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2008.09.09 23:02 Computer

RAID : Redundant Array of Indexpensive Disk

 ● 1988년 미국 버클리대 컴퓨터 공학과에서 “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks  ”
   로 발표된 기술로, 여러개의 Disk에 일부 중복된 데이터를 나주어 저장하는 기술과  Disk용량 증가를 위한
  기술, 그리고 read/write 속도를 증가시키기나 데이터를 안전하게 백업하는데 사용하기도 하며,
   RAID의 종류는 방법에 따라 여러개의 Level로 나눈다.

 ● 특징
    - 장애 발생요인을 최대로 제거한 고성능 무정지 저장장치
    - 여러개의 Disk를 하나의 가상 Disk로 구성, 대용량 저장 장치 구축 가능
    - 다수의 Disk에 Data를 분할, 병렬 전송함으로써 Data 전송속도 향상
    - System 가동 중 Disk Fault시에도 시스템 정지 없이 새로운 Disk로 교체하면서 Data 자동복구

1. RAID에 사용되는 기술

 1) Striping (스트라이핑)
  하나의 Disk에 모두 기록할 수 없는 Data를 여러개의 Disk에 분배 기록할 수 있는 기술로
  큰 용량을 만들어 사용하는데 사용된다.

 2) Mirroring (미러링)
  '거울' 처럼 하나의 Disk를 또다른 Disk에 동시에 기록하는 기술로
  하나의 disk가 Fault 되어도 미러된 disk로 data를 안전하게 관리할 수 있다.
 
 3) Parity (패리티)
  Data의 오류검출 확인에 사용되는 기술


2. RAID의 종류

  1) RAID 0
    여러개의 Disk를 하나의 Disk처럼 사용
   

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    장점 : I/O를 분산하고 Disk의 사용 용량을 증대할 수 있어 고용량 저장이 용이
             하며, RAID구성중 속도가 가장빠름.

    단점 : 스트라이핑 된 Disk중 한개의 Disk라도 손상되었을 경우 Data가 보장되지 않아
             Data의 안전성이 떨어짐


 2) RAID 1
   두개의 Disk에 중복하여 Data를 기록하여 DAta의 안정성 확보
 
사용자 삽입 이미지

    장점 : 각 Disk를 동시에 읽을 수 있어 읽기능력을 향상(두배), Data를 두개의 Disk에 기록 할 수
            있어 하느의 Disk가 손상되어도 나머지 하나의 Disk에 Data가 남아있어 Data의 안전성 확보 가능.
             Multi user사용 적합

    단점 : 저장용량당 단가가 비싸 비용이 높고 쓰기능력은 향상되지 않음.


 3)  RAID 2
    error검출 능력이 없는 Disk를 위해 Hamming 오류정정코드를 사용
   모든 SCSI Disk가 ECC(에러검출기능)를 탑재하고 있기때문에 사용되지 않음
   
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4) RAID 3 (Single Check Disk per Group RAID)
   Data 저장을 위한 Disk외에 하나의 Disk에 에러검출을 위한 패러티 정보를 저장하고,
   Disk에 장애가 발생하였을 경우 남아있는 Disk 들을 Exclusive OR (XOR)연산을 통해 복구
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  장점 : 큰 용량의 Data를 안정적으로 기록시킬 때 용이
          Single user, Single tasking 환경에 적합

  단점 : 적은양에  Data에는 비 효율적


5) RAID 4 (Independent Disk Array)
   하나의 Disk에 패러티 정보를 저장하고, 나머지 Disk들에게 Data를 저장
   어느 한 disk가 손상되어도 패러티 정보가 있는 Disk로 복구 가능
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   장점 : 큰 Data의 전송시간을 줄일 수 있음
 
   단점 : 모든 Disk에서 I/O발생 병목현상 발생(패러티 정보갱신), 패러티 Disk도 같이 손상시 복구 어려움


6) RAID 5 (Rotating Independent Disk Array)
   하나의 Disk에 패러티 정보를 모두 저장하지 않고,
   모든 Disk에 패러티 정보를 분산 기록하여 패러티를 담당하는 Disk에 병목현상을 해결
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   장점 : 멀티프로세서 시스템과 같이 Data가 작은 기록이 잦을 경우 용이 (Hot Plug 가능)

   단점 : Data를 Read만 할 경우 속도가 느림, 3개 이상의 Disk 필요
             두개이상의 Disk가 Fault될 경우 Data의 안전성을 보장할 수 없음.


7) RAID 0+1 (Stripe then Mirror - High Data Transfer Performance)
   네개 이상의 Disk를 2개씩 RAID 0(스트라이핑)구성하고 다시 RAID 1(미러링)으로 구성
     Disk1
               > RAID 0 (스트라이핑)
    Disk2
                                            > RAID 1 (미러링)
    Disk3
                > RAID 0 (스트라이핑)
    Disk4

    장점 : RAID 0 와 RAID 1의 장점만을 수용하여 구성, 안정성과 속도증대를 동시에 만족.
             공통 O/S 실행과 같은 시스템에 적합

    단점 : 디스크 저장 효율성이 떨어지고 비용이 바싸짐.
             한그룹에 RAID 0(스트라이핑)된 디스크가 두개가  Fault 될 경우 Data의 보장 어려움


8) RAID 1+0 (Mirror then Stripe - High Data Transfer Performance)
  RAID 0+1의 단점인 Data의 안정성 미흡(두개이상 Disk가 Fault될 경우 전체 구성이 깨지는 문제)를
  보안한 기술.
 네개 이상의 Disk를 2개씩 RAID 1(미러링)구성하고 다시 RAID 0(스트라이핑)으로 구성  
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  9) RAID 6 (InIndependent Data disks with two independent distributed parity schemes)

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RAID 5
방식는 하나의 패리티를 사용하지만 RAID 6 방식은 두개의 패리티를 사용하므로 두개의 드라이브 장애 시에도 데이터의 복구가 가능하다.
  읽기에서는 RAID 5 방식과 큰 차이는 없으나 쓰기 작업의 구현이 아주 복잡하다.



  10) RAID 7
        (
Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as High Data Transfer Rates )


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  11) RAID 10 (Very High Reliability combined with High Performance)

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  12) RAID 53 (High I/O Rates and Data Transfer Performance )

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3. RAID TYPE Level Safe & Speed
   
   1) RAID TYPE
    
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  2) Safe : RAID 1 > RAID 5 > RAID 1+0 > RAID 0+1 > RAID 0

  3) Speed : RAID 0 > RAID 0+1 / 1+0 > RAID 5 > RAID 1

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posted by 짱이네

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