RAID 구성 종류와 방식

RAID 구성 방식 핵심 정리

RAID는 여러 개의 디스크를 논리적으로 묶어
성능 향상·데이터 보호·가용성을 동시에 노리는 스토리지 핵심 기술임
RAID0, 1, 5, 6, 10이 실무에서 가장 널리 사용되는 대표 레벨

이 글에서는 RAID 구성 종류와 방식, 그리고 RAID 방식별 장단점을 정리한다. 단순 정의를 넘어, 실제 서버·DB·가상화 환경에서 어떤 RAID를 선택해야 하는지까지 연결해서 보는 것을 목표로 한다.

1. RAID 기본 개념과 목표

RAID(Redundant Array of Independent Disks)는 여러 개의 물리 디스크를 하나의 논리 디스크처럼 묶어 사용하는 기술이다. 단순히 저장 공간을 합치는 것을 넘어, 디스크를 어떻게 묶느냐에 따라 성능·안정성·용량 효율이 달라진다.

RAID의 핵심 목표는 세 가지로 요약된다.

• 성능 향상: 여러 디스크에 데이터를 분산해 병렬 I/O 수행
• 데이터 보호: 디스크 장애 발생 시에도 서비스 유지
• 가용성 확보: 리빌드·핫스페어 등을 통해 무중단 운영

2. 주요 RAID 레벨 한눈에 보기

실제 엔터프라이즈 환경에서 가장 많이 쓰이는 RAID 레벨은 0, 1, 5, 6, 10이다. 숫자가 높다고 무조건 더 좋다는 의미는 아니며, 용도에 따라 적절한 조합이 필요하다.

• RAID 0 : 스트라이핑, 성능 극대화, 장애 보호 없음
• RAID 1 : 미러링, 높은 안정성, 용량 효율 50%
• RAID 5 : 단일 패리티, 장애 1개 허용, 균형형 구성
• RAID 6 : 이중 패리티, 장애 2개 허용, 대용량 환경에 적합
• RAID 10 : RAID1+0, 성능·안정성 모두 뛰어난 고급 구성

3. RAID0 — 스트라이핑으로 성능만 극대화

RAID0는 데이터를 여러 디스크에 스트라이핑(Striping) 방식으로 나누어 저장한다. 모든 디스크가 동시에 읽고 쓰기 때문에 성능은 가장 뛰어나지만, 어떤 형태의 중복도 제공하지 않는다.

• 구성 방식: 최소 2개 디스크, 패리티·미러링 없음
• 장점: 매우 빠른 읽기·쓰기 성능, 전체 용량 100% 사용
• 단점: 디스크 1개라도 고장 나면 전체 데이터 손실
• 권장 용도: 캐시용, 임시 데이터, 테스트·랩 환경

4. RAID1 — 미러링으로 단순하고 강력한 보호

RAID1은 두 개 이상의 디스크에 동일한 데이터를 그대로 복제하는 미러링(Mirroring) 방식이다. 한 디스크가 고장 나더라도 다른 디스크에서 즉시 서비스가 가능하다.

• 구성 방식: 최소 2개 디스크, 모든 블록을 동일하게 복제
• 장점: 높은 안정성, 구조가 단순하여 관리가 쉽고 리빌드 속도도 빠른 편
• 단점: 용량 효율 50%, 디스크 비용 증가
• 권장 용도: OS 디스크, 중요하지만 I/O가 상대적으로 적은 워크로드

5. RAID5 — 단일 패리티 기반 스트라이핑

RAID5는 데이터 블록을 여러 디스크에 스트라이핑하면서, 각 스트라이프마다 패리티(Parity) 정보를 분산 저장해 디스크 1개 장애를 허용한다.

• 구성 방식: 최소 3개 디스크, 데이터 + 패리티를 분산 저장
• 장점: 장애 1개 허용, 용량 효율 우수, 읽기 성능이 좋음
• 단점: 쓰기 시 패리티 계산 오버헤드, 리빌드 중 성능 저하와 추가 장애 위험
• 권장 용도: 일반 파일 서버, 백업 스토리지 등 범용 스토리지

6. RAID6 — 이중 패리티로 장애 2개까지 버티는 구성

RAID6는 RAID5와 구조는 비슷하지만, 패리티를 두 종류로 저장해 동시에 두 개의 디스크 장애까지 허용한다.

