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RAID

컴퓨터 구조와 운영체제

보조기억장치 - RAID

1TB 하드 디스크 4개로 RAID를 구성하면 4TB 하드 디스크 1개의 성능과 안전성을 능가할 수 있다.

RAID

RAID는 주로 하드 디스크와 SSD를 사용하는 기술로, 데이터의 안전성 또는 높은 성능을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 마치 하나의 논리적 보조기억장치처럼 사용하는 기술을 의미한다.
RAID를 구성하는 방법에는 여러 가지가 있고, RAID 구성 방법을 RAID 레벨이라고 표현한다.

RAID 0

RAID 0은 여러 개의 보조기억장치에 데이터를 단순히 나누어 저장하는 구성 방식이다.
어떤 데이터를 저장할 때 각 하드 디스크는 번갈아 가며 데이터를 저장한다. 즉, 저장되는 데이터가 하드 디스크 개수만큼 나뉘어 저장되는 것이다.

이때 줄무늬처럼 분산되어 저장된 데이터를 스트라입이라고 하고, 분산하여 저장하는 것을 스트라이핑이라고 한다.
RAID 0의 장점은 입출력 속도의 향상이다. 하나의 대용량 저장 장치를 이용했더라면 여러 번에 걸쳐 읽고 썼을 데이터를 동시에 읽고 쓸 수 있기 때문이다.
그래서 4TB 한 개보다 RAID 0으로 구성된 1TB 4개의 속도가 이론상 4배 정도 빠르다.

하지만 단점은 저장된 정보가 안전하지 않다는 것이다.
RAID 0으로 구성된 하드 디스크 중 하나에 문제가 생긴다면 다른 모든 하드 디스크의 정보를 읽는 데 문제가 생길 수 있다.
그래서 등장한 것이 RAID 1 이다.

RAID 1

RAID 1은 복사본을 만드는 방식이다. 거울처럼 완전한 복사본을 만드는 구성이기에 미러링이라고도 부른다.
데이터를 저장할 때 RAID 0 처럼 스트라이핑이 사용되긴 하지만, 원본과 복사본 두 군데에 쓴다. 때문에 쓰기 속도는 RAID 0보다 느리다.

RAID 1 방식은 복구가 매우 간단하다는 장점이 있다. 똑같은 디스크가 두 개 있으므로, 하나에 문제가 발생해도 잃어버린 정보를 금방 되찾을 수 있다.
하지만 단점은 하드 디스크 개수가 한정되었을 때 사용 가능한 용량이 적어진다는 점이다.
RAID 1에서는 복사본이 만들어지는 용량만큼 사용자가 사용하지 못한다. 결국 많은 양의 하드 디스크가 필요하게 되고, 비용이 증가한다.

RAID 4

RAID 4는 RAID 1 처럼 완전한 복사본을 만드는 대신 오류를 검출하고 복구하기 위한 정보를 저장한 장치를 두는 구성 방식이다.
- 오류를 검출하고 복구하기 위한 정보 : 패리티 비트
RAID 4에서는 패리티를 저장한 장치를 이용해 다른 장치들의 오류를 검출하고, 오류가 있다면 복구한다.
RAID 4는 RAID 1보다 적은 하드 디스크로도 데이터를 안전하게 보관할 수 있다.

하지만 단점은 어떤 새로운 데이터가 저장될 때마다 패리티를 저장하는 디스크에도 데이터를 쓰게 되므로 패리티를 저장하는 장치에 병목 현상이 발생할 수 있다.

RAID 5

RAID 5는 패리티 정보를 분산하여 저장하는 방식으로 RAID 4의 병목 현상 문제를 해소한다.
즉, RAID 4는 패리티를 저장한 장치를 따로 두는 방식이고, RAID 5는 패리티를 분산하여 저장하는 방식이다.

RAID 6

기본적으로 RAID 5와 같고, 서로 다른 두 개의 패리티를 두는 방식이다. 오류를 검출하고 복구할 수 있는 수단이 두 개가 생긴 셈이다.
RAID 6는 RAID 4나 RAID 5보다 안전한 구성이라 볼 수 있다.
하지만 새로운 정보를 저장할 때마다 함께 저장할 패리티가 두 개이므로, 쓰기 속도는 RAID 5보다 느리다.
RAID 6는 데이터 저장 속도를 조금 희생하더라도 데이터를 더욱 안전하게 보관하고 싶을 때 사용하는 방식이다.

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