비표준 RAID 레벨

Non-standard RAID levels
이 문서에서는 비표준 RAID 구성에 대해 설명합니다.RAID 의 일반적인 것에 대해서는, RAID 를 참조해 주세요.기본적인 RAID 구성에 대해서는, 표준 RAID 레벨을 참조해 주세요.

모든 RAID 실장은 사양과 어느 정도 다르지만, 일부 기업 및 오픈 소스 프로젝트에서는 표준과 크게 다른 비표준 RAID 실장을 개발했습니다.또, RAID 이외의 드라이브 아키텍처도 있어, RAID 약자로는 참조할 수 없는 복수의 하드 드라이브의 구성을 제공합니다.

이중 패리티

RAID-DP(이중 패리티) 셋업 그림

RAID 6의 일부인 이중 패리티(행 대각[1] 패리티라고도 함)는 기존의 RAID 6과 같은 두 가지 패리티 검사 세트를 제공합니다. 이와는 달리, 두 번째 세트는 데이터를 특징짓는 과잉 정의 다항식의 또 다른 포인트 세트가 아닙니다.이중 패리티는 다른 블록 그룹에 대한 추가 패리티를 계산합니다.예를 들어 이 그래프에서 RAID 5와 6은 모두 A 레이블이 지정된 모든 블록을 고려하여 하나 이상의 패리티 블록을 생성합니다.그러나 여러 블록 그룹에 대한 패리티를 계산하는 것은 매우 쉽습니다. 즉, 모든 A 블록과 순열된 [2]블록 그룹을 계산할 수 있습니다.

RAID-DP

RAID-DP는 ONTAP 시스템에서만 사용할 수 있는 독점 NetApp RAID 구현입니다.RAID DP 는, RAID 4 를 실장하고 있습니다.단, 2번째 패리티에 사용되는 추가 디스크를 탑재하고 있지 않기 때문에, RAID 6 [3]와 같은 장해 특성을 가지고 있습니다.RAID-DP의 성능 저하율은 유사한 RAID 4 [4]구성에 비해 일반적으로 2% 미만입니다.

RAID 5E, RAID 5EE 및 RAID 6E

RAID 5E, RAID 5EE 및 RAID 6E(E가 추가되어 Enhanced를 나타냄)는 일반적으로 핫 스페어 드라이브가 내장된 RAID 5 또는 6의 변형을 나타냅니다.여유 드라이브는 블록 순환 방식의 액티브한 부분입니다.이렇게 하면 예비 드라이브를 포함한 모든 드라이브에 I/O가 분산되어 각 드라이브의 부하가 감소하고 성능이 향상됩니다.다만, 복수의 어레이간에 스페어 드라이브를 공유할 수 없게 되어,[5] 경우에 따라서는 이것이 바람직할 수 있습니다.

인텔 매트릭스 RAID

인텔 매트릭스 RAID 셋업 그림
주요 기사:인텔 매트릭스 RAID

인텔 매트릭스 RAID (인텔 래피드 스토리지 테크놀로지의 기능)는, 인텔의 ICH6R 및 그 이후의 Southbridge 칩셋에 탑재되어 있는 기능(RAID 레벨이 아님)으로, RAID BIOS 셋업 유틸리티로 액세스 및 설정이 가능합니다.매트릭스 RAID는 2개 또는 컨트롤러가 지원하는 물리 디스크 수만큼 지원합니다.Matrix RAID의 특징은 어레이 내에서 모든 종류의 RAID 0, 1, 5, 또는 10 볼륨을 사용할 수 있으며, 각 디스크에 제어 가능한(및 동일한) 부분이 [6][7][8]할당된다는 것입니다.

따라서 매트릭스 RAID 어레이는 퍼포먼스와 데이터 무결성을 모두 향상시킬 수 있습니다.이 경우 운영 체제, 프로그램 및 페이징 파일에 작은 RAID 0(스트라이프) 볼륨을 사용하고, 두 번째로 큰 RAID 1(미러) 볼륨에는 중요한 데이터가 저장됩니다.Linux MD RAID에도 [6][7][8]대응하고 있습니다.

Linux MD RAID 10

Linux 커널에 의해 제공되는 소프트웨어 RAID 서브시스템 md는 기존(네스트된) RAID 1+0 어레이와 일부 추가 [9][10]기능이 포함된 싱글 레벨 RAID 레이아웃을 사용하는 비표준 RAID 어레이의 작성을 모두 지원합니다.

