실전 서버 운영 교육을 위한 디스크 RAID 레벨 개념과 설정 방법에 대한 포스팅입니다.
1. 개요
RAID는 Redundant Array of Independent Disks의 약자로 여러 개의 디스크를 조합하여 하나의 논리적 스토리지로 만드는 기술입니다. 데이터 손실을 방지하고 디스크의 성능을 향상시킬 목적으로 사용되며, 단일 디스크의 용량과 성능 한계를 극복할 수 있습니다. 소프트웨어 RAID는 운영체제의 기능을 활용하여 RAID를 구현한다. 설정이 간단하고 비용이 적지만, 시스템 리소스를 사용하며, 하드웨어 RAID는 전용 RAID 컨트롤러를 사용하여 RAID를 구성한다. 성능이 우수하고 CPU 사용량이 적지만, 추가 비용이 발생합니다.
2. 작동 원리
RAID는 세 가지 기술을 활용합니다. 데이터를 여러 디스크에 분산 저장하여 읽기/쓰기 성능을 향상시키는 데이트 스트라이핑, 동일한 데이터를 여러 디스크에 복제하여 데이터 손실을 방지하는 데이터 미러링, 데이터를 디스크에 저장할 때 오류 검출 및 복구를 위한 추가 정보를 함께 저장하는 패리티입니다.
3. RAID 레벨별 특징
3.1 RAID 0 : 데이터 스트라이핑으로 성능 향상
데이터를 여러 디스크에 분산 저장하여 읽기/쓰기 성능을 극대화하며, 디스크 장애 시 데이터 복구가 불가능합니다. 장점으로는 높은 성능, 최대 용량 활용 가능이며, 단점은 안정성이 전혀 보장되지 않는 것입니다.
3.2 RAID 1 : 데이터 미러링으로 높은 안정성
데이터를 두 개 이상의 디스크에 복제하여 저장합니다. 한 디스크가 고장 나도 복제본으로 데이터를 복구할 수 있습니다. 높은 데이터 안정성이 장점이지만, 디스크 용량의 절반만 사용 가능한 것이 단점입니다.
3.3 RAID 5 : 스트라이핑과 패리티로 균형 잡힌 성능과 안정성
데이터와 패리티를 여러 디스크에 분산 저장합니다. 한 개의 디스크가 고장 나도 복구 가능합니다. 장점은 적절한 성능과 높은 안정성, 용량 효율성, 단점은 복구 시 성능 저하가 올 수 있다는 점입니다.
3.4 RAID 6 : 이중 패리티로 향상된 복원력
RAID 5와 유사하지만, 두 개의 패리티 정보를 저장하여 두 개의 디스크가 동시에 고장 나도 복구 가능합니다. 장점은 높은 데이터 안정성, 단점은 성능 저하와 더 많은 용량 소모 입니다.
3.5 RAID 10 : RAID 1과 0의 결합으로 고성능과 안정성
RAID 1의 미러링과 RAID 0의 스트라이핑을 결합한 형태로 최소 네 개의 디스크가 필요합니다. 뛰어난 성능과 안정성을 가졌지만 디스크 용량 절반만 사용 가능하다는 점이 단점입니다.
4. RAID 설정 방법
4.1 소프트웨어 RAID 구성
운영체제의 기능을 사용하여 RAID를 구성하는 것입니다. RAID에 사용할 디스크를 준비하여 mdadm을 이용하여 RAID를 생성하고, 파일 시스템을 생성하고 마운트하면 됩니다.
4.2 하드웨어 RAID 구성
RAID 컨트롤러를 사용하여 BIOS/UEFI에서 RAID를 설정하는 것으로 컨트롤러를 설치하고 부팅하면서 RAID 설정 화면에서 레벨과 디스크를 선택합니다. RAID를 활성화한 후 시스템을 재부팅합니다.
4.3 설정 시 주의사항
RAID 구성 전에 반드시 데이터를 백업해야 합니다. RAID 5와 6에서는 디스크 수가 많을수록 복구 시간이 증가합니다.
5. RAID 사용 사례와 선택 기준
5.1 업무 환경에 따른 RAID 선택
데이터베이스 서버 : RAID 10 (고속 처리와 안정성 필요)
파일 서버 : RAID 5 또는 6 (대용량 데이터와 적절한 성능 요구)
고성능 컴퓨팅 : RAID 0 (최대 성능 필요, 데이터 안정성 필요 없음)
5.2 스토리지 비용과 성능 균형 고려
예산과 업무 중요도에 따라 RAID 레벨을 결정해야 합니다. RAID 1과 10은 안정성을 중시하는 환경에 적합하며, 5와 6은 성능과 용량 효율성을 균형 있게 제공합니다.
6. RAID 구성 후 유지보수
6.1 디스크 장애 탐지와 교체
RAID 구성 디스크는 주기적으로 상태를 확인해야 합니다. RAID 컨트롤러나 소프트웨어가 장애를 감지하면 알림을 통해 즉시 대처해야 하며, 장애 디스크를 교체하고 재구성 과정을 진행하는 것이 좋습니다.
6.2 데이터 복구와 재구성
RAID 5와 6의 경우, 디스크를 교체하면 재구성(Rebuild)이 자동으로 수행되어 업무 시간 외에 진행해야 합니다.
지금까지 디스크 RAID 레벨과 설정 방법에 대한 포스팅이었습니다. 감사합니다.