[혼공컴운] chatper 07. 보조기억장치

07-1. 다양한 보조기억장치

 

하드디스크

 

자기 디스크의 일종으로 취급하기도 함
자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치

탐색 시간: 접근하려는 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간
회전 지연: 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간
전송 시간: 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간

 

플래시 메모리

 

USB, SD카드, SSD
전기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 반도체 기반 저장 장치

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07-2. RAID의 정의와 종류

 

RAID의 정의

 

여러 개의 물리적 보조 기억장치를 마치 하나의 논리적 보조 기억장치처럼 사용하는 기술

 

RAID의 종류

 

구성 방식에 따라 RAID 0~6으로 나뉨

- RAID 0 (striping)

같은 규격의 디스크를 병렬로 연결 (여러 디스크에 동시 접근)
데이터를 여러 갈래로 나누어 저장 (중복/백업 없음, 스프라이핑)
4개의 디스크로 구성된 RAID 0 → 입출력 속도가 4배 (이론적)
장애 발생 시 데이터 손실 → RAID 1, 5, 6과 함께 사용

• 하나 고장 나도 데이터 다 날아감
• 나누어 속도를 높이는 목적임
• 성능 향상 목적

- RAID 1(mirroring)

장애 복구 목적
하나의 데이터 2개의 디스크에 나누어 저장(장애 시 백업 디스크)
동일한 데이터가 여러 디스크에 복사 (미러링)
같은 크기의 디스크를 최소 2개 이상 필요 (짝수 개의 디스크로 구성)
같은 내요을 두 번 저장하기 때문에 속도가 느려질 수 있음

- RAID 2

오류 검출 기능: ECC (error correction code)를 별도의 디스크에 저장
비트별로 나누어 저장, 장애가 발생 시 ECC를 이용하여 데이터 복구
n개의 디스크에 대해 오류 교정 코드를 저장하기 위한 n-1개의 추가 디스크를 필요
RAID 1보다는 작은 저장 공간을 요구하지만 오류 교정 코드를 계산하는데 많은 시간을 소비하여 잘 사용되지 않음

• 데이터를 복사하지 않고 ECC만 가짐
• 1개가 고장 났을 때 ECC를 사용하여 3개 복구 가능 → ECC기법으로 1개 덜 사용 가능 (비용 절감)

- RAID 3

섹터 단위로 데이터를 나누어 저장
N-way 패리티 비트를 구성한 후 테이터 디스크가 아닌 별도의 디스크에 보관함으로써 장애 발생 시 오류를 복구
RAID 3에서 추가되는 디스크의 양은 4개의 디스크당 1개 정도
추가되는 디스크의 양은 적지만 N-way 패리티 비트를 구성하는 데 필요한 계산 량이 많음

• 복구 시간이 많이 걸리고 복구량이 적음
• raid2보다 안 좋음
• 복구 비용이 적음 ECC 적게 사용해서

- RAID 4

3과 유사하나 섹터가 아닌 블록 단위로 저장
데이터가 저장되는 디스크와 패리티 비트가 저장되는 디스크 (진한 초록)만 동작한다는 것이 장점
3과 마찬가지로 패리티 비트를 추가하기 위한 계산량이 많지만 추가되는 디스크의 양은 적음

- RAID 5

패리티 비트를 여러 디스크에 분산하여 보관함
패리티 비트 디스크의 병목 현상을 완화
한 디스크에 장애가 발생하면 다른 디스크에 있는 패리티 비트를 이용하여 데이터를 복구할 수 있음

- RAID 6

5와 같은 방식, 패리티 비트가 2 → 디스크 2개의 장애를 복구
패리티 비트를 2개씩 운영하기 땜누에 RAID 5보다 계산량이 많고 4개의 디스크당 2개의 추가 디스크가 필요하다는 단점, 비용이 큼