저렴한 디스크들의 중복 어레이 RAID
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저렴한 디스크들의 중복 어레이 RAID
  • Network Computing
  • 승인 2001.12.24 00:00
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RAID! 벌레를 죽이거나 며칠동안 당신을 감방에 있게 하는 그런 것을 얘기하는 게 아니다. 여기서 RAID란 저렴한 디스크들의 중복 어레이에 대해 얘기하고 있는 것이다. 메인프레임에 붙일 어레이를 찾고 있건, 데스크탑 PC에 붙일 것을 찾고 있건간에, RAID 드라이브는 기업과 소규모 사업장 모두에서 사용되고 있다.

RAID의 탄생을 쫓아 올라가면 버클리에 있는 캘리포니아 대학에 이른다. 이 곳에서 1987년에 용량 증가와 I/O 성능 및 데이터 중복성 향상을 위해 여러 개의 디스크를 통합하는 아이디어에 대한 논문이 제출되었다.

RAID의 탄생

데이터 중복성과 I/O 성능의 조합을 지원하도록 최초의 RAID 레벨(0~5)이 개발 및 정의되었다. RAID는 수 년 동안 발전되어 추가 레벨이 생겨났으며, 그 유용성은 계속 확장돼 갔다. 어레이들은 대용량 데이터 스토리지의 필요뿐만 아니라 성장하는 SAN(Storage Area Network) 영역에서도 사용됐다. SAN은 마치 파일 서버에 부착된 게 아니라 로컬로 있는 것처럼 저장된 데이터가 복수 사용자에 의해 공유될 수 있게 해준다.

RAID 어레이는 컨트롤러에 연결된 복수 드라이브들에 의해 생성된다. 각각의 데이터 블록이 가야 할 디스크가 어떤 것인지를 결정해주는 소프트웨어를 사용함으로써 일반적인 SCSI 혹은 파이버 채널 컨트롤러를 RAID용으로 사용할 수도 있지만, 아답텍(Adaptec), 아메리칸 메가트렌즈(American Megatrends) 및 기타 회사들은 RAID 어레이용으로 특별히 설계된 컨트롤러를 만들어냈다.

RAID는 그 목표를 달성하기 위해 스트라이핑(striping), 미러링(mirroring) 및 패리티(parity) 등 세 가지 기본 기술을 사용한다. 스트라이핑은 큰 용량을 만들어 내거나 I/O 성능을 향상시키며, 미러링 및 데이터 패리티는 필요한 경우 재생성될 수 있는 중복 정보를 만들어 낸다.

스트라이핑 기술

디스크 공간을 통합함으로써 보다 큰 용량을 만들어낸다는 생각은 새로운 것이 아니다. 데이터베이스는 당시 나와있던 디스크 기술에 의해 처리될 수 없었던 크기로 성장하고 있었기 때문에, 하나의 물리적 드라이버 안에 담기지 않는 용량이나 디렉토리를 만들기 위해 디스크 그룹들을 통합하는 데 스트라이핑 기술이 사용되었다.

스트라이핑을 이용하면, 한 장의 디스크에 적합치 않았던 데이터가 몇 개의 디스크들로 분배될 수 있었다. 초창기 시도에서는 디스크를 나란히 함께 묶어두었다. 한 장의 디스크 공간이 다 차면 시스템은 다음 디스크로 이동을 했다. 이것은 보다 큰 용량을 만들어내는 데는 좋았지만 성능 문제는 전혀 처리하지 못했다.

이와 대조적으로, RAID 시스템들은 삽입식으로 디스크들을 함께 스트라이핑한다. 즉, 첫 번째 디스크에 약간 기록한 다음, 다음 것에 차례로 조금씩 기록하는 방식이다. 이런 방식은 성능을 향상시키는데, 그 이유는 첫 번째 디스크가 정보를 아직 기록하고 있는 동안 컴퓨터가 계속 이동해서 스트라이프에 있는 다음 장비로 다음 데이터 세트를 보낼 수 있기 때문이다. 오늘날에는 디스크를 별개의 컨트롤러들로 분리시킴으로써 시스템 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

이미지 미러링

대다수 기업 고객들은 모든 중요한 데이터를 매일, 혹은 일주일에 몇 번만 백업하는 것을 좋아했지만, 이러한 백업으로는 가장 최신의(up-to-the-second) 데이터 가용성을 제공할 수 없기 때문에 문제가 된다.

미러링은 하나의 드라이브에 기록된 모든 것을 다른 것에 복제함으로써 업 투 더 세컨드 백업을 유지하고자 고안되었다. 드라이브 오류시나, 혹은 더 자주 일어나는 배드 드라이브 섹터 발생시, 데이터는 미러 드라이브에서 끌어올 수 있다. 이것은 백업 테이프를 꺼내서 필요한 정보를 다시 저장하려 애쓰는 수고를 제거한다. 데이터는 복수 테이프로 미러링 될 수 있기 때문에 중복성을 더해준다.

패리티는 대다수 시스템들이 램에 정보를 저장하기 위해 바이트당 9비트를 사용했던 첫 날부터 대부분의 컴퓨터 업계에서 사용돼 왔다. 부정확하게 읽히거나 기록되는 데이터를 가려내기 위해, 패리티는 디스크에서 메모리까지, 혹은 그 역으로 데이터의 무결성을 확인하는 데 사용된다.

패리티 방안은 사용에 따라 다양하지만 작동하는 방식은 동일하다. 한 무리의 비트들이 함께 추가되며, 만약 그 합계가 양수면 패리티는 ‘0’이 되고, 음수면 ‘1’이 된다. 그러면 데이터는 비트를 추가하고 패리티에 저장된 값에 총합을 대조함으로써 확인이 된다. 만약 이들이 일치하지 않으면, 거기에는 적어도 하나의 부정확한 비트가 있다는 말이다. 최악의 경우, 패리티 비트 그 자체가 부정확할 수도 있다.

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