RAID 0·1·5·10, 숫자로 구분하는 RAID 구성 방식 차이

RAID 0·1·5·10, 숫자로 구분하는 RAID 구성 방식 차이

나스나 서버를 구성하다 보면 RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10처럼 숫자가 붙은 용어를 자주 접하게 됩니다.
이 숫자는 버전이나 성능 등급을 의미하는 것이 아니라, 여러 디스크에 데이터를 기록하는 방식 자체가 서로 다르다는 것을 나타냅니다.
RAID 구성 방식에 따라 속도, 사용 가능한 저장 공간, 장애 대응력이 달라지고, 이 세 가지는 서로 맞바꿔야 하는 관계에 있습니다.
이번 글에서는 실무에서 가장 많이 쓰이는 RAID 0, 1, 5, 10을 중심으로 구조와 특징, 그리고 장애가 발생했을 때의 복구 난이도까지 정리해보겠습니다.

RAID란 무엇이고, 레벨은 무엇을 뜻할까

RAID는 Redundant Array of Independent Disks의 약자로, 여러 개의 물리 디스크를 하나의 논리적인 저장 장치처럼 묶어서 사용하는 기술입니다.
목적은 크게 세 가지로 나뉩니다. 속도를 높이거나, 디스크 고장에 대비한 이중화를 확보하거나, 여러 디스크를 하나의 큰 용량으로 묶어 사용하는 것입니다.
데이터를 어떤 방식으로 여러 디스크에 나누어 기록하느냐에 따라 여러 '레벨'로 구분하며, RAID 0, 1, 5, 6, 10이 실무에서 가장 흔히 쓰입니다.
각 레벨은 스트라이핑(데이터를 잘게 나누어 분산 기록), 미러링(동일한 데이터를 그대로 복제), 패리티(오류 정정을 위한 별도 연산값 저장) 세 가지 개념을 조합해 구성됩니다.

RAID 0, 스트라이핑으로 속도를 끌어올리는 방식

RAID 0은 데이터를 일정한 단위로 잘라 여러 디스크에 동시에 나누어 기록하는 스트라이핑 방식입니다.
여러 디스크가 읽기·쓰기 작업을 나누어 동시에 처리하기 때문에 속도 면에서는 가장 유리합니다.
다만 데이터 보호를 위한 별도의 중복 저장이 전혀 없다는 점이 가장 큰 특징입니다.
디스크 하나에 문제가 생기면, 파일 하나하나가 여러 디스크에 조각 나 저장되어 있는 구조상 사실상 배열 전체의 데이터를 정상적으로 읽을 수 없게 됩니다.
데이터 복구 관점에서도 RAID 0은 가장 까다로운 구성 중 하나입니다.
정확한 스트라이프 크기와 디스크 순서를 알아야 조각난 데이터를 원래대로 재조합할 수 있고, 디스크 중 하나라도 물리적으로 손상되어 이미징 자체가 불가능하다면 해당 디스크가 담당하던 영역의 데이터는 영구적으로 손실됩니다.

RAID 1, 미러링으로 안정성을 확보하는 방식

RAID 1은 동일한 데이터를 두 개 이상의 디스크에 그대로 복제해서 저장하는 미러링 방식입니다.
디스크 한 대에 문제가 생겨도 나머지 디스크에 완전한 사본이 남아 있어, 서비스 중단 없이 운영을 이어갈 수 있습니다.
다만 두 디스크에 같은 내용을 그대로 담기 때문에, 실제 사용 가능한 용량은 전체 디스크 용량의 절반 수준으로 줄어듭니다.
복구 관점에서는 RAID 레벨 중 가장 단순한 편에 속합니다.
살아있는 디스크 한 대가 곧 전체 데이터의 완전한 사본이기 때문에, 문제가 없는 디스크에서 그대로 데이터를 확보할 수 있는 경우가 많습니다.

