테마
저장 장치와 RAID
RAID(Redundant Array of Independent Disks, 복수 디스크 배열)는 여러 개의 디스크를 하나처럼 묶어 속도나 안정성을 높이는 기술이다. 시험은 레벨 이름과 방식, 최소 디스크 수, 몇 개가 고장 나도 버티는지, 쓸 수 있는 용량을 묻는다. 뒤에서는 서버와 저장 장치를 연결하는 세 방식 DAS·NAS·SAN도 비교한다.
RAID가 필요한 이유
디스크 한 개는 언젠가 고장 나고 속도에도 한계가 있다. 여러 디스크에 나눠 쓰면 동시에 읽고 쓸 수 있어 빨라지고, 복사본이나 복구용 정보를 함께 두면 한 디스크가 망가져도 데이터를 살린다. RAID 레벨마다 이 두 목표 중 무엇을 택했는지가 다르다.
스트라이핑(striping)은 데이터를 잘게 나눠 여러 디스크에 번갈아 쓰는 방법이다. 동시에 여러 디스크를 쓰므로 빠르지만 복사본이 없다. 미러링(mirroring)은 같은 데이터를 두 디스크에 똑같이 쓰는 방법이다. 용량은 절반만 쓰지만 한쪽이 망가져도 다른 쪽이 남는다. 패리티(parity)는 데이터로 계산한 오류 정정 정보로, 디스크 하나가 사라져도 나머지와 패리티로 그 내용을 다시 계산해 낸다.
RAID 레벨 비교
아래 표의 용량은 디스크 n개가 모두 같은 크기 S일 때 기준이다. RAID 5는 패리티 한 개분, RAID 6은 패리티 두 개분 용량을 쓰기 때문에 각각 1개, 2개를 빼고 계산한다.
| 레벨 | 방식 | 최소 | 버티는 고장 | 사용 용량 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 스트라이핑 | 2 | 0개 | n × S |
| 1 | 미러링 | 2 | n−1개 | S |
| 5 | 분산 패리티 1개 | 3 | 1개 | (n−1) × S |
| 6 | 분산 패리티 2개 | 4 | 2개 | (n−2) × S |
| 10 | 미러링 후 스트라이핑 | 4 | 쌍마다 1개 | n × S ÷ 2 |
RAID 5는 패리티를 한 디스크에 몰지 않고 모든 디스크에 블록 단위로 분산해, 패리티 디스크에 쓰기가 몰리던 RAID 4의 병목을 없앴다. RAID 6은 패리티를 두 개 두어 동시에 두 디스크가 고장 나도 버틴다. RAID 10은 두 개씩 미러링한 묶음을 다시 스트라이핑해 속도와 안정성을 함께 얻는다. RAID 2·3·4는 데이터를 각각 비트·바이트·블록 단위로 나누고 오류 정정 정보를 전용 디스크에 두는 방식이다.1 셋 다 최소 3개로 1개 고장을 버티지만, 지금은 RAID 5에 밀려 거의 쓰지 않는다.
예를 들어 4TB 디스크 5개는 RAID 5로 16TB, RAID 6으로 12TB를 쓴다.
DAS·NAS·SAN
저장 장치를 서버에 어떻게 붙이느냐에 따라 공유 범위와 속도가 달라진다.
| 방식 | 연결 | 특징 |
|---|---|---|
| DAS | 서버에 케이블로 직접 | 단순·빠름, 다른 서버와 공유 불가 |
| NAS | 일반 네트워크 | 파일 단위로 여러 서버가 공유 |
| SAN | 저장 전용 고속 네트워크 | 블록 단위, 광 채널 스위치 |
DAS(Direct Attached Storage, 직접 연결 저장 장치)는 네트워크를 거치지 않고 한 컴퓨터에 바로 꽂은 저장 장치다. 서버 안의 디스크나 USB 같은 케이블로 붙인 외장 디스크 상자가 그 예다. 설치는 쉽지만 붙은 그 서버만 쓸 수 있다. NAS(Network Attached Storage, 네트워크 연결 저장 장치)는 파일 시스템을 가진 저장 서버를 네트워크에 두고 여러 컴퓨터가 파일 단위로 접근한다. SAN(Storage Area Network, 저장 영역 네트워크)은 일반 LAN(Local Area Network, 근거리 통신망)과 분리된 저장 전용 네트워크를 주로 광 채널(Fibre Channel) 스위치로 꾸려, 여러 서버가 디스크 배열을 블록 단위로 쓰게 한다. 서버 운영체제에는 SAN의 디스크가 자기 몸에 붙은 디스크처럼 보인다. 그래서 직접 붙인 디스크만큼 빠르면서도 여러 서버가 저장 장치를 나눠 쓸 수 있다.
시험 포인트
- RAID 0 = 스트라이핑·장애 허용 없음, RAID 1 = 미러링.
- RAID 5 = 블록 단위 분산 패리티, 최소 3개, 1개 고장 허용, 용량 (n−1)×S.
- RAID 6 = 패리티 2개, 최소 4개, 2개 고장 허용, 용량 (n−2)×S.
- "서버와 저장 장치를 잇는 전용 네트워크, 광 채널 스위치" → SAN. "서버에 직접 연결, 공유 불가" → DAS. "네트워크로 파일 공유" → NAS.
참고
일부 수험 자료는 RAID 4를 워드 단위라고 적지만, 영문 위키백과 Standard RAID levels 항목은 RAID 4를 블록 단위 스트라이핑과 전용 패리티 디스크로 설명한다. ↩︎