보조기억장치(3)

RAID 레벨 2에서 오류 검출을 위해 패리티 비트가 저장되는 디스크의 수가 데이터가 저장되는 디스크의 log 값에 비례한다면, RAID 레벨 3에서는 1개의 패리티 비트가 저장되는 디스크가 사용된다. RAID 레벨 3에서도 병렬 액세스가 사용되며 데이터는 스트립으로 분산된다. 오류 정정 부호를 사용하는 것이 아니라 데이터 디스크의 같은 위치에 있는 패리티 비트에 대해 계산되는 패리티 비트를 사용한다. 하나의 디스크에 오류가 발생하면 패리티 비트를 저장하고 있는 디스크가 액세스 되고 남아 있는 다른 데이터 정보를 사용해 결함이 발생한 데이터를 복구한다. 데이터의 복구는 매우 간단하게 이루어진다. 오류가 발생한 모든 디스크는 대응되는 다른 스트립의 내용을 이용하여 재구성이 가능하다. 이러한 데이터 오류에 대한 복구 방식은 RAID 레벨 3 ~ RAID 레벨 6까지 적용된다. RAID 레벨 3은 매우 작은 스트립으로 분산되기 때문에 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있다. 입출력 요구는 모든 데이터 디스크들로부터 병렬 전송을 포함한다. 큰 전송을 하는 경우에는 성능이 현저하게 높아진다. 하지만 한 번에 한 요구만 처리할 수 있다. 각각의 디스크들은 독립적인 액세스 방식을 사용한다. 이 방식은 RAID 레벨 4 ~ RAID 레벨 6까지 적용된다. 각 디스크가 독립적으로 작동할 때 독립적인 입출력 요구들은 병렬로 처리될 수 있다. 따라서 독립적인 액세스는 높은 입출력 요구율이 있어야 하는 응용 시스템에 적합하다. 다른 RAID 레벨들과 마찬가지로 데이터는 스트라이핑되어 디스크에 저장된다. RAID 레벨 3에 비해 상대적으로 큰 스트립을 사용한다. RAID 레벨 4에서 데이터 디스크들의 동일한 위치에 있는 블록들에 대한 패리티 블록을 패리티 디스크에 저장한다. RAID 레벨 4는 디스크들에 대해 동시 액세스가 가능하여 성능을 향상할 수 있지만 패리티 디스크에 대한 병목 현상이 발생하여 작은 쓰기 문제가 발생한다. 모든 디스크에 저장된 스트립을 포함하는 큰 입출력 쓰기인 경우 새로운 데이터 비트만을 이용하여 패리티를 쉽게 계산할 수 있기 때문에 패리티 디스크는 추가적인 읽기와 쓰기 동작 없이 갱신될 수 있다. 쓰기 동작에는 반드시 패리티 비트가 포함되어야 하며 이것은 디스크 병목의 원인이 된다. RAID 레벨 5는 RAID 레벨 4와 유사한 방식으로 이루어진다. RAID 레벨 4와의 차이점이라면 패리티 비트를 저장하는 디스크를 따로 두는 것이 아니라 데이터를 저장하는 디스크에 패리티 비트를 분산하여 저장한다는 것이다. 따라서 N개의 데이터 디스크가 있어야 하는 경우 RAID 레벨 5는 N+1개의 디스크가 필요하다. 모든 패리티 비트들이 디스크에 라운드 로빈 방식으로 분산 저장함으로써 패리티 디스크에 대한 병목 현상을 방지한다. RAID 레벨 1은 작은 쓰기 문제가 발생하는데 어느 한 블록만을 갱신하는 작은 쓰기의 경우 네 번의 디스크 액세스가 필요하기 때문에 성능이 저하된다. 반사 디스크나 검사 디스크를 사용하지 않는 RAID 레벨 1과 비교하면 RAID 레벨 1은 읽기와 쓰기가 많은 환경에 더 적합하고, RAID 레벨 5는 용량과 비용을 중요시하는 응용이나 큰 쓰기 요구가 많은 환경에 적합하다. 따라서 가격 대 성능 비 측면으로 보면 RAID 레벨 5가 더 우수하다. RAID 레벨 6 방식에서는 두 가지 서로 다른 패리티 계산이 사용되며 디스크의 블록에 각각 저장된다. 따라서 N개의 데이터 디스크가 있어야 하는 경우 RAID 레벨 6은 N+2개의 디스크가 필요하다. RAID 레벨 6에서 사용되는 두 가지 오류 검사/복원 알고리즘은 p와 q를 사용하며 한 가지는 패리티 방식을 사용하고, 다른 한 가지는 다른 검사 알고리즘을 사용한다. 이렇게 하면 사용자 데이터가 저장된 디스크 중 두 개가 오류가 나더라도 데이터를 복원하는 것이 가능하다. RAID 레벨 6은 극히 높은 데이터 가용성을 제공하는 장점을 가지지만 쓰기 동작할 때마다 두 개의 패리티를 갱신해야 하는 단점이 있다. 광 기억장치는 콤팩트디스크 디지털 음향 시스템 기술을 컴퓨터 데이터 저장장치 개발에 적용한 장치이다. 광 기억장치의 종류로는 CD, CD-ROM, DVD, WORM, Erasable Optical Disk, Magneto-Optical Disk 등이 있다. 광디스크는 정보 저장 용량이 매우 크다. 자기 디스크와 달리 광디스크는 저장된 정보와 함께 저렴한 가격으로 복제할 수 있다. CD는 디지털화된 음향 정보를 저장하는 디스크로 데이터를 한 번 기록하면 다시 지워 사용할 수 없다. CD의 표준은 12cm 디스크를 사용하며, 플레이어를 사용하여 음향정보를 재생하는 경우 약 60분 분량의 음향 정보를 저장할 수 있다. CD와 CD-ROM은 유사한 기술을 사용하여 제조된다. 차이점은 CD-ROM 플레이어가 보다 정교하며 데이터가 디스크에서 컴퓨터로 올바르게 전달되도록 하기 위해 오류정정 장치를 가지고 있다. CD-ROM은 음향 CD와 동일한 기술로 제조되며 폴리카보네이트를 사용한 평판에 반사도가 높은 알루미늄과 같은 물질을 코팅한 것이다. 데이터를 저장할 때는 레이저를 사용하여 표면상에 흠집을 만들어 디지털 정보를 저장한다. 이렇게 저장된 정보를 검색할 때는 저전력 레이저를 이용해 반사되는 빛의 강도에 따라 디지털 신호를 검출한다. 자기 디스크와 CD-ROM을 비교해보면 상대적으로 대용량에 저렴한 가격으로 대량 복제가 가능하다. 하지만 읽기 기능만 가능하고 내용을 변경하는 것이 불가능하며, 액세스 시간이 자기 디스크보다 훨씬 오래 걸리는 단점이 있다.