RAID 레벨 설명: 어느 것을 사용해야 합니까?

좋은 하드 드라이브 디스크는 저렴하게 제공되지 않으므로 사용자가 RAID 생성을 선택하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 유일한 문제는 RAID 수준이 다르다는 것입니다. 각각의 요구 사항, 이점 및 단점을 이해하지 못하면 결국 실망할 수 있습니다.

꼭 당신일 필요는 없습니다. 우리는 하드웨어에 따라 올바른 RAID 레벨을 구성할 수 있도록 다양한 RAID 레벨의 정체를 밝히기 위해 이 문서를 편집했습니다.

RAID란 무엇입니까?

이는 하드 드라이브의 성능을 향상시키기 위해 자주 사용되는 데이터 이중화 기술입니다. 하드 드라이브 오류 에 대비해 디스크를 미러링하여 백업 솔루션을 생성함으로써 이를 수행합니다 .

여러 개의 가상 하드 디스크를 생성하므로 성능 저하 없이 드라이브의 저장 용량도 확장됩니다.

다양한 RAID 레벨은 무엇입니까?

RAID 수준에 도달하기 전에 하드웨어 또는 소프트웨어라는 두 가지 방법으로 RAID를 구성할 수 있다는 점을 이해해야 합니다.

• 하드웨어 RAID : 이 유형의 스토리지 구성에서는 전용 하드웨어를 사용하여 데이터 저장 및 검색 기능을 수행합니다. 유일한 단점은 컨트롤러가 마더보드에 통합되거나 추가 카드로 설치될 수 있으므로 호환되는 마더보드, RAID 컨트롤러 드라이버 및 칩셋이 필요하다는 것입니다. 긍정적인 측면에서는 모든 시스템이 작동한다면 하드웨어 RAID는 여러 드라이브에 대한 데이터를 동시에 읽고 쓸 수 있기 때문에 매우 빠릅니다.
• 소프트웨어 RAID : 소프트웨어 RAID는 하드 드라이브가 컴퓨터에 설치되어 있고 운영 체제가 소프트웨어를 통해 이를 관리하는 경우입니다. 가상화 기술을 사용하여 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 가상 디스크로 결합합니다. RAID 소프트웨어는 별도의 처리 장치가 필요하지 않기 때문에 하드웨어 RAID보다 CPU 전력을 덜 사용합니다. 그러나 디스크 처리에 전용 메모리 대신 시스템 메모리를 사용하기 때문에 하드웨어 기반 RAID보다 속도가 느립니다.

1. RAID 0(스트라이프 어레이)

RAID 0 개요

이 어레이에서 각 드라이브는 동일한 양의 데이터를 수신합니다. 이는 각 드라이브에 데이터를 스트라이프하여 수행되므로 스트라이프 어레이라는 이름이 붙었습니다 . 결과적으로 모든 드라이브가 동시에 읽고 쓸 수 있어 성능이 향상됩니다.

이 수준의 RAID를 사용하려는 경우 데이터 손실 변동성 문제로 인해 중요하지 않은 작업용인지 확인하십시오.

RAID 0 사용의 이점

• 속도 – 한 번에 여러 디스크를 사용하기 때문에 컴퓨터에 놀라운 속도를 제공합니다.
• 확장성 – 한 번에 두 개 이상의 디스크를 사용할 수 있으므로 원하는 수의 드라이브로 어레이를 만들 수 있습니다.
• 저장 용량 – 두 개 이상의 드라이브를 사용하므로 추가 저장 용량을 얻을 수 있습니다.
• 비용 절감 – 특별한 하드웨어나 소프트웨어 없이 두 개 이상의 디스크를 단일 논리 드라이브로 결합할 수 있습니다.

RAID 0 사용의 단점

• 중복성 없음 – 하드 디스크에 오류가 발생하면 하드 디스크에 저장된 모든 데이터가 영원히 손실됩니다. 따라서 RAID 0에 2개의 디스크가 있고 그 중 하나가 실패하면 모든 데이터가 영원히 사라집니다.
• 데이터 무결성 문제 – 이러한 문제는 일관되지 않은 순서로 디스크에서 데이터를 쓰거나 읽을 때 발생하며 이로 인해 시스템 자체 내에서 불일치가 발생합니다.
• 성능 수준은 드라이브의 읽기/쓰기 속도에 따라 달라집니다. – 드라이브가 느린 경우 각 쓰기가 완료되기 전에 두 디스크를 모두 통과해야 하므로 성능이 저하됩니다.

