System Design - Disk RAID

Disk RAID

RAID : Redundant Array of Independent Disks

• RAID
  • 여러개의 디스크를 하나의 디스크처럼 사용함
  • 비용절감 + 신뢰성 향상 + 성능향상
• 하드웨어 RAID
  • 하드웨어 제조업체에서 여러개의 하드디스크를 가지고 장비를 만들어서 그 자체를 공급
  • 좀 더 안정적이지만 고가임
• 소프트웨어 RAID
  • 고가의 하드웨어 RAID의 대안
  • 운영체제에서 지원하는 방식
  • 저렴한 비용으로 좀 더 안전한 데이터의 저장이 가능

RAID 종류

raid 종류

• hdd 추가 : 단순 볼륨, hdd 1개 추가
• Linear raid : 최소 2개 hdd, 2개 붙여 1개로 사용, 순차적 자료 저장, 100% 공간 활용
• raid 0 : 최소 2개, 모든 디스크에 동시 저장, 100% 공간 활용
  • RAID 0 : 최소 2개의 하드디스크가 필요하며, 모든 디스크에 동시에 저장된다. 100%의 공간 효율성을 가지며 빠른 성능을 가지고 있다. 그러나 하나의 디스크가 고장나면 모든 정보를 사용 할 수 없게 되므로 신뢰성이 낮다.
• raid 1 : mirroring - 공간 1/2, 공간 효율 낮음, 중요한 데이터 저장, 신뢰성 높다.
  • RAID 1 : 미러링 방식이라고도 부르며 동일한 데이터를 2개 이상의 하드디스크에 동일하게 저장한다. 즉, 공간효율은 1/2로 줄게된다. 공간효율이 줄어든 대신 동일한 데이터가 다른 하드디스크에도 저장되어 있으니 한 장비에 결함이 있어도 문제없이 사용이 가능한 정점을 가지고 있다. 저장속도는 서로 다른 디스크에 같은 정보를 입력하는 것이기 때문에 차이가 없다.
• raid 5 : hdd 3개 이상, hdd2개는 data, 1개는 parity 값 저장, data 안정성이 좋음, 공간 효율이 좋음
  • RAID 5 : RAID 0의 공간 효율성(100%)와 RAID 1 의 데이터 안정성을 조합하여 사용하는 방식으로 Parity를 사용하여 결함이 있는 데이터를 복구할 수 있다. 하지만 디스크가 2개 이상 고장나면 패리티로도 복구가 불가능하다.
  • parity 비트 사용한다는게 예를들어, disk 1, disk2, disk3 이 있을때 disk1 데이터가 0 이고 disk2 데이터가 1 하면 disk3은 0과 1의 XOR 연산으로 Parity 비트를 갖게되고 1 값을 저장
    • 참고로, XOR 연산은 (같으면 0 다르면 1)
• raid 6 : raid5의 개선, hdd 4개 이상, parity 2개, 중복 parity 정보 사용
  • RAID 6 : RAID 5 방식을 좀더 개선한 것으로 공간 효율은 RAID 5 보다 떨어지지만 디스크 2개가 동시에 고장나도 데이터에는 이상이 없도록 만든 방식이다.