21.3. RAID 레벨 및 선형 지원

RAID 레벨 0은 종종 스트라이핑이라고 하며 성능 지향 스트라이핑 데이터 매핑 기술입니다. 즉, 배열에 기록되는 데이터는 스트라이프로 구분되어 배열의 멤버 디스크에 기록되므로 낮은 비용으로 I/O 성능을 향상시킬 수는 있지만 중복은 제공하지 않습니다.

RAID 레벨 0 구현은 배열에서 가장 작은 장치의 크기까지 멤버 장치에서만 데이터를 스트라이핑합니다. 즉, 약간 크기가 다른 장치가 여러 개인 경우 각 장치는 최소 드라이브와 동일한 크기인 것처럼 취급됩니다. 따라서 수준 0 배열의 일반적인 스토리지 용량이 모든 디스크의 총 용량입니다. 멤버 디스크에 다른 크기가 있는 경우 RAID0은 사용 가능한 영역을 사용하여 해당 디스크의 모든 공간을 사용합니다.

RAID 수준 1 또는 미러링은 배열의 각 멤버 디스크에 동일한 데이터를 작성하여 각 디스크에 미러링된 복사본을 남겨 두어 중복성을 제공합니다. 단순하고 높은 수준의 데이터 가용성으로 인해 미러링은 널리 사용되고 있습니다. 수준 1은 두 개 이상의 디스크로 작동하며 매우 우수한 데이터 신뢰성을 제공하고 읽기 집약적인 애플리케이션의 성능을 개선하지만 상대적으로 높은 비용으로 작동합니다.

RAID 수준 1은 데이터 신뢰성을 제공하는 어레이의 모든 디스크에 동일한 정보를 쓰므로 비용이 많이 발생하지만 레벨 5와 같은 패리티 기반 RAID 수준보다 훨씬 공간 효율적입니다. 그러나 이 공간의 비효율성은 성능 이점을 제공하며, 이는 패리티를 생성하기 위해 더 많은 CPU 성능을 소비하는 패리티 기반 RAID 레벨인 반면 RAID 레벨 1은 CPU 오버헤드가 거의 없는 여러 RAID 멤버에 한 번 이상 동일한 데이터를 씁니다. 따라서 RAID 레벨 1은 소프트웨어 RAID가 사용되고 시스템의 CPU 리소스가 RAID 활동 이외의 작업에 지속적으로 부담되는 시스템에서 패리티 기반 RAID 수준을 능가할 수 있습니다.

수준 1 배열의 스토리지 용량은 하드웨어 RAID에서 가장 작은 미러링된 하드 디스크 용량 또는 소프트웨어 RAID에서 가장 작은 미러링된 파티션의 용량과 동일합니다. 레벨 1 중복은 모든 RAID 유형에서 가능한 최고이며 배열은 단일 디스크에서만 작동할 수 있습니다.

수준 4는 단일 디스크 드라이브에 집중된 패리티를 사용하여 데이터를 보호합니다. 패리티 정보는 배열에 있는 나머지 멤버 디스크의 내용에 따라 계산됩니다. 그런 다음 배열의 하나의 디스크가 실패하면 이 정보를 사용하여 데이터를 다시 만들 수 있습니다. 재생성된 데이터를 사용하여 디스크가 교체되기 전에 실패한 디스크에 대한 I/O 요청을 충족하고, 교체한 후 실패한 디스크를 다시 채울 수 있습니다.

전용 패리티 디스크는 RAID 배열에 대한 모든 쓰기 트랜잭션의 고유 성능 장애를 나타내기 때문에 레벨 4는 나중 쓰기 캐싱과 같은 기술을 함께 사용하지 않고 거의 사용되지 않습니다. 또는 시스템 관리자가 데이터가 채워지면 쓰기 트랜잭션이 거의 없는 배열과 같이 이러한 병목 현상이 있는 소프트웨어 RAID 장치를 의도적으로 설계하는 특정 상황에서 사용됩니다. RAID 수준 4는 Anaconda에서 옵션으로 사용할 수 없기 때문에 거의 사용되지 않습니다. 그러나 필요한 경우 사용자가 수동으로 생성할 수 있습니다.