2. RAID 1(미러링된 어레이)

RAID 1 개요

이 스토리지 기술은 두 개 이상의 디스크를 사용하여 동일한 데이터를 보관함으로써 내결함성을 제공합니다.

한 디스크에 오류가 발생하면 다른 디스크가 그 자리에서 계속 원활하게 작동할 수 있습니다. 어레이에 있는 하나 이상의 디스크가 계속해서 제대로 작동하는 한 모든 데이터를 계속 사용할 수 있습니다.

설정 앱에서 RAID 1을 쉽게 구성 할 수 있으므로 이것이 가장 널리 사용되는 RAID 유형이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

RAID 1 사용의 이점

• 신뢰성 – 각 드라이브에는 자체 컨트롤러가 있고 자체 물리적 디스크에서 읽고 쓰기 때문에 드라이브 하나에 장애가 발생하더라도 데이터 무결성에 영향을 주지 않고 교체할 수 있습니다.
• 데이터 보호 – 단일 드라이브에 장애가 발생하더라도 다른 드라이브에 미러링되므로 데이터가 손실되지 않습니다. 교체 드라이브를 설치할 때까지 다른 드라이브로 계속 작업할 수 있습니다.
• 비용 효율성 – 구현을 위해 두 개 이상의 디스크 드라이브가 필요한 다른 유형의 RAID 어레이와 비교할 때 구현이 단순하므로 대부분의 사용자가 선호합니다.

RAID 1 사용의 단점

• 스토리지 저하 – 각 드라이브가 동일한 데이터를 저장하기 때문에 사용 가능한 스토리지 용량의 절반이 손실됩니다.
• 성능 저하 – 미러링된 어레이의 두 드라이브 모두 항상 액세스해야 하기 때문에 두 개의 별도 디스크를 사용한 경우보다 성능이 저하됩니다.
• 확장성 – 데이터에 더 많은 공간이 필요한 경우 드라이브가 2개로 제한되어 있으므로 용량을 추가하는 것이 쉽지 않습니다. 결함이 있는 드라이브만 교체할 수 있으며 어레이에 다른 하드 디스크를 추가할 수는 없습니다.
• 디스크 교체가 실패할 수 있음 – 드라이브에 장애가 발생하면 교체할 수 있지만 생각만큼 쉽지 않습니다. 대규모 서버를 운영하는 경우 전체 시스템의 전원을 꺼야 하므로 중단이 발생할 수 있습니다.

3. RAID 4(스트라이핑 및 패리티)

RAID 4 개요

RAID 4는 RAID 1과 약간 비슷하지만 스트라이핑 기능이 있습니다. 차이점은 RAID 4가 어레이의 모든 드라이브에서 데이터를 제거한다는 것입니다. 이는 RAID 1보다 더 많은 처리량을 제공합니다.

어레이의 드라이브 중 하나라도 오류가 발생하면 다른 드라이브를 사용하여 교체 드라이브의 데이터를 재구축할 수 있습니다. 일반적으로 고성능이 요구되는 서버에 사용됩니다.

RAID 4 사용의 이점

• 성능 향상 – 쓰기 로드를 여러 디스크에 분산시켜 성능을 향상시킵니다.
• 데이터 중복성 – 드라이브 오류가 발생한 경우 패리티 비트를 사용하여 오류 발생 후 교체해야 할 데이터 블록을 계산합니다.
• 효율적인 스토리지 – 이 유형의 RAID는 디스크 공간을 낭비하지 않습니다. 모든 바이트는 저장 목적으로 사용됩니다.
• 확장성 – 필요에 따라 드라이브를 추가하여 용량을 늘릴 수 있습니다.

RAID 4 사용의 단점

• 느린 읽기/쓰기 속도 – 패리티 블록을 별도의 물리적 디스크에 써야 하기 때문에 쓰기 효율성이 떨어집니다.
• 대규모 데이터 블록 필요 – 소량의 데이터를 제거할 수 있지만 비용이 이점보다 클 수 있으므로 의미가 없습니다.
• 가용성 – RAID 4 기술은 현재 모든 스토리지 구성에서 쉽게 사용할 수 없습니다.

