RAID란?

여러 디스크를 조합하여 하나의 기억 장치처럼 사용하고, 속도나 신뢰성을 높이는 기술. 데이터를 나누어 기록하는 스트라이핑의 RAID0, 같은 데이터를 2대에 기록하는 미러링의 RAID1, 패리티를 분산하여 기록하는 RAID5·RAID6, 미러링과 스트라이핑을 조합한 RAID10 등의 레벨이 있다.

일본어 명칭: RAID

RAID은(는) 시스템 구성과 신뢰성 설계 등 1개 분야의 연습 문제 5개에 나와요.

분야: 시스템 구성과 신뢰성 설계

주요 RAID 레벨과 용량

용량이 같은 디스크 n대로 구성했을 때 데이터를 기록할 수 있는 용량은 RAID0이 n대분, RAID1과 RAID10이 절반, RAID5가 n − 1대분, RAID6이 n − 2대분입니다. 예를 들어 4 TB 디스크 4대라면 RAID0은 16 TB, RAID10은 8 TB, RAID5는 12 TB, RAID6은 8 TB가 됩니다. RAID0은 중복성이 없어 1대의 고장으로 데이터를 잃고, RAID5는 1대, RAID6은 어느 2대의 고장에도 견딥니다. RAID10은 같은 미러 쌍의 2대가 함께 고장 나지 않으면 2대 이상의 고장에도 견딜 수 있습니다.

쓰기 성능과 리빌드

RAID5에서는 작은 데이터를 쓸 때마다 이전 데이터와 이전 패리티를 읽고 새 데이터와 새 패리티를 쓰므로, 1회의 쓰기에 4회의 입출력이 필요해집니다(쓰기 페널티). RAID6에서는 6회, RAID1이나 RAID10에서는 2회입니다. 또한 고장 난 디스크를 교체하면 나머지 디스크의 데이터로부터 내용을 다시 만드는 리빌드가 수행되는데, 디스크 용량이 클수록 시간이 걸리고, 그동안 다른 1대가 고장 나면 RAID5에서는 데이터를 잃습니다. 이 때문에 대용량 디스크에서는 RAID6 등이 선택되는 경우가 많아지고 있습니다.

RAID는 백업이 아니다

RAID는 디스크 고장이 일어나도 처리를 계속하기 위한 구조입니다. 실수로 데이터를 지우거나 랜섬웨어에 암호화되면 그 변경은 모든 디스크에 반영되므로 되돌릴 수 없습니다. RAID 장치 자체의 고장이나 화재 등의 재해에도 대비할 수 없습니다. 데이터를 지키려면 RAID와는 별도로 다른 매체나 다른 장소로의 백업이 필요합니다.

도전해 보기: RAID 관련 문제

RAID1에 대한 설명으로 적절한 것은?

  1. A데이터를 여러 디스크에 나누어 기록하여(스트라이핑) 읽기·쓰기를 빠르게 하지만, 중복성은 없다
  2. B같은 데이터를 2대의 디스크에 기록하여(미러링) 1대가 고장 나도 데이터를 잃지 않는다
  3. C데이터와 오류 정정을 위한 패리티를 여러 디스크에 분산하여 기록하고, 1대가 고장 나도 데이터를 복원할 수 있다
정답과 해설 보기

정답: B. 같은 데이터를 2대의 디스크에 기록하여(미러링) 1대가 고장 나도 데이터를 잃지 않는다

RAID1은 같은 데이터를 2대의 디스크에 기록하는 미러링으로, 1대가 고장 나도 다른 1대의 데이터로 처리를 계속할 수 있습니다. 데이터를 기록할 수 있는 용량은 디스크 2대 합계의 절반이 됩니다. 스트라이핑뿐이고 중복성이 없는 것은 RAID0, 패리티를 분산하여 기록하는 것은 RAID5입니다. 덧붙여 RAID는 디스크 고장에 대비하는 구조로, 실수로 지운 데이터나 랜섬웨어로 암호화된 데이터는 양쪽 디스크에 반영되므로 백업을 대신할 수는 없습니다.

용량 4 TB의 디스크 4대로 RAID5를 구성했다. 데이터를 기록할 수 있는 용량으로 올바른 것은?

  1. A8 TB
  2. B12 TB
  3. C16 TB
정답과 해설 보기

정답: B. 12 TB

RAID5에서는 데이터와 패리티를 모든 디스크에 분산하여 기록하고, 디스크 1대분의 용량을 패리티에 사용합니다. 따라서 데이터를 기록할 수 있는 용량은 (4 − 1) × 4 TB = 12 TB이며, 1대가 고장 나도 나머지 디스크의 데이터와 패리티로부터 잃어버린 데이터를 복원할 수 있습니다. 8 TB는 용량이 절반이 되는 RAID1이나 RAID10의 경우, 16 TB는 중복성이 없는 RAID0의 경우의 용량입니다.

자주 묻는 질문

RAID5와 RAID6 중 어느 것을 선택하면 되나요?

RAID6은 2대의 고장에 견디므로, 디스크 대수가 많은 경우나 용량이 커서 리빌드에 시간이 걸리는 경우에 적합합니다. 그 대신 용량은 디스크 2대분 줄어들고, 쓰기 성능도 RAID5보다 떨어집니다. 용도의 중요도, 디스크의 용량과 대수, 쓰기의 양을 고려하여 선택합니다.

RAID1과 RAID10의 차이는 무엇인가요?

RAID1은 2대의 디스크가 같은 데이터를 가지는 미러링입니다. RAID10은 그 미러 쌍을 여러 개 만들고, 쌍 사이에 데이터를 나누어 기록함(스트라이핑)으로써 용량과 속도를 늘린 것입니다. 둘 다 기록할 수 있는 용량은 전체의 절반입니다.

해설 속 RAID

RAID이(가) 나오는 문제 (5)

  1. RAID1에 대한 설명으로 적절한 것은?
  2. 용량 4 TB의 디스크 4대로 RAID5를 구성했다. 데이터를 기록할 수 있는 용량으로 올바른 것은?
  3. 용량 8 TB의 디스크 6대로 RAID6을 구성했다. 데이터를 기록할 수 있는 용량과, 데이터를 잃지 않고 견딜 수 있는 동시 고장 디스크 대수의 조합으로 올바른 것은?
  4. 4대의 디스크로 구성한 RAID10(2대씩 묶은 미러 쌍을 2개 만들고, 그 2쌍에 스트라이핑한다)에서 4대 중 2대가 동시에 고장 났다. 어느 2대가 고장 날지는 같은 확률로 일어날 때, 데이터를 잃을 확률로 올바른 것은?
  5. 1대당 초당 200회의 랜덤 입출력(IOPS)이 가능한 디스크 4대로 RAID5를 구성했다. 작은 데이터의 랜덤 쓰기를 1회 수행할 때마다 이전 데이터와 이전 패리티의 읽기, 새 데이터와 새 패리티의 쓰기를 합쳐 4회의 입출력이 필요하다고 하고, 캐시의 효과는 고려하지 않는다. 쓰기만 수행할 때 RAID5 전체에서 처리할 수 있는 쓰기 횟수로 올바른 것은?

관련 용어

랜섬웨어(Ransomware) 단일 장애점(SPOF) 듀얼 시스템(Dual System) 듀플렉스 시스템(Duplex System) 로드 밸런서(Load Balancer) 스케일 아웃(Scale-out) 증분 백업(Incremental Backup) 차등 백업(Differential Backup) 페일 세이프(Fail-safe) 페일 소프트(Fail-soft)

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