02_04 LVM과 RAID

LVM과 RAID

LVM(Logical Volume Manager)

LVM 개요

• 리눅스 설치할 때나 하드디스크를 추가하면 파티션을 분할하고 공간을 할당한다. 이때 설정한 공간의 크기는 고정되어서 변경이나 증설이 어렵다. 이 문제점