[운영체제(OS)] 11-4) 저장장치 연결, RAID

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<저장장치 연결>

컴퓨터는 호스트에 연결하는 방식, 네트워크로 연결된 저장장치, 클라우드 저장장치. 이렇게 3가지 방법으로 보조저장장치에 접근합니다.

 

1. 호스트 연결 저장장치 : 로컬 I/O 포트를 통해 액세스되는 저장장치.

2. 네트워크 연결 저장장치(NAS) : LAN(Local Area Network), WAN(Wide-Area Network) 범위에서 접근 가능.

3. 클라우드 저장장치 : 원격 클라우드에 있는 장치를 연결.

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<RAID>

: Redundant Array of Inexpensive Disk. 중복 메모리를 사용하여 성능을 향상시키고, 그 중 하나가 오류를 일으켜도 데이터가 분실되지 않아 신뢰성을 높이는 구조. 값싼 디스크 여러 개를 붙여서 하나의 디스크처럼 보이게 하는 것입니다.

 

1) 중복으로 신뢰성 향상 

• 미러링 : 가장 간단한 방법으로, 모든 드라이브의 복사본을 만드는 것입니다.
  • 미러드 볼륨 : 하나의 논리 디스크는 두 개의 물리 드라이브로 구성되고, 모든 쓰기 작업은 두 드라이브 모두에서 실행되는 것.
• 패리티 디스크(parity disk) : 미러링을 하기 위해서는 디스크가 두 배 필요해서, 예비 디스크를 하나만 두는 것입니다. 총 디스크가 4개라면 그 중 3개는 데이터를 저장하는 데에 쓰고, 하나는 패리티 디스크로 둡니다. 이 패리티 디스크는 셋 중 하나의 디스크가 고장났을 때 복구해냅니다.(디스크 여러개는 복구해낼 수 없음)
• 에러 코렉팅 코드(ECC. Error Correction Code) : 미러링과 패리티 디스크를 섞은 방식입니다. 패리티 디스크보다 디스크를 추가로 더 둡니다. 

2) 병렬성을 이용한 성능 향상(데이터 스트라이핑)

• 비트 스트라이핑 : 여러 드라이브에 각 바이트의 비트를 쪼개서 저장하고, 읽을 때는 여러개의 드라이브를 동시에 읽어서 합쳐서 속도가 빨라집니다.
• 블럭 스트라이핑 : 블럭 단위로 스트라이핑 합니다. 비트 레벨의 경우 디스크가 아주 조금씩 나눠서 읽기 때문에 성능 향상의 폭이 크지 않습니다.

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<RAID의 레벨>

• RAID 레벨 0 : 블록 레벨로 스트라이핑하는 드라이브 구성. 미러링이나 패리티 비트 같은 어떤 중복 정보도 가지고 있지 않습니다.
• RAID 레벨 1 : 드라이브 미러링을 사용합니다.

• RAID 레벨 4 : ECC 구성.(데이터를 N개의 드라이브에 저장하고, 하나의 드라이브에 패리티를 저장)
• RAID 레벨 5 : 데이터와 패리티를 모두 N+1개의 드라이브에 분산시켜, RAID 4에서 발생 가능한 하나의 패리티 드라이브에 대한 과도한 집중을 막을 수 있습니다.

• RAID 레벨 6 : P+Q 중복 기법. 더블 패리티 사용.

• RAID 0+1 과 1+0 : RAID 0과 RAID 1을 조합한 것입니다. RAID 1을 구성한 디스크가 양쪽에 1개씩 고장나도 데이터는 보존됩니다.