인프라 기초지식 5. RAID

RAID는 성능과 내장애성을 높이기 위한 목적으로 이용된다.

RAID레벨

기본적으로 RAID레벨은 0,1,2,3,4,5,6 까지 일곱 가지가 있다.

또한 RAID0과 다른 RAID 레벨을 조합한 RAID10(1 + 0 ), RAID50( 5 + 0 ), RAID60( 6 + 0 )이라 는 것도 있다.

RAID	설명	용도
0	내장애성이 없는 디스크 어레이	디스크 I/O 성능을 높여야 할 때 사용된다 내장애성이 낮다. 로그 집계 등의 임시 저장 영역에 사용된다.
1	이중화 ( 미러링 )	내장애성이 높다. 운영체제가 설치된 파티션 등에 사용 한다.
2	비트 단위 전용 오류 보정 부호 드라이브 ( ECC )	거의 사용되지 않는다
3	비트/바이트 단위 전용 패리티 드라이브	거의 사용되지 않는다.
4	블로 단위 전용 패리티 드라이브	거의 사용되지 않는다.
5	블록 단위 패리티 정보 기록	저장 용량을 넉넉하게 확보하고자 할 때 사용한다. 파일 서버나 로그 저장 등에 사용한다.
6	블로 단위에서 두 가지 패리티 정보 기록	RAID5와 용도는 같지만 RAID5 보다 내장애성이 높다.
10	RAID1 을 스트라이핑	내장애성과 디스크 I/O성능을 모두 만족해야 할 때 사용한다. 데이터베이스 등에 사용한다
50	RAID5 를 스트라이핑	저정 용량 확보와 디스크 I/O 성능을 모두 만족해야 할 때 사용한다. 파일 서버나 로그 저장 등에 사용한다
60	RAID6 을 스트라이핑

500GB 디스크를 12개 사용할 때 RAID 레벨에 따른 실제 사용 용량은 다음과 같다.

RAID	계산식	실제 용량
0	500GB X 12	6TB
1	구성 불가능 RAID10 으로 구성	-
5	500GB X (12-1) 개	5.5TB
6	500GB X (12-2) 개	5TB
10	500GB X (12/2) 개	3TB
50	500GB X ((3-1)X4) 개	4TB
	500GB X ((4-1)X3) 개	4.5TB
	500GB X ((6-1)X2) 개	5TB

실제 용량 2TB를 준비하는 데 필요한 500GB 디스크의 개수는 다음과 같다

RAID	수량	스트라이핑 개수	비용	내장애성
0	4개	4개	가장 싸다.	없다
1	구성 불가능  RAID10으로 구성	-	-	-
5	5개	5개	중간	약간 낮다
6	6개	5개	중간	높다
10	8개	4세트	가장 높다.	높다
50	6개	2세트 X 3개	중간	조금 낮다.

RAID의 성능

RAID를 구성하면 디스트 I/O 성능을 높일 수 있다.

디스크 I/O 성능이란 서버와 스토리지 사이에 주고받는 데이터의 읽기 쓰기 성능을 가리키고, 특히 1초당 처리할 수 있는 I/O 수치를 IOPS(Input/Output Per Second )라고 부른다.

디스크 하나를 사용할 때보다 두 개를 병렬로 연결해 사용할 때 이론상 두 배 빠르게 디스크를 일고 쓸 수 있게 된다.

마찬가지로 8개의 디스크를 이용하면 이론상 여덟 배의 속도가 된다.

이처럼 디스크를 병렬로 여러 개 사용할 때의 드스크 수를 '스트라이핑 개수' 라고 부르고, 스트라이핑 개수를 늘릴수록 디스크 I/O성능이 높아진다.

RAID5와 RAID10

디스크 용량이 대량으로 필요할 때는 RAID5나 RAID10중 하나가 주로 검토된다.

일반적으로 RAID5는 실제 용량을 많이 확보할 수 있는 대신 속도가 느리고, RAID10은 실제 용량이 줄어드는 대신 속도가 빠르다.

단 몇 개의 디스크로 RAID를 구성하느냐에 따라서 상황은 다랄지고, RAID컨트롤러 설치에 따라서도 차이가 있으므로 일괄적으로 말할 수는 없다.

1TB 하드디스크 여덟 개를 사용하는 예를 생각해본다.

RAID5

- 실제 용량 7TB(8-1=7)

- 응답 속도 : 스트라이핑 수가 RAID10에서는 4개지만 RAID5에서는 7개가 된다.

  스트라이핑 수에 차이가 있으므로 읽기 속도는 RAID5 쪽이 빠를 때가 많지만, 쓰기 속도는 패리티 처리 부담이 커서 RAID10보다 떨어질때가 많다.

- 내장애성 : RAID10과 비교하면 크게 떨어진다.

- 비용 : RAID10과 비교하면 실제 용량이 비해 비교적 싸다.

RAID10

- 실제 용량 : 4TB(8/2=4)

- 응답 속도 : 스트라이핑 수에 차이가 있으므로 읽기 속도는 RAID5보다 떨어지지만 쓰기 속도는 RAID5보다 뛰어날 때가 많다.

- 내장애성 : RAID5와 비교하면 크게 우수하다.

- 비용 : RAID5와 비교하면 실제 용량에 비해 비교적 비싸다.

RAID5와 RAID6

RAID5는 패리티 정보를 한 종류면 이용하지만, RAID6은 패리티 정보를 두 종류 이용하므로 보통은 RAID6쪽이 우수하다고 한다.

하지만 RAID6 쪽이 반드시 RAID5보다 우수하다고 단언할 수 없는 부분이 있다.

RAID5

- 패리티 정보 : 1종류

- 응답 속도 : 패리티 정보가 적은 만큼 RAID6보다 빠르다.

- 내장애성 : 디스크가 동시에 두 개 이상 고장나면 데이터 영역이 망가지므로 RAID6보다 내장애성이 낮다.

              단, RAID구성이 깨져서 하드시크그 복구 업자에게 데이터 복구를 의뢰하면 복구에 성공할 가능성이 RAID6보다 높다.

RAID6

- 패리티 정보 : 2종류

- 응답 속도 : 패리티 정보가 많은 만큼 RAID5보다 느리다

- 내장애성 : 디스크가 동시에 세 개 이상 고장나기 전까지 데이터 영역이 망가지지 않으므로, RAID5보다 내장애성이 높다.

              단 RAID구성이 깨져서 하드 디스크 복구 업자에게 데이터 복구를 의뢰하면 복구의 패리티 정보를 해석하는 부담이 늘어나 복구 가능성으 RAID5보다 낮다.