RAID의 구성 및 특성

RAID 정리

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RAID 출현배경

• 한 개의 대형 디스크를 사용하는 것보다, 크기가 작은 여러 개의 디스크들을 서로 연결하여 하나의 큰 용량을 가진 디스크 배열(diskarray)을 구성하면, 보다 더 저렴한 가격으로 더 큰 용량을 가진 디스크 서브시스템의 구성 가능
• [추가적인 장점]
– 데이터 분산 저장에 의한 동시 액세스(concurrent access) 가능
– 병렬 데이터 채널에 의한 데이터 전송 속도 향상
• [문제점] 결함발생 가능성 증가 (MTTF 단축)

디스크 인터리빙

• 데이터 블록들을 여러 개의 디스크들로 이루어진 디스크 배열(disk array)에 분산 저장하는 기술
• 균등 분산 저장을 위하여 라운드-로빈(round-robin) 방식 사용

디스크와 디스크 배열의 특성 비교

RAID-1

데이터를 두 개의 디스크들에 중복 저장. 디스크 미러링 방식
결함 복구에 시간을 전혀 소모하지 않고도 높은 신뢰도를 얻음
가격이 높음. 사용가능한 용량이 절반으로 줄어듬. 높은 신뢰도를 요구하는 결함허용시스템에 주로 사용

RAID-2

디스크 배열에서 각 디스크에 데이터를 비트 단위로 인터리빙.
데이터 단어를 이루고 있는 비트들을 여러 개의 데이터 디스크들에 각각 한 비트씩 분산 저장.
해밍코드를 사용하면 비트 오류를 검출하고 정정도 가능
데이터 디스크의 수 : G, 검사 디스크의 수 : C ==> 2^C-1 >= G+C

RAID-3

한 개의 패리티 디스크만 추가. 패리티 비트와 다른 비트들 간에 XOR 연산을 수행함으로써 원래 값을 찾을 수 있다. 하지만 쓰기 동작때마다 패리티 비트들을 갱신해야 하므로 쓰기 시간이 많이 걸린다.

RAID-4

블록단위 인터리빙을 이용하여 데이터를 분산 저장. 새로운 패리티는 원래의 패리티와 원래 데이터 및 새로운 데이터 사이에 XOR 연산을 수행하면 구할 수 있다.
P ⊕ B2 ⊕ B2'
어떤 디스크에든 데이터 블록을 쓸 때마다 패리티 디스크가 반드시 두 번씩 액세스 되어야한다.
병목현상으로 성능이 저하

RAID-5

RAID4와 동일하며 패리티 블록들을 모든 디스크들에 분산 저장한다는 점만 다르다