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RAID 데이터 저장소

1988-06-01
  • David Patterson
  • Garth A. Gibson
  • Randy Katz
최신 데이터센터에서 기업용 애플리케이션에 사용되는 RAID 스토리지 시스템.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

RAID(두문자어 RAID(Redundant Array of Independent Disks)는 여러 개의 물리적 디스크 드라이브를 하나 이상의 논리적 장치로 결합하여 데이터 중복성, 성능 향상 또는 둘 다를 제공하는 데이터 스토리지 가상화 기술입니다. RAID 레벨은 신뢰성, 가용성, 성능 및 용량 측면에서 각기 다른 균형을 제공합니다. 예를 들어, RAID 1은 두 개의 디스크에 데이터를 미러링하는 반면, RAID 5는 최소 세 개의 디스크에 데이터와 패리티를 스트라이핑합니다.

RAID was formally defined in a 1988 paper by Patterson, Gibson, and Katz at the University of California, Berkeley. The original 두문자어 stood for “Redundant Array of Inexpensive Disks,” proposing that an array of cheap PC drives could outperform and be more reliable than a single, expensive mainframe disk (a Single Large Expensive Disk or SLED). The core idea is to treat multiple disks as a single logical volume, distributing or replicating data across them in specific patterns called RAID levels.

가장 일반적인 수준은 다음과 같습니다.

  • RAID 0 (스트라이핑): 데이터는 블록 단위로 분할되어 여러 디스크에 분산 기록됩니다. 이러한 방식은 높은 성능을 제공하지만 데이터 중복성을 보장하지 않습니다. 따라서 디스크 중 하나라도 고장 나면 전체 디스크 배열의 데이터가 손실됩니다.
  • RAID 1 (미러링): 데이터의 정확한 복사본(또는 미러)이 두 개 이상의 디스크에 기록됩니다. 이는 디스크 하나라도 정상적으로 작동하는 한 어레이가 계속 작동할 수 있도록 하여 뛰어난 이중화를 제공합니다. 쓰기 성능은 약간 저하되고 저장 용량은 절반으로 줄어듭니다.
  • RAID 5(분산 패리티를 사용한 스트라이핑): 데이터와 패리티 정보는 세 개 이상의 디스크에 분산 저장됩니다. 패리티는 고장난 드라이브에서 데이터를 복구하는 데 사용할 수 있는 계산된 값입니다. 디스크 하나에 오류가 발생하더라도 시스템은 나머지 드라이브의 패리티 정보를 사용하여 손실된 데이터를 복구할 수 있습니다. 패리티 방식은 성능, 저장 효율성 및 데이터 중복성 측면에서 우수한 균형을 제공합니다.
  • RAID 6 (이중 분산 패리티를 사용한 스트라이핑): RAID 5와 유사하지만, 두 개의 독립적인 패리티 블록을 사용하여 최대 두 개의 디스크가 동시에 고장나더라도 복구할 수 있습니다.

RAID는 소프트웨어(운영체제) 또는 하드웨어(전용 컨트롤러 카드)를 통해 구현할 수 있습니다. 하드웨어 RAID 컨트롤러는 처리 부하를 줄이고 정전 시 데이터를 보호하기 위한 배터리 백업 캐시를 포함하는 경우가 많아 일반적으로 더 나은 성능과 안정성을 제공합니다. RAID 개념은 현대 데이터 저장의 기반이 되어 개인용 NAS 장치부터 대규모 기업 데이터 센터에 이르기까지 모든 것을 지원하는 대용량, 고속, 안정적인 스토리지 시스템을 구축할 수 있게 해주었습니다.

UNESCO Nomenclature: 1203
컴퓨터 과학

유형

추상 시스템

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • 메인프레임 시스템에서 디스크 미러링 및 이중화에 대한 초기 연구 (예: Tandem Computers)
  • 오류 정정 코드의 개념 (패리티 계산에 사용됨)
  • 입출력 및 저장에 대한 일반적인 컴퓨터 아키텍처 원칙
  • 하드디스크 드라이브의 가용성 증가와 가격 하락

응용 프로그램

  • 기업용 스토리지 시스템 및 서버
  • 네트워크 연결 스토리지(NAS) 장치
  • 전문가용 개인용 컴퓨터 워크스테이션
  • 데이터베이스 서버
  • 동영상 편집 및 스트리밍 서버

특허:

  • US4761785
  • US4870643

잠재적 혁신 아이디어

  • 캐싱용 SSD와 용량용 HDD를 결합한 하이브리드 RAID 어레이
  • 패리티의 보다 유연한 형태인 소거 코딩을 사용하는 객체 저장 시스템
  • RAID와 유사한 원리를 사용하는 피어투피어 노드 간 분산 스토리지 네트워크
  • 머신러닝 기반 RAID 시스템용 디스크 오류 예측 분석
  • 유연한 정책 기반 RAID 구성을 지원하는 소프트웨어 정의 스토리지(SDS)
  • RAID 계산을 내부적으로 수행할 수 있는 컴퓨팅 스토리지 드라이브
  • 고성능 임베디드 시스템을 위한 RAID 온칩(ROC)
  • RAID 성능에 최적화된 로그 구조 파일 시스템
  • 초저지연을 위한 NVMe(비휘발성 메모리 익스프레스)를 사용하는 RAID 어레이
  • 작업 부하에 따라 RAID 레벨을 동적으로 변경할 수 있는 적응형 RAID 시스템
관련 용어: RAID, 데이터 저장, 이중화, 디스크 어레이, 스트라이핑, 미러링, 패리티, 내결함성, 데이터 보호, 스토리지 가상화.

역사적 맥락

RAID 데이터 저장소

1980
1980
1982-07-01
1988-06-01
1990
1993
1997-04-23
1980
1980
1980
1986-01-01
1990
1990
1993
1998

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

10년차 기념일

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