RAID(Redundant Array of Independent Disks)는 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 논리적 디스크처럼 사용하는 기술이다. 데이터의 안정성을 높이거나 디스크 접근 속도를 개선하는 것이 주된 목적이다. 현대 서버 시스템에서는 거의 필수적인 구성 요소로 자리잡았다.
RAID의 기본 원리
RAID는 크게 하드웨어 RAID와 소프트웨어 RAID로 나뉜다. 하드웨어 RAID는 전용 컨트롤러를 사용하여 구현한다. 운영체제는 RAID 구성을 하나의 디스크로 인식하며, RAID 컨트롤러가 모든 작업을 처리한다. 안정성이 높고 성능이 좋지만 비용이 많이 든다.
소프트웨어 RAID는 운영체제가 직접 RAID를 구현한다. 리눅스는 md(multiple devices) 드라이버를 통해 이를 지원한다. 별도의 하드웨어 없이 구성할 수 있지만, CPU 자원을 사용한다는 단점이 있다.
RAID 레벨의 특징
RAID 0 (스트라이핑)
- 데이터를 여러 디스크에 분산 저장
- 디스크 수만큼 성능 향상
- 용량 = 디스크 크기 × 디스크 수
- 단일 디스크 장애도 전체 데이터 손실
RAID 1 (미러링)
- 동일한 데이터를 여러 디스크에 복사
- 읽기 성능 향상, 쓰기 성능은 동일
- 용량 = 단일 디스크 크기
- 디스크 하나가 고장나도 데이터 안전
RAID 5 (패리티)
- 데이터와 오류 검출 정보를 분산 저장
- 최소 3개 디스크 필요
- 용량 = 디스크 크기 × (디스크 수 - 1)
- 단일 디스크 장애 복구 가능
- 쓰기 성능 다소 저하
RAID 6 (이중 패리티)
- 오류 검출 정보를 두 개 저장
- 최소 4개 디스크 필요
- 용량 = 디스크 크기 × (디스크 수 - 2)
- 2개 디스크 동시 장애 복구 가능
- RAID 5보다 쓰기 성능 더 저하
RAID 10 (RAID 1+0)
- RAID 1과 RAID 0의 조합
- 높은 성능과 안정성 동시 제공
- 최소 4개 디스크 필요
- 용량 = 전체 디스크 용량 ÷ 2
- 특정 조건에서 다중 디스크 장애 복구 가능
RAID 선택 시 고려사항
데이터의 중요도가 RAID 레벨 선택의 가장 핵심적인 기준이다. 중요한 데이터베이스를 운영할 때는 높은 신뢰성과 성능을 제공하는 RAID 10이나 RAID 6를 사용하는 것이 좋다. 반면 임시 데이터나 캐시와 같이 복구 가능한 데이터는 성능에 초점을 맞춘 RAID 0으로도 충분하다.
시스템의 주된 용도 역시 중요한 고려사항이다. 데이터베이스 서버는 빠른 읽기와 쓰기가 모두 필요하므로 RAID 10이 가장 적합한 선택이다. 한편 웹 서버는 읽기 작업이 대부분을 차지하므로, 비용 효율적인 RAID 5나 RAID 6도 좋은 대안이 된다.
비용 측면도 신중히 검토해야 한다. RAID 1이나 RAID 10은 뛰어난 성능과 신뢰성을 제공하지만, 디스크 용량의 절반을 미러링에 사용한다. RAID 5나 RAID 6는 패리티를 사용해 더 효율적으로 용량을 활용할 수 있지만, 쓰기 성능이 상대적으로 떨어진다는 단점이 있다.
마치며
RAID는 결코 백업의 대체재가 될 수 없다. RAID는 디스크 하드웨어 고장에 대비하는 기술이므로, 데이터 삭제나 변조와 같은 문제는 막을 수 없다. 따라서 정기적인 백업 정책은 반드시 필요하다.
RAID 재구축 시간도 중요한 고려사항이다. 특히 대용량 디스크로 구성된 RAID 5나 RAID 6는 재구축에 수일이 소요될 수 있다. 재구축 기간 동안에는 시스템 성능이 저하될 뿐만 아니라, 다른 디스크의 고장 위험도 높아지므로 특별한 주의가 필요하다.
이러한 위험을 줄이기 위해 핫스페어(예비 디스크)를 준비하는 것이 좋다. 디스크 고장 시 핫스페어가 자동으로 대체되어 즉시 재구축을 시작할 수 있으므로, 시스템 다운타임을 최소화할 수 있다.
RAID는 현대 서버 시스템에서 필수적인 요소다. 적절한 RAID 레벨 선택과 구성은 시스템의 안정성과 성능을 크게 향상시킨다. 다만 RAID만으로는 완벽한 데이터 보호가 불가능하다는 점을 항상 염두에 두고, 종합적인 데이터 보호 전략을 수립해야 한다.