디스크 배열 RAID 0,RAID 1,RAID 5 의 차이 점 과 안전성 에 대한 소개

RAID 0:오류 없 이 제어 할 수 있 는 밴드 그룹        RAID 0 을 실현 하려 면 두 개 이상 의 하 드 드라이브 가 있어 야 합 니 다.RAID 0 은 밴드 그룹 을 실현 합 니 다.데 이 터 는 하 드 디스크 에 저장 되 는 것 이 아니 라 데이터 블록 으로 나 누 어 서로 다른 드라이브 에 저장 합 니 다.데 이 터 를 서로 다른 드라이브 에 분포 하기 때문에 데이터 삼투 율 이 크게 높 아 지고 드라이브 의 부하 도 균형 이 잡 힌 다.필요 한 데이터 가 다른 드라이브 에서 가장 효율 적 이면 좋 습 니 다.그것 은 검사 코드 를 계산 할 필요 가 없어 서 실현 이 쉽다.데이터 오류 제어 가 없 는 것 이 단점 이다.한 드라이브 의 데이터 가 잘못 되면 다른 디스크 의 데이터 가 정확 하 더 라 도 소 용이 없다.그것 을 데이터 안정성 에 대한 요구 가 높 은 장소 에 사용 해 서 는 안 된다.사용자 가 이미지(애니메이션 포함)편집 을 하고 전송 을 요구 하 는 다른 장소 에서 RAID 0 을 사용 하 는 것 이 적당 합 니 다.이 동시에 RAID 는 데이터 전송 속 도 를 높 일 수 있 습 니 다.예 를 들 어 읽 어야 할 파일 은 두 개의 하 드 디스크 에 분포 되 어 있 고 이 두 개의 하 드 디스크 는 동시에 읽 을 수 있 습 니 다.그러면 원래 같은 파일 을 읽 는 시간 이 1/2 로 단축 된다.
RAID 1:미 러 구조       이러한 RAID 1 구 조 를 사용 하 는 장치 에 있어 서 RAID 컨트롤 러 는 두 개의 판 을 동시에 읽 고 두 개의 미 러 판 을 쓸 수 있어 야 합 니 다.아래 구조 도 를 통 해 두 개의 드라이브 가 있어 야 한 다 는 것 을 볼 수 있 습 니 다.미 러 구조 가 한 세트 판 에 문제 가 생 겼 을 때 미 러 를 사용 하여 시스템 의 용 착 력 을 높 일 수 있 기 때문이다.그것 은 비교적 쉽게 설계 하고 실현 된다.한 번 읽 을 때마다 한 개의 데이터 만 읽 을 수 있다.즉,데이터 블록 전송 속 도 는 단독 디스크 의 읽 기 속도 와 같다 는 것 이다.RAID 1 의 검사 가 매우 완비 되 어 있 기 때문에 시스템 의 처리 능력 에 큰 영향 을 미 칩 니 다.일반적인 RAID 기능 은 소프트웨어 에 의 해 이 루어 집 니 다.이러한 실현 방법 은 서버 부하 가 비교적 무 거울 때 서버 효율 에 큰 영향 을 줄 수 있 습 니 다.시스템 에 높 은 신뢰성 이 필요 할 때 데이터 통 계 를 진행 하려 면 RAID 1 을 사용 하 는 것 이 좋 습 니 다.또한 RAID 1 기술 은 전기 가 끊 기지 않 은 상태 에서 고장 난 디스크 를 교체 하 는'열 교체'를 지원 하 며,교체 가 완료 되면 미 러 디스크 에서 데 이 터 를 복구 하면 된다.메 인 하 드 디스크 가 손상 되 었 을 때 미 러 하 드 디스크 는 메 인 하 드 디스크 를 대체 할 수 있다.미 러 하 드 디스크 는 백업 디스크 에 해당 하 는데 이런 하 드 디스크 모델 의 안전성 은 매우 높 지만 그 결 과 는 하 드 디스크 의 용량 이 용 률 이 매우 낮 고 50%만 있 으 며 모든 RAID 등급 에서 가장 낮은 것 으로 추정 된다.
       RAID 0 은 더 많은 공간 과 더 좋 은 성능 을 제공 할 수 있 지만 전체 시스템 은 매우 신뢰 할 수 없 으 며 고장 이 나 면 어떠한 보완 도 할 수 없습니다.따라서 RAID 0 은 일반적으로 데이터 안전성 에 대한 요구 가 높 지 않 은 상황 에서 만 사용 된다.
RAID 1 과 RAID 0 은 전혀 다 르 기 때문에 그 기술 중점 은 성능 에 영향 을 주지 않 는 상황 에서 시스템 의 신뢰성 과 복구 가능성 을 최대한 확보 하 는 데 있다.RAID 1 은 모든 RAID 등급 에서 원가 가 가장 높 은 것 입 니 다.그럼 에 도 불구 하고 사람들 은 RAID 1 을 선택 하여 관건 적 인 중요 한 데 이 터 를 저장 합 니 다.
RAID 1 은 디스크 미 러 라 고도 부 르 며 디스크 마다 대응 하 는 미 러 디스크 가 있 습 니 다.모든 디스크 의 데 이 터 를 기록 하면 미 러 디스크 에 복 사 됩 니 다.시스템 은 미 러 디스크 의 모든 디스크 에서 데 이 터 를 읽 을 수 있 습 니 다.분명히 디스크 미 러 는 시스템 원 가 를 높 일 것 이다.우리 가 사용 할 수 있 는 공간 은 모든 디스크 용량 의 절반 에 불과 하기 때문이다.아래 그림 은 4 개의 하 드 디스크 로 구 성 된 디스크 미 러 를 보 여 줍 니 다.그 중에서 저장 공간 으로 사용 할 수 있 는 것 은 두 개의 하 드 디스크(사선 을 그 리 는 것 은 미 러 부분)입 니 다.
                            
