번

정답 : 1번

RAID 2
(Hamming Code ECC)
인터리빙 비트
ECC 비트단위
검사디스크 추가(check disk), 검사디스크는 해밍코드를 저장함, 해밍 코드를 사용해서 비트오류를 검출하고 정정가능
디스크가 8개면 검사디스크 4개, 4개면 검사디스크 3개 필요
RAID1보다는 검사디스크수가 적지만 여전히 가격 높음
많은 오류 발생 환경에서 사용됨

 


2014년 79번

정답 : 2번

1) 패리티를 쓴다는 것은 디스크를 쓸 때 마다 패리티 연산을 한다는 것인데, 하드웨어로 Z컨트롤러가 구현된 하드웨어 RAID가 소프트웨어 RAID보다 당연히 성능이 좋음

2) 스페어 타이어는 정상적인 타이어가 고장 났을 때 대신할 수 있는 타이어임. 스페어링이란 것은 스페어타이어를 교체하는 작업을 말함. RAID에서 스페어링이란 고장난 디스클 정상적인 디스크로 교체하는 작업임. '핫' 스페어링은 스페어링 작업을 매우 빠르게 진행하는 것임. 소프트웨어 RAID가 수작업하는 하드웨어 RAID보다 당연히 빠르기 때문에 설명이 반대로 되어 있음

3) 위 설명과 동일

4) 소프트웨어 RAID는 LVM(Logical Volume Management)기능, 즉 논리적으로 디스크의 볼륨을 관리할 수 있기 때문에 온라인으로 디스크를 재구성할 수 있다는 장점을 가짐