[업그레이드]PC RAID 대중화시대 성큼

최근 S-ATA 방식 하드디스크 가격의 하락과 대용량화 추세에 따라 S-ATA 방식 하드디스크를 이용한 RAID 구축에 많은 관심이 몰리고 있다. 최신 메인보드에서는 사우스브리지에 의한 기본적인 RAID 장치 지원이 일반화되고 있다.

게다가 150MBs의 높은 전송률을 보여주기 때문에 단순히 수치상으로 비교해 본다면 서버 및 워크스테이션에 사용되는 SCSI 하드디스크에 버금가는 성능을 기대할 수 있다.

그리고 SCSI 하드디스크보다 저렴한 비용으로 안정적인 백업시스템까지 활용할 수 있다는 장점이 있기에 S-ATA 하드디스크를 이용한 RAID에 대한 관심은 날이 갈수록 높아지고 있다.

메인보드의 사우스브리지를 이용한 S-ATA 방식 RAID의 구축 방법은 일반적으로 잘 알려져 있지 않기에 초보자들이 선뜻 구축에 나서기가 쉽지 않다. 하지만 실제로 구축해보면 생각보다 간단하다. 따라서 S-ATA 방식의 하드디스크를 가지고 있는 사용자라면 한번쯤 S-ATA RAID를 통한 PC 성능 향상을 위해 한번쯤은 도전해보아도 좋을 듯 싶다.

RAID는 하드디스크의 성능 향상과 데이터의 안정성을 위해 두 개 이상의 하드디스크 드라이브의 조합으로부터 한 개의 논리 디스크 드라이브를 만드는 방식이다. 쉽게 설명하자면 2개의 하드디스크를 하나로 묶어 하나의 단일 하드디스크로 사용하는 것을 말하며 RAID 레벨에 따라 하드디스크의 성능과 하드디스크의 기계적인 결함으로부터 데이터를 안전하게 보관할 수 있는 장점이 있다.

또 RAID 레벨은 사용 용도와 성능에 따라 다양한 방식으로 구성할 수 있으며 현재 시장에 출시되고 있는 최신 메인보드에서 지원하는 RAID 레벨에는 RAID 0과 RAID 1, RAID 0+1, RAID 5 등이 있으며 일반 유저들은 RAID 0과 RAID 1을 많이 사용한다.RAID 0은 스트라이프라 불리며 2개 이상의 하드디스크를 직렬로 연결해 한 개의 단일 하드디스크로 사용하는 방식이다. 따라서 데이터는 연결된 여러 하드디스크에 분산돼 저장되기 때문에 빠른 데이터 입출력이 가능한 것이다. 특징이다.

하지만 하나의 드라이브에서 장애가 발생하면 데이터를 복구하지 못한다는 단점이 있다. 즉, RAID 0 레벨은 여러 하드디스크를 하나로 묶어 대용량의 단일 하드디스크로 사용할 수 있으며 높은 성능의 빠른 디스크 입출력이 장점이라 할 수 있다.

RAID 1은 미러링이라 하며 2개 이상의 하드디스크를 병렬로 연결해 마치 거울과 같은 쌍 구조를 가지게 된다. 따라서 한 쌍으로 구성된 하드디스크는 각각 똑같은 데이터를 기록하고 두 데이터를 동시에 읽게 되며 기계적인 결함이 있을 경우, 정상적인 한쪽 하드디스크 드라이브에서 결함을 보완해주게 된다.

즉, 중요한 정보 및 데이터의 보관시 유리하며 각각 두 개의 하드디스크로 구성되기 때문에 하드디스크의 용량에는 손실을 보게되고 속도 향상에도 영향을 미치지 못하는 것이 단점이다.

<사진설명1> RAID 0은 스트라이프라 불리우며 2개 이상의 하드디스크를 직렬로 연결해 한 개의 단일 하드디스크로 사용하는 방식이기 때문에 빠른 디스크 입출력이 장점이다.

<사진2> RAID 1은 미러링이라 하며 2개 이상의 하드디스크를 병렬로 연결하여 마치 거울과 같은 쌍 구조를 가지고 있기 때문에 한쪽 드라이브에서 물리적인 결함이 있을 경우 정상적인 한쪽 하드디스크 드라이브에서 결함을 보완해주게 된다.그럼 이렇게 S-ATA 방식 하드디스크를 이용해 구축한 RAID의 성능은 어떻고 장점은 무엇이 있을까. 일반적으로 RAID 0 스트라이프로 사용하였을 경우, 1개의 하드디스크 때 보다 약 50% 정도 성능 향상을 꾀할 수 있다.

또 RAID 1의 미러링일 때에는 중요한 데이터의 백업 저장시 1개의 하드디스크가 물리적인 손상을 입었을 경우, 나머지 1개의 하드디스크에서 이를 보완해 높은 신뢰성을 주는 특징과 장점이 있다. 이를 실제로 테스트 해보았다.