• 구성 방식: 최소 4개 디스크, 이중 패리티 저장
• 장점: 장애 허용력이 매우 높고, 대용량 디스크 환경에서 안정성이 좋음
• 단점: RAID5보다 더 큰 쓰기 오버헤드, 리빌드 시간이 길어짐
• 권장 용도: 대규모 NAS/SAN, 백업·아카이브 스토리지

7. RAID10 — 성능과 안정성을 동시에 노리는 조합

RAID10은 먼저 디스크를 RAID1(미러링)으로 묶고, 그 미러 세트를 다시 RAID0(스트라이핑)으로 묶는 구조다. 성능과 안정성이 모두 필요한 환경에서 사실상 표준처럼 사용된다.

• 구성 방식: 최소 4개 디스크, (미러 쌍) × (스트라이프)
• 장점: 높은 읽기·쓰기 성능, 우수한 내고성, 리빌드 속도 빠름
• 단점: 용량 효율 50%, 초기 디스크 비용이 큼
• 권장 용도: DB 서버, 트랜잭션이 많은 서비스, 고가용성 시스템

8. 하드웨어 RAID vs 소프트웨어 RAID

RAID는 구현 방식에 따라 하드웨어 RAID와 소프트웨어 RAID로 나뉜다.

• 하드웨어 RAID
  └ 전용 RAID 컨트롤러 카드가 모든 연산 처리
  └ 전용 캐시, 배터리 백업 등을 통해 성능·안정성 높음
  └ 보통 서버·스토리지 어플라이언스에 기본 탑재
• 소프트웨어 RAID
  └ 리눅스 mdadm, ZFS, Windows Storage Spaces 등 OS가 RAID 기능 제공
  └ 라이선스 비용이 적고 유연성이 높지만, CPU 자원을 일부 사용
  └ 저비용 서버·개발·백업 환경에서 활용

엔터프라이즈 서비스 핵심 구간(DB, 미션 크리티컬 워크로드)은 일반적으로 하드웨어 RAID를 사용하고, 보조 스토리지나 개발 환경은 소프트웨어 RAID로 구성하는 조합이 많다.

9. RAID 레벨 선택 시 고려해야 할 요소

어떤 RAID를 쓸지는 “무엇을 최우선으로 할 것인가”에 따라 달라진다.

• 성능이 최우선인가? → RAID10 또는 RAID0(비핵심·캐시용 한정)
• 비용·용량 효율을 중요시하는가? → RAID5 또는 RAID6
• 장애 허용 수준을 얼마나 보장해야 하는가? → RAID6 & 핫스페어 조합
• 복구 시간(RTO)이 중요한가? → 리빌드가 빠른 RAID1/10 선호

실무에서는 OS용 디스크는 RAID1, 데이터 디스크는 RAID10 또는 RAID6처럼 서버 역할에 따라 서로 다른 RAID를 섞어 쓰는 구성이 일반적이다.

10. RAID0·1·5·6·10 비교표

아래 표는 본문에서 설명한 RAID 레벨의 특징을 한 번에 비교할 수 있도록 정리한 것이다.

RAID 레벨	구성 방식	장점	단점	권장 용도
RAID0	스트라이핑	- 가장 빠른 읽기·쓰기 성능 - 전체 디스크 용량 100% 활용	- 장애 허용 전혀 없음 - 디스크 1개만 고장 나도 전체 데이터 손실	캐시, 로그 버퍼, 테스트·랩 환경
RAID1	미러링	- 높은 안정성 - 구조가 단순해 관리·운영이 쉬움 - 리빌드 속도가 빠른 편	- 용량 효율 50% - 디스크 비용 증가	OS 디스크, 중요 서비스의 시스템 파티션
RAID5	단일 패리티 스트라이핑	- 장애 1개 허용 - 용량 효율이 좋고, 읽기 성능 우수	- 쓰기 패리티 연산으로 성능 손실 - 리빌드 시 성능 저하 및 2차 장애 위험	범용 파일 서버, 백업·공유 스토리지
RAID6	이중 패리티 스트라이핑	- 디스크 2개 동시 장애 허용 - 대용량 디스크 환경에서 안정성 탁월	- RAID5보다 더 큰 쓰기 오버헤드 - 리빌드 시간이 길고 부하가 큼	NAS/SAN 등 대규모 스토리지, 백업·아카이브
RAID10	미러링 + 스트라이핑	- 높은 읽기·쓰기 성능 - 매우 우수한 내고성 - 리빌드가 비교적 빠름	- 용량 효율 50% - 디스크 최소 4개 필요, 비용↑	DB 서버, 트랜잭션 많은 서비스, 핵심 업무 시스템