각 청크가 반복되는 표준 "근접" 레이아웃n몇 번이고k-웨이 스트라이프 어레이는 표준 RAID 10 어레인지와 동일하지만, 다음의 것은 필요 없습니다.n균등하게 나누다k예를 들어,n2개, 3개 및 4개 드라이브의 레이아웃은 다음과 같습니다.[11][12] 

2 드라이브 3 드라이브 4 드라이브 --------------------------------------------- A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A3 A3 A3 A4 A3 A3 A3 A4 A4 A5 A5

4 드라이브 예는 표준 RAID 1+0 어레이와 동일하며, 3 드라이브 예는 RAID 1E의 소프트웨어 구현입니다.2 드라이브의 예는 RAID [12]1과 동일합니다.

드라이버는 또한 모든 드라이브가 다음과 같이 분할되는 "원거리" 레이아웃을 지원합니다.f를 참조해 주세요.모든 청크는 각 섹션에서 반복되지만 그룹(예: 쌍)으로 전환됩니다.예를들면,f2 드라이브, 3 드라이브 및 4 드라이브 어레이의 2개의 레이아웃은 다음과 같습니다.[11][12] 

2 드라이브 3 드라이브 4 드라이브 --------------------------------------------------------------------- A1 A2 A2 A3 A4 A4 A4 A4 A5 A6 A7 A7 A910 A9..A2 A1 A2 A2 A2 A1 A4 A3 A4 A4 A4 A3 A6 A5 A5 A8 A7 A6 A9 A8 A9 A9 A9 A12 A11 ........

「원거리」레이아웃은, 미러 어레이로 스트라이핑 퍼포먼스를 실현하도록 설계되어 있습니다.RAID 0 [13]구성과 같이, 시퀀셜 읽기를 스트라이핑 할 수 있습니다.랜덤 읽기는 다소 고속이지만, 시퀀셜 및 랜덤 쓰기는 다른 미러 RAID 구성과 거의 같은 속도를 제공합니다."원거리" 레이아웃은 일반적인 경우인 쓰기보다 읽기 빈도가 높은 시스템에서 잘 작동합니다.참고로 Linux 소프트웨어 RAID에 의해 제공되는 일반 RAID 1은 스트라이프 읽기를 하지 않지만 동시에 [14]읽기를 수행할 수 있습니다.

MD 드라이버는 각 스트라이프를 반복하는 "오프셋" 레이아웃도 지원합니다.o시간 및 오프셋f(원거리) 디바이스예를들면,o2 드라이브, 3 드라이브 및 4 드라이브 어레이의 레이아웃은 다음과 같습니다.[11][12] 

드라이브 3대 4드라이브 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A1 A1 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A1 A1 A3 A1 A1 A1 A1 A1A9 A7 A8 A12 A9 A10 A11 ........

또한 "근접" 레이아웃과 "오프셋" 레이아웃을 조합할 수도 있습니다(단, "원거리" 레이아웃과 "오프셋"[12] 레이아웃은 제외).

위의 예에서는k드라이브 수이며,n#,f#,그리고.o#는 의 옵션에 대한 파라미터로 지정됩니다.Linux 소프트웨어 RAID(Linux 커널 드라이버)는 표준 RAID 0,[15][16] 1, 4, 5, 및 6 구성도 지원합니다.

RAID 1E

RAID 1E 셋업 그림

RAID 1 의 실장에 따라서는, 3 개 이상의 디스크가 있는 어레이를 다른 방법으로 취급해, RAID 1E 라고 불리는 비표준 RAID 레벨을 작성합니다.이 레이아웃에서는 데이터 스트라이핑과 미러링을 조합하여 각 쓰기 스트라이프를 어레이의 나머지 디스크 중 하나에 미러링합니다.RAID 1E 어레이의 가용 용량은 어레이를 구성하는 모든 드라이브 용량의 50%입니다.다른 크기의 드라이브를 사용할 경우 각 [17][18]드라이브에는 최소 멤버 크기의 부분만 사용됩니다.

RAID 1E의 일반적인 미러 쌍에 비해 RAID 1E의 장점 중 하나는 [17]어레이 성능이 저하된 경우에도 랜덤 읽기 작업의 성능이 단일 드라이브의 성능을 상회한다는 것입니다.

RAID-Z

참고 항목: ZFS » ZFS의 접근 방식: RAID-Z 및 미러링

ZFS 파일 시스템은 RAID 5와 유사한 데이터/패리티 분산 방식인 RAID-Z를 제공하지만 동적 스트라이프 폭을 사용합니다. 블록 크기에 관계없이 모든 블록이 자체 RAID 스트라이프이므로 모든 RAID-Z 쓰기가 전체 스트라이프 쓰기가 됩니다.이를 ZFS의 Copy-on-Write 트랜잭션 의미론과 결합하면 쓰기 홀 오류가 제거됩니다.RAID-Z는 일반적인 읽기-수정-쓰기 시퀀스를 수행할 필요가 없기 때문에 기존 RAID 5보다 속도가 빠릅니다.RAID-Z 에서는, 신뢰성을 위해서 NVRAM 나 [19]퍼포먼스를 위해서 기입 버퍼링등의 특별한 하드웨어가 필요 없습니다.