― RAID 0의 성능 테스트

다음 그래프는 비교 상대인 비 RAID 상태의 웨스턴디지털 WD3200JD 하드디스크와 RAID 0 스트라이프시의 성능 테스트 결과다.

비 RAID 시와 RAID 0 스트라이프시의 성능 데이터를 가지고 종합적으로 평가를 내릴 때 HD Tach에서는 랜덤 액세스 수치가 서로 비슷한 결과를 보여 주고 있지만 평균 읽기 테스트에서는 47MBs에서 95.2MBs로 2배 이상의 성능 향상이 있음을 알 수 있다.

이는 동일한 크기의 데이터를 가지고도 2개의 하드디스크 사용으로 인한 데이터의 읽기 및 쓰기 성능이 그만큼 향상된다는 것을 뜻한다.

또한 실제 PC에서 작업하는 애플리케이션의 성능을 알아볼 수 있는 산드라 2005 파일시스템 테스트와 PC마크 2004 하드디스크 벤치마크에서도 수치는 다르지만 상대적으로 이러한 결과를 뒷받침한다.

다음은 파일의 쓰기 및 읽기 테스트로 실제 체감 성능을 확인할 수 있는 부분인데 일반적으로 읽기보다는 쓰기 기능의 수치가 낮게 나오며 고용량 파일의 쓰기 및 읽기시 성능이 저하되는 경향이 있다.

그러나 다음 결과를 보면 약 50MBs의 일률적인 꾸준한 전송률을 보이고 있으며 상대적으로 성능 저하가 우려됐던 읽기 성능과 고용량의 파일의 전송 테스트에서도 안정적인 쓰기 및 읽기가 이뤄지고 있음을 알 수 있다.

― RAID 1의 성능 및 안정성 테스트

다음은 앞에서와 마찬가지로 비 RAID 상태의 웨스턴디지털 WD3200JD 하드디스HD Tach에서 랜덤 액세스와 평균 읽기 성능이 다소 향상돼 있는 모습을 볼 수 있으며 산드라 2005 파일시스템 테스트에서도 약간의 성능 향상이 나타난다.

또한 PC마크 2004 하드디스크 테스트에서도 약 10% 정도 성능 향상이 있는 것으로 나타나는데 이는 각각 동일한 데이터를 저장하고 있기 때문에 쓰기 성능 보다는 읽기 성능에서 약간의 성능 향상이 있었다고 판단할 수 있다.

하지만 RAID 1 미러링의 장점은 단연 데이터의 백업시 안전한 데이터의 저장과 높은 신뢰성에 있다. 따라서 여기에서는 인위적으로 물리적인 하드디스크의 손상을 가해 실제로 하나의 하드디스크가 손상이 돼도 나머지 하드디스크에서도 이를 보완해주고 있는지 테스트해 보았다.

데이터를 가진 RAID 1 미러링 상태의 2개로 묶여져 있는 하드디스크 중 하나의 하드디스크를 선택하여 전원 연결을 해제해 보았는데 다음에서 보는 바와 같이 탐색기를 열어 확인해 본 결과, 동일한 볼륨의 하드디스크에서 동일한 데이터를 그대로 가지고 있는 것을 볼 수 있다.

그러나 인텔 RAID 설정 프로그램을 살펴보면 하나의 하드디스크가 RAID 시스템에서 해제돼 있는 모습을 볼 수 있으며 이것으로 RAID 1 미러링의 데이터 안정성은 증명되었다고 할 수 있다.앞서 S-ATA 인터페이스 방식의 하드디스크를 활용한 RAID 시스템에 대해 알아봤다. 결과적으로는 RAID 0 스트라이프시 약 30∼50%의 높은 데이터 읽기 및 쓰기 성능 향상을 볼 수 있었기 때문에 고속의 데이터 전송 작업과 고성능 워크스테이션에서도 충분히 활용할 수 있는 성능을 가졌다고 할 수 있으며 RAID 1 미러링시에도 약간의 읽기 성능 향상이 있고 하나의 하드디스크가 물리적으로 손상을 입었어도 나머지 하나의 디스크에서 이를 안정적으로 보완해주는 장점이 있기 때문에 고신뢰성을 지닌 고성능의 백업 시스템으로 활용이 가능하다는 결론이 나온다.

또한 점점 고용량화 돼가고 가격이 저렴해지는 S-ATA 인터페이스 방식의 하드디스크의 사용과 최신 메인보드에서 기본적으로 장착되는 RAID 기능 지원 등으로 앞으로는 개인용 컴퓨터에서도 고성능의 작업이 가능한 RAID 시스템을 저렴하게 구축 및 활성화 될 것으로 전망된다.

<이중문 피씨비 콘텐츠팀장 jun@pcbee.co.kr>