18.2. RAID 수준 및 선형 지원

RAID 수준 0은 종종 "striping"이라고 하는 성능 지향형 데이터 매핑 기술입니다. 즉, 배열에 기록되는 데이터는 배열의 멤버 디스크에 대부분과 기록되어 낮은 비용으로 높은 I/O 성능을 허용하지만 중복을 제공하지 않습니다.

많은 RAID 수준 0 구현에서는 배열에서 가장 작은 장치의 크기까지 멤버 장치에서만 데이터를 스트라이프합니다. 즉, 크기가 약간 다른 여러 장치가 있는 경우 각 장치는 가장 작은 드라이브와 크기가 동일한 것처럼 취급됩니다. 따라서 수준 0 배열의 일반적인 스토리지 용량은 하드웨어 RAID에서 가장 작은 멤버 디스크 용량 또는 소프트웨어 RAID의 최소 멤버 파티션 용량과 동일하므로 소프트웨어 RAID에서 디스크 또는 파티션 수를 곱한 것입니다.

RAID 레벨 1 또는 "미러링"은 다른 RAID 형식보다 오래 사용되었습니다. 수준 1은 배열의 각 멤버 디스크에 동일한 데이터를 작성하여 중복성을 제공하여 각 디스크에 "미러된" 복사본을 유지합니다. 미러링은 단순성과 높은 수준의 데이터 가용성으로 인해 널리 사용되고 있습니다. 수준 1은 두 개 이상의 디스크로 작동하며 매우 우수한 데이터 안정성과 읽기 집약적 애플리케이션의 성능을 개선하지만 비용이 비교적 높습니다. ^[3]

레벨 1 배열의 스토리지 용량은 소프트웨어 RAID에서 하드웨어 RAID에서 미러링된 최소 하드 디스크 용량 또는 소프트웨어 RAID에서 가장 작은 미러링된 파티션의 용량과 동일합니다. 레벨 1 중복은 모든 RAID 유형 중에서 가능한 최고 수준이며 배열은 단일 디스크에서만 작동할 수 있습니다.

수준 4의 패리티 사용 ^[4] 데이터를 보호하기 위해 단일 디스크 드라이브에 집중했습니다. 전용 패리티 디스크는 RAID 어레이에 대한 쓰기 트랜잭션의 고유한 병목 현상을 나타내므로, 수준 4는 나중 쓰기 캐싱과 같은 기술 없이 사용되지 않거나 시스템 관리자가 의도적으로 이 성능 장애를 염두에 두고 소프트웨어 RAID 장치를 설계하는 경우(예: 배열이 데이터로 채워지면 쓰기 트랜잭션이 거의 없음) 특정 상황에서 사용되지 않습니다. RAID 레벨 4는 너무 드물게 Anaconda에서 옵션으로 사용할 수 없습니다. 그러나 실제로 필요한 경우 사용자가 수동으로 만들 수 있습니다.

하드웨어 RAID 레벨 4의 스토리지 용량은 가장 작은 멤버 파티션의 용량과 같으며 파티션 수를 1 로 곱한 것입니다. RAID 레벨 4 배열의 성능은 항상 symmetrical이 됩니다. 즉 읽기가 더 이상 쓰기가 불가능해집니다. 쓰기는 패리티를 생성할 때 추가 CPU 및 기본 메모리 대역폭을 사용한 다음 데이터뿐만 아니라 패리티뿐만 아니라 패리티를 작성하기 때문에 실제 데이터를 디스크에 작성할 때 추가 버스 대역폭을 사용하기 때문입니다. 읽기는 배열이 성능 저하된 상태에 있지 않는 한 패리티가 아닌 데이터를 읽어야 합니다.Reads need only read the data and not the 패리티 unless the array is in a degraded state. 결과적으로 읽기는 정상 작동 조건에서 동일한 양의 데이터 전송에 대해 드라이브 및 컴퓨터의 버스에서 적은 트래픽을 생성합니다.

이것이 RAID의 가장 일반적인 유형입니다. 모든 배열의 멤버 디스크 드라이브에 패리티를 배포함으로써 RAID 레벨 5는 수준 4에 고유한 쓰기 병목 현상을 제거합니다. 성능 장애는 패리티 계산 프로세스 자체입니다. 최신 CPU 및 소프트웨어 RAID를 사용하면 최신 CPU가 매우 빠르게 패리티를 생성할 수 있기 때문에 일반적으로 병목 현상이 아닙니다. 그러나 소프트웨어 RAID5 어레이에 충분히 많은 멤버 장치가 있는 경우 모든 장치에서 결합된 집계 데이터 전송 속도가 충분히 길면 이러한 성능 장애가 발생하기 시작할 수 있습니다.

4단계와 마찬가지로 레벨 5에는 측정된 성능이 크게 저하되어 있으며 성능이 크게 저하됩니다. RAID 레벨 5의 스토리지 용량은 수준 4와 동일한 방식으로 계산됩니다.

이는 데이터 중복성 및 보존 시 일반적인 RAID 수준이며 성능이 아닌 가장 중요한 문제이지만 수준 1의 공간 비효율은 허용되지 않습니다. 수준 6은 복잡한 패리티 체계를 사용하여 배열의 두 드라이브의 손실에서 복구할 수 있습니다. 이러한 복잡한 패리티 체계는 소프트웨어 RAID 장치에 상당한 CPU 부담을 발생시키고 쓰기 트랜잭션 중에 더 많은 부담을 초래합니다. 따라서 수준 6은 4 및 5 수준보다 성능이 훨씬 더 큽니다.

RAID 레벨 6 배열의 총 용량은 RAID 레벨 5 및 4와 유사하게 계산됩니다. 단, 1은 추가 패리티 스토리지 공간의 장치 수에서 2개의 장치를 제거해야 합니다.

이 RAID 레벨은 수준 0의 성능 이점과 수준 1의 중복을 결합합니다. 또한 2개 이상의 장치를 사용하여 수준 1 어레이에서 낭비되는 일부 공간을 완화하는 데 도움이 됩니다. 레벨 10에서는 각 데이터의 2개 사본만 저장하도록 구성된 3-드라이브 배열을 생성할 수 있으며, 그러면 전체 배열 크기가 가장 작은 장치와 같은 1.5배가 될 수 있습니다(예: 3-device, 수준 1 배열).

레벨 10 배열을 생성할 때 사용할 수 있는 옵션 수와 특정 사용 사례에 대한 올바른 옵션을 선택하는 복잡성으로 인해 설치 중에 만드는 것이 비현실적입니다. 명령줄 mdadm 도구를 사용하여 수동으로 하나를 생성할 수 있습니다. 옵션 및 해당 성능 장단점에 대한 자세한 내용은 man md 를 참조하십시오.

선형 RAID는 더 큰 가상 드라이브를 만드는 드라이브의 그룹입니다. 선형 RAID에서는 한 멤버 드라이브에서 순차적으로 청크가 할당되어 첫 번째 드라이브가 완전히 채워질 때만 다음 드라이브로 이동합니다. 이 그룹화는 멤버 드라이브 간에 I/O 작업이 분할될 가능성이 낮기 때문에 성능상의 이점이 없습니다. Linear RAID는 중복성을 제공하지 않으며 안정성을 줄입니다. 하나의 멤버 드라이브가 실패하면 전체 배열을 사용할 수 없습니다. capacity는 모든 멤버 디스크의 총값입니다.