RAID-Z의 스트라이프 폭의 동적 특성을 고려하여 RAID-Z 재구성은 실제 RAID-Z 지오메트리를 판별하기 위해 파일 시스템 메타데이터를 통과해야 합니다.파일 시스템과 RAID 어레이가 별개의 제품인 경우에는 불가능하지만, 데이터의 논리적 구조와 물리적 구조를 통합적으로 파악할 수 있는 경우에는 가능합니다.메타데이터를 살펴본다는 것은 ZFS가 256비트 체크섬에 대해 모든 블록을 검증할 수 있다는 것을 의미합니다. 반면 기존 RAID 제품에서는 일반적으로 [19]이 작업을 수행할 수 없습니다.

RAID-Z는 디스크 전체의 장애를 처리하는 것 외에, 사일런트 데이터의 파손을 검출해 수정해, 「셀프 힐링 데이터」를 제공할 수 있습니다.RAID-Z 블록을 읽을 때 ZFS는 체크섬과 비교합니다.데이터 디스크가 올바른 답을 반환하지 않은 경우, ZFS는 패리티를 읽어 불량 데이터를 반환한 디스크를 판별합니다.그런 다음 손상된 데이터를 복구하고 요청자에게 [19]양호한 데이터를 반환합니다.

RAID-Z 모드에는 5종류가 있습니다.RAID-Z0(RAID 0과 유사, 용장성을 제공하지 않음), RAID-Z1(RAID 5와 유사, 1개의 디스크에 장해가 발생함), RAID-Z2(RAID 6과 유사, 2개의 디스크에 장해가 발생함), RAID-Z3(RAID 7 구성, 3개의 디스크에 장해가 발생함), 및 1개의 미러(RAID 1개)입니다.

드라이브 익스텐더

Windows Home Server Drive Extender는 파일 시스템 [22]수준에서 구현된 JBOD RAID 1의 특수한 케이스입니다.

Microsoft는 2011년에 Drive Extender를 Windows Home Server 버전 2, Windows Home Server 2011(코드명 VAIL)[23]의 일부로 더 이상 포함하지 않을 것이라고 발표했습니다.그 결과, DE가 남긴 공백을 메우기 위한 서드파티 벤더의 움직임이 있었습니다.Drive Bender의 개발자인 Division M과 StabilBit의 DrivePool이 [24][25]경쟁사에 포함되어 있습니다.

BeyondRA아이디

BeyondRAID는 실제 RAID 확장은 아니지만 최대 12대의 SATA 하드 드라이브를 하나의 스토리지 [26]풀에 통합합니다.JBOD와 마찬가지로 여러 디스크 크기를 동시에 지원하는 동시에 모든 디스크에 용장성을 제공하고 언제든지 핫 스왑 업그레이드가 가능하다는 장점이 있습니다.내부적으로는 RAID 1과 5와 유사한 기술을 혼합하여 사용합니다.용량에 대한 데이터의 비율에 따라 다른 드라이브에 장애가 발생하기 전에 나머지 정상적인 디스크에 "어레이"를 복원할 수 있다면 드라이브 장애는 최대 [citation needed]3개까지 생존할 수 있습니다.사용 가능한 스토리지 용량은 Disk의 용량을 합산하고 가장 큰 Disk의 용량을 빼서 대략적으로 계산할 수 있습니다.예를 들어 500GB, 400GB, 200GB 및 100GB 드라이브를 설치한 경우 대략적인 사용 가능 용량은 500 + 400 + 200 + 100 - 500 = 700GB의 사용 가능 공간이 됩니다.내부적으로는, 2개의 RAID 5 라이크 어레이와 2개의 RAID 1 라이크 세트로 데이터가 분산됩니다.

드라이브 100 GB 200 GB 400 GB 500 GB ----------------------------------------- A1 RAID 1 세트(2×100)GB) ----------------------------------------------------------------------------------------------- C1 Cp RAID 5 어레이(3×100 GB)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------D2 D3 Dp RAID 5 어레이(4×100 GB)

BeyondRaid는 RAID 6과 같은 기능을 제공하며 160비트 SHA-1 해시를 사용하여 해시 기반 압축을 수행하여 스토리지 [27]효율성을 극대화할 수 있습니다.