       RAID 1 에 서 는 하 드 디스크 의 고장 이 시스템 의 정상 적 인 운행 에 영향 을 주지 않 으 며,미 러 디스크 에 최소한 한 개의 디스크 만 사용 할 수 있다 면 RAID 1 은 하 드 디스크 의 절반 에 문제 가 생 겼 을 때 도 중단 없 이 작업 할 수 있 습 니 다.하 드 디스크 가 효력 을 잃 었 을 때 시스템 은 하 드 디스크 를 무시 하고 나머지 미 러 디스크 로 데 이 터 를 읽 습 니 다.
일반적으로 우 리 는 하 드 디스크 고장 이 난 RAID 시스템 을 강등 모드 에서 운행 한다 고 부른다.이 때 저 장 된 데 이 터 는 계속 사용 할 수 있 지만 RAID 시스템 은 더 이상 신뢰 할 수 없습니다.남 은 미 러 디스크 에 도 문제 가 생기 면 시스템 전체 가 무 너 질 것 이다.따라서 우 리 는 손 상 된 하드디스크 를 제때에 교체 하여 새로운 문제 가 발생 하지 않도록 해 야 한다.새 디스크 를 교체 한 후,원래 있 던 좋 은 디스크 의 데 이 터 는 반드시 새 디스크 로 복사 되 어야 한다.이 조작 은 동기 미 러 라 고 불 린 다.동기 미 러 는 일반적으로 시간 이 오래 걸 리 는데,특히 손 상 된 하 드 디스크 의 용량 이 많 을 때 더욱 그렇다.동기 화 미 러 를 진행 하 는 과정 에서 외부 에서 데이터 에 대한 방문 은 영향 을 받 지 않 지만 데 이 터 를 복사 하 는 데 일부 대역 폭 을 차지 해 야 하기 때문에 전체 시스템 의 성능 을 떨 어 뜨 릴 수 있다.
RAID 1 은 주로 2 차 읽 기와 쓰 기 를 통 해 디스크 미 러 를 실현 하기 때문에 디스크 컨트롤 러 의 부하 도 상당히 크다.특히 데 이 터 를 자주 기록 해 야 하 는 환경 에서 도 그렇다.성능 병목 이 생기 지 않도록 여러 개의 디스크 컨트롤 러 를 사용 하 는 것 이 필요 하 다.다음 그림 은 두 개의 컨트롤 러 를 사용 하 는 디스크 미 러 를 보 여 준다.
                                    
        두 개의 디스크 컨트롤 러 를 사용 하면 성능 을 개선 할 수 있 을 뿐만 아니 라 데이터 의 안전성 과 가용성 도 한층 높 일 수 있다.RAID 1 은 최대 절반 의 하 드 디스크 가 고장 날 수 있다 는 것 을 알 고 있 습 니 다.따라서 위의 그림 에서 설정 한 방식(원본 디스크 와 미 러 디스크 가 각각 다른 디스크 제어 에 연결 되 어 있 음)에 따라 디스크 컨트롤 러 에 문제 가 생 겨 도 시스템 은 다른 디스크 컨트롤 러 를 사용 하여 계속 작업 할 수 있 습 니 다.이렇게 하면 의외 의 조작 으로 인 한 손 해 를 최소 화 할 수 있다.
        RAID 0+1
RAID 1 을 단독으로 사용 하 는 것 도 RAID 0 을 단독으로 사용 하 는 것 과 같은 문제 가 발생 할 수 있 습 니 다.즉,같은 시간 에 한 디스크 에 만 데 이 터 를 기록 할 수 있 고 모든 자원 을 충분히 이용 할 수 없습니다.이 문 제 를 해결 하기 위해 서 우 리 는 디스크 미 러 에 밴드 집합 을 만 들 수 있다.이러한 설정 방식 은 밴드 집합 과 미 러 의 장점 을 종합 하여 RAID 0+1 이 라 고 불 린 다.
RAID 5:분포 식 패 리 티 검사 의 독립 디스크 구조        설명도 에서 볼 수 있 듯 이 패 리 티 검사 코드 는 모든 디스크 에 존재 합 니 다.그 중에서 p0 은 0 번 째 밴드 의 패 리 티 검사 값 을 대표 하고 다른 뜻 도 같 습 니 다.RAID 5 의 읽 기 효율 이 높 고 쓰기 효율 이 보통 이 며 블록 식 단체 방문 효율 이 좋 습 니 다.패 리 티 검사 코드 가 다른 디스크 에 있 기 때문에 신뢰성 이 높 아 졌 다.그러나 데이터 전송의 병행 성에 대한 해결 이 좋 지 않 고 컨트롤 러 의 설계 도 상당히 어렵다.RAID 3 은 RAID 5 에 비해 중요 한 차이 점 은 RAID 3 가 매번 전송 할 때마다 모든 배열 판 과 관련 되 어야 한 다 는 것 이다.RAID 5 의 경우 대부분의 데이터 전송 은 하나의 디스크 에 만 작 동 되 며 병행 작업 이 가능 합 니 다.RAID 5 에 서 는'쓰기 손실'이 있 습 니 다.즉,쓰기 동작 마다 네 개의 실제 읽 기/쓰기 동작 이 발생 합 니 다.그 중에서 두 번 은 오래된 데이터 와 패 리 티 정 보 를 읽 고 두 번 은 새로운 데이터 와 패 리 티 정 보 를 씁 니 다.