하드웨어 RAID 수준 4의 스토리지 용량은 가장 작은 멤버 파티션의 용량과 같으며 파티션 수와 1을 곱한 값입니다. RAID 수준 4 배열의 성능은 항상 DestinationRule이며, 이는 outperform 쓰기를 의미합니다. 이는 쓰기 작업에서 패리티를 생성할 때 추가 CPU 리소스와 주요 메모리 대역폭을 소비하기 때문에 데이터를 작성할 뿐만 아니라 패리티를 작성할 때 실제 데이터를 디스크에 쓸 때 추가 버스 대역폭을 사용하기 때문입니다. 읽기 작업은 배열이 성능 저하된 상태에 있지 않는 한 패리티가 아닌 데이터를 읽기만 하면 됩니다.Read operations need only read the data and not the parity unless the array is in a degraded state. 결과적으로 읽기 작업은 정상적인 작동 상태에서 동일한 양의 데이터 전송을 위해 드라이브 및 컴퓨터 전체에 대한 트래픽을 줄일 수 있습니다.

가장 일반적인 RAID 유형입니다. RAID 레벨 5는 배열의 모든 멤버 디스크 드라이브에 패리티를 분산함으로써 레벨 4에서 내재된 쓰기 병목 현상을 제거합니다. 유일한 성능 병목 현상은 패리티 계산 프로세스 자체입니다. 최신 CPU는 패리티를 매우 빠르게 계산할 수 있습니다. 그러나 RAID 5 어레이에 많은 디스크가 있으므로 모든 장치에서 집계 데이터 전송 속도가 충분히 높으면 패리티 계산이 병목 현상이 발생할 수 있습니다.

레벨 5는 성능이 뛰어나고 실제로 성능이 저하되는 쓰기를 읽습니다. RAID 수준 5의 스토리지 용량은 수준 4와 동일한 방식으로 계산됩니다.

이는 데이터 중복 및 보존이 아닌 성능이 가장 중요한 문제이지만 레벨 1의 공간 비효율성이 허용되지 않는 경우 일반적인 RAID 수준입니다. 레벨 6은 복잡한 패리티 체계를 사용하여 배열에서 두 개의 드라이브의 손실을 복구할 수 있습니다. 이러한 복잡한 패리티 체계를 통해 소프트웨어 RAID 장치에서 CPU 부담이 훨씬 더 높으며 쓰기 트랜잭션 중에 부담이 증가합니다. 이와 같이 레벨 6은 4 및 5 레벨보다 성능 면에서 훨씬 비대칭적입니다.

RAID 레벨 6 배열의 총 용량은 추가 패리티 스토리지 공간에 대해 장치 수에서 1개 대신 두 개 대신 두 개의 장치를 뺀 경우를 제외하고 RAID 수준 5 및 4와 유사하게 계산됩니다.

이 RAID 레벨은 수준 0의 성능 이점과 레벨 1의 중복성을 결합하려고 합니다. 또한 두 개 이상의 장치가 있는 수준 1 배열에서 부족한 공간 중 일부를 줄입니다. 예를 들어 레벨 10을 사용하면 각 데이터의 두 사본만 저장하도록 구성된 3-드 드라이브 어레이를 생성할 수 있으며, 이를 통해 전체 배열 크기가 3 장치 수준 1 어레이와 유사한 소형 장치보다 1.5배나 작은 장치의 크기를 1.5배로 설정할 수 있습니다. 이렇게 하면 RAID 수준 6과 유사한 패리티를 계산하기 위해 CPU 프로세스 사용량이 발생하지 않지만 공간 효율적입니다.

RAID 수준 10 생성은 설치 중에 지원되지 않습니다. 설치 후 수동으로 만들 수 있습니다.

선형 RAID는 더 큰 가상 드라이브를 생성하기 위한 드라이브 그룹화입니다.

선형 RAID에서 청크는 한 멤버 드라이브에서 순차적으로 할당되며, 첫 번째 드라이브가 완전히 채워진 경우에만 다음 드라이브로 이동합니다. 이 그룹화는 멤버 드라이브 간에 I/O 작업을 분할할 가능성이 없으므로 성능상의 이점이 없습니다. 또한 선형 RAID는 중복을 제공하지 않으며 안정성을 낮춥니다. 하나의 멤버 드라이브가 실패하면 전체 배열을 사용할 수 없으며 데이터가 손실될 수 있습니다. 용량은 모든 멤버 디스크의 합계입니다.