공격하지 않다

주요 기사:공격하지 않다

Unraid는 미디어 파일 [28]저장용으로 최적화된 Linux 기반 운영 체제입니다.
안타깝게도 Unraid는 스토리지 기술에 대한 정보를 제공하지 않지만[who?] 일부에서는 패리티 어레이가 mdadm 모듈을 다시 쓴 것이라고 말합니다.

단점은 폐쇄 소스 코드, 높은[citation needed] 가격, 단일[citation needed] 디스크보다 느린 쓰기 성능, 여러 드라이브를 동시에 쓸 경우 병목 현상 등이 있습니다.그러나 Unraid를 사용하면 캐시 풀을 지원할 수 있으므로 쓰기 성능이 크게 향상됩니다.캐시 풀 데이터는 Unraid가 소프트웨어 [citation needed]내에서 설정한 일정에 따라 어레이로 이동할 때까지 Btrfs RAID 1을 사용하여 일시적으로 보호할 수 있습니다.

표준 RAID 레벨보다 소비전력이 낮고, 용량이 다른 복수의 하드 드라이브를 풀 용량으로 사용할 수 있는 것, 복수의 하드 드라이브에 동시에 장해가 발생했을 경우(용장성을 초과했을 경우), 스트라이핑을 제공하는 표준 RAID 레벨에 비해 장해가 발생한 하드 드라이브에 저장된 데이터만 손실되는 것이 장점입니다.이 경우, 용장성이 처리할 [29]수 있는 것보다 많은 하드 드라이브가 고장나면 어레이상의 모든 데이터가 손실됩니다.

암호 소프트 RAID

OpenBSD에서 CRIPTO는 softraid 서브시스템의 암호화 규칙입니다.데이터 기밀성을 확보하기 위해 단일 청크의 데이터를 암호화합니다.CRITO는 [30]용장성을 제공하지 않습니다.

DUP 프로파일

Btrfs,[31] ZFS/OpenZFS와 같은 [32]일부 파일 시스템은 단일 드라이브 또는 Disk 풀에 동일한 데이터의 여러 복사본을 만들 수 있도록 지원하므로 개별 불량 섹터 또는 전체 드라이브 장애로부터 보호할 수 없습니다.이것에 의해, 노트북과 같이, 1대의 드라이브만을 사용할 수 있는 컴퓨터에서는, RAID 의 메리트의 일부를 얻을 수 있습니다.

클러스터 해제된 RAID

클러스터 해제된 RAID를 사용하면 디스크 장애로부터 복구 시 클라이언트에 대한 오버헤드를 줄이면서 디스크 어레이의 크기를 임의로 조정할 수 있습니다.클러스터 해제된 어레이의 모든 Disk에 사용자 데이터, 이중화 정보 및 여유 공간을 균일하게 분산 또는 클러스터 해제합니다.종래의 RAID에서는, 예를 들면 100대의 디스크로 이루어진 디스크 스토리지 시스템 전체가, 각각 10대의 디스크로 복수의 어레이로 분할됩니다.반면, 클러스터 해제된 RAID에서는 스토리지 시스템 전체가 하나의 어레이를 만드는 데 사용됩니다.모든 데이터 항목은 미러링과 같이 두 번 작성되지만 논리적으로 인접한 데이터와 복사본은 임의로 분산됩니다.디스크에 장애가 발생하면 지워진 데이터는 어레이 내의 모든 작동 디스크를 사용하여 재구축됩니다.이 디스크 대역폭은 기존 RAID 그룹의 디스크 수보다 큽니다.게다가 리빌드중에 디스크 장해가 더 발생했을 경우, 수리가 필요한 충격 트랙의 수는 이전의 장해보다 현저하게 적어져, 종래의 어레이의 계속적인 리빌드 오버헤드에도 미치지 못합니다.디클러스터된 재구축의 영향과 클라이언트의 오버헤드의 감소는, 종래의 RAID보다 3~4배 적은 요인이 됩니다.파일 시스템의 퍼포먼스는 단일 [33]스토리지 어레이의 재구축 속도에 의존하지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

설명 메모

  1. ^ RAID 7은 표준 RAID 레벨은 아니지만, 2 이상의 패리티 RAID 구성의[20] 캐치올 용어로 제안되고 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Peter Corbett; Bob English; Atul Goel; Tomislav Grcanac; Steven Kleiman; James Leong & Sunitha Sankar (2004). "Row-Diagonal Parity for Double Disk Failure Correction" (PDF). USENIX Association. Archived (PDF) from the original on 2013-11-22. Retrieved 2013-11-22.
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