4. RAID 5(중복 어레이)

RAID 5 개요

RAID 5는 RAID 4와 유사하지만 몇 가지 차이점이 있습니다. 어레이는 스트라이프라는 블록으로 구분된 여러 디스크로 구성됩니다. 어레이의 디스크 수와 각 디스크에 할당된 공간의 양에 따라 어레이의 용량이 결정됩니다.

또한 더 빠른 액세스 시간과 보다 일관된 성능을 제공합니다. 이는 다른 드라이브가 액세스하기 전에 한 드라이브가 작업을 완료할 때까지 기다리지 않고 모든 드라이브에 동시에 액세스할 수 있기 때문입니다.

이는 높은 수준의 데이터 보호와 향상된 성능이 필요한 서버에 대한 일반적인 선택입니다.

RAID 5 사용의 이점

• 성능 향상 – RAID 5는 모든 드라이브에 패리티 정보를 배포하므로 어레이의 모든 드라이브에 데이터를 균등하게 배포하여 성능을 높일 수 있습니다.
• 중복성 – 서로 다른 드라이브에 데이터 복사본이 여러 개 있으므로 오류 위험이 낮습니다. 따라서 한 드라이브에 오류가 발생하더라도 다른 드라이브에 자동으로 재구축할 수 있을 만큼 충분한 데이터가 남아 있습니다.
• 유연성 – 나중에 드라이브를 추가하거나 더 이상 필요하지 않은 경우 제거할 수 있으므로 하드 디스크 공간을 보다 유연하게 사용할 수 있습니다.
• 원활한 드라이브 교체 – 하나의 드라이브에 장애가 발생하면 전체 서버의 전원을 끌 필요 없이 새 드라이브로 쉽게 교체할 수 있습니다.

RAID 5 사용의 단점

• 성능 저하 – 어레이에 더 많은 드라이브를 추가하면 각 드라이브마다 고유한 작업 부하 및 성능 프로필이 있기 때문에 성능이 저하됩니다. 시간이 지남에 따라 이로 인해 단일 드라이브에 비해 어레이의 효율성이 떨어지고 속도가 느려집니다.
• 복잡한 재구축 프로세스 – 재구축 프로세스에는 다른 RAID 레벨에 비해 더 많은 단계가 필요합니다. 어레이의 디스크가 손실된 후 컴퓨터가 정상으로 돌아오기까지 며칠 또는 몇 주가 걸릴 수 있습니다.
• 높은 유지 관리 – RAID 5는 드라이브 장애 후 재구축이 필요하며 데이터 손상을 방지하기 위해 정기적인 유지 관리도 필요합니다.

5. RAID 6(이중 패리티 스트라이핑)

RAID 6 개요

이 유형의 RAID는 데이터 중복성과 성능상의 이점을 모두 제공합니다. 두 개의 패리티 디스크를 사용하여 데이터 손실을 방지하고 최대 두 개의 동시 드라이브 오류가 발생해도 살아남을 수 있습니다.

추가 패리티 정보는 패리티 계산이 먼저 완료될 때까지 기다리지 않고 블록을 동시에 읽고 쓸 수 있도록 하여 성능을 향상시킵니다.

RAID 6 사용의 이점

• 향상된 성능 – RAID 6은 데이터를 하나의 디스크에 한 번만 쓰는 대신 여러 디스크에 걸쳐 데이터를 스트라이핑하여 성능을 향상시킵니다.
• 더 많은 드라이브 지원 – 이를 통해 시스템의 병목 현상과 같은 성능 문제를 걱정할 필요 없이 더 많은 양의 스토리지를 사용할 수 있습니다.
• 데이터 보호 – RAID 6은 디스크 오류에 대해 높은 수준의 보호를 제공합니다. 한 드라이브에 오류가 발생하면 다른 드라이브를 사용하여 어레이를 재구성하고 데이터를 복원할 수 있습니다.