RAID 5, 분산 패리티로 효율과 안정성을 함께 잡는 방식

RAID 5는 데이터를 스트라이핑하면서, 오류 정정에 쓰이는 패리티 값을 모든 디스크에 고르게 분산해 저장하는 방식입니다.
최소 3개의 디스크로 구성할 수 있으며, 디스크 한 대가 고장 나도 남은 디스크와 패리티 정보를 이용해 데이터를 정상적으로 유지할 수 있습니다.
사용 가능한 용량은 전체 디스크 수에서 한 대를 뺀 만큼이라, RAID 1보다 저장 효율이 높다는 것이 큰 장점입니다.

다만 위험 요소도 분명합니다.
디스크 한 대가 고장 나 새 디스크로 교체하면, 나머지 디스크 전체를 읽어 패리티를 다시 계산하는 리빌드 과정이 진행됩니다.
디스크 용량이 클수록 이 리빌드 시간이 길어지는데, 그 기간 동안 다른 디스크에서 읽기 오류나 또 다른 고장이 발생하면 배열 전체의 데이터가 한꺼번에 유실될 수 있습니다.
이런 이유로 최근에는 8테라바이트 이상의 대용량 디스크에는 RAID 5보다 RAID 6이나 RAID 10 구성을 권장하는 경우가 늘고 있습니다.
RAID 6은 RAID 5와 구조는 비슷하지만 패리티를 두 벌 기록해 디스크 두 대가 동시에 고장 나도 데이터를 유지할 수 있도록 설계된 방식으로, 대용량 어레이에서 특히 많이 선택됩니다.

RAID 10, 미러링과 스트라이핑을 함께 쓰는 방식

RAID 10은 RAID 1과 RAID 0을 조합한 방식으로, 디스크를 두 대씩 미러링한 뒤 그 묶음들을 다시 스트라이핑해 하나의 배열로 구성합니다.
최소 4개의 디스크가 필요하며, 미러링 덕분에 안정성을 확보하면서 스트라이핑 덕분에 속도도 함께 챙길 수 있습니다.
사용 가능한 용량은 RAID 1과 마찬가지로 전체 용량의 절반 수준입니다.
리빌드 과정에서도 RAID 5보다 부담이 적은 편인데, 고장 난 디스크와 짝을 이루던 디스크의 내용만 그대로 복제하면 되기 때문에 상대적으로 빠르게 끝납니다.
다만 같은 미러 쌍에 속한 두 디스크가 동시에 고장 나는 경우에는 RAID 10에서도 해당 부분의 데이터가 유실될 수 있습니다.

RAID 레벨별 특징 한눈에 비교

구분	최소 디스크 수	사용 가능 용량	장애 허용 범위	특징
RAID 0	2개	전체 용량	없음	속도 최우선, 이중화 없음
RAID 1	2개	약 50%	디스크 1개	안정성 우선, 저장 효율 낮음
RAID 5	3개	(N-1)/N	디스크 1개	효율과 안정성의 균형, 리빌드 위험 존재
RAID 10	4개	약 50%	조건부 복수 디스크	속도와 안정성 모두 확보, 저장 효율 낮음

RAID는 장애가 발생해도 서비스를 계속 유지하기 위한 이중화 수단이지, 백업을 대신하는 것은 아닙니다.

디스크 여러 개가 동시에 고장 나거나, 컨트롤러 자체에 문제가 생기거나, 리빌드 도중 오류가 겹치면 RAID로 구성되어 있어도 데이터 전체가 유실될 수 있습니다.
중요한 데이터는 RAID 구성과 별개로, 물리적으로 분리된 저장 공간에 따로 백업해두시는 것이 안전합니다.

RAID는 어디까지나 디스크 장애를 어느 정도까지 견디도록 설계된 구조일 뿐, 모든 장애 상황에서 데이터를 완전히 보장해주지는 않습니다.
디스크 여러 대가 동시에 손상되거나 리빌드 도중 배열 자체가 깨지거나, 컨트롤러나 나스 본체에 문제가 생긴 경우에는 일반적인 방법으로 복구하기 어렵고 RAID 구조 자체를 분석하는 전문적인 작업이 필요합니다.
사용 중인 나스나 서버에서 디스크 이탈, 배열 깨짐 같은 이상 증상이 나타났다면, 무리하게 재구성을 시도하기보다 전문 업체의 진단을 먼저 받아보시길 권해 드립니다.

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