RAID 6 사용의 단점

• 구성 및 관리가 더 복잡함 – RAID 6 어레이는 RAID 5 어레이보다 더 복잡한 알고리즘을 사용하므로 구성 및 관리가 더 복잡합니다.
• 느린 쓰기 속도 – 데이터와 동시에 계산하고 써야 하는 패리티 데이터 때문에 RAID 6은 다른 RAID 구성보다 쓰기 속도가 느립니다.
• 더 많은 CPU 전력 필요 – 디스크 장애 시 패리티 및 재구축의 RAID 계산으로 인해 RAID 6에서는 이러한 작업을 처리하기 위해 더 많은 CPU 전력이 필요합니다.
• 더 긴 복구 시간 – 드라이브 장애 후 패리티 정보를 재구성하고 디스크에 다시 쓰는 데 재구축 시간이 걸리기 때문에 다른 RAID 레벨에 비해 복구 시간이 상당히 깁니다.

6. RAID 10(미러링 및 스트라이핑)

RAID 10 개요

RAID 10은 RAID 0의 성능과 중복성을 RAID 1의 미러링과 결합한 RAID 레벨입니다. 즉, 데이터가 여러 드라이브에 기록되지만 모든 드라이브에 걸쳐 개별 블록 스트라이프로 기록되기도 합니다.

이렇게 하면 드라이브 하나에 오류가 발생하더라도 다른 디스크가 계속 작동할 수 있으며 어레이의 나머지 디스크에서 데이터를 재구축할 수 있습니다.

드라이브 오류에 대한 보호를 유지하면서 빠른 읽기 및 쓰기가 필요한 성능에 민감한 애플리케이션에 탁월한 선택입니다.

RAID 10 사용의 이점

• 유연성 – RAID 10은 내결함성을 희생하지 않고 고성능을 제공합니다. 또는 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 하드웨어 기반 또는 소프트웨어 기반 RAID로 구성할 수도 있습니다.
• 확장성 향상 – 나중에 디스크를 추가하여 어레이를 다시 만들지 않고도 스토리지 용량을 확장할 수 있습니다.
• 성능 – 스트라이핑만으로도 여러 드라이브에서 뛰어난 성능을 제공할 수 있습니다. 그러나 미러링과 결합하면 두 가지 장점을 모두 얻을 수 있습니다.
• 신뢰성 – 각 드라이브는 자체 데이터 복사본을 유지하므로 RAID 10은 하나의 드라이브 오류에 대비한 백업 보호 기능을 제공합니다.

RAID 10 사용의 단점

• 추가 비용 – RAID 10 어레이에는 용량과 속도가 동일한 하드 드라이브가 4개 이상 필요합니다. 하드 드라이브는 저렴하지 않으므로 주머니에 흠집이 생길 수 있습니다. 비용을 낮추려면 RAID 외장 하드 드라이브를 사용할 수 있습니다 .
• 전력 소비 증가 – RAID 10 어레이는 어레이에 데이터를 쓸 때 각 드라이브가 더 많은 작업을 수행해야 하기 때문에 다른 어레이보다 더 많은 전력이 필요합니다.

표 형식의 RAID 수준 요약:

어떤 RAID 레벨을 사용해야 합니까?

각 RAID 레벨은 서로 다른 장점과 단점을 제공하므로 결정을 내리기 전에 장단점을 이해하는 것이 중요합니다. 귀하의 답변은 비용, 용량, 중복성 및 성능과 같은 몇 가지 요소에 따라 결정되어야 합니다.

성능이 주요 관심사라면 RAID 10을 선택하고, 데이터 중복성이 더 중요한 경우에는 RAID 6을 선택하고, 성능이나 데이터 중복성보다 용량이 더 중요한 경우에는 RAID 5를 선택하십시오.

가장 안전한 RAID 레벨을 선택할 때 디스크 미러링 속성이 있는 레벨을 찾으십시오. 필요에 따라 RAID 1 또는 RAID 10을 선택할 수 있습니다.

궁극적으로 어떤 RAID 레벨을 선택하든 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 올바른 선택을 하면 데이터 손실에 대한 걱정 없이 더 많은 저장 공간을 확보 할 수 있습니다.

이 문서가 다양한 RAID 레벨의 작동 방식을 이해하는 데 도움이 되었으며 이러한 기술을 실제로 적용하는 작업에 자신감을 갖게 되기를 바랍니다.

위에서 언급한 RAID 레벨에 대한 귀하의 경험을 듣고 싶습니다. 아래 의견 섹션에 참여해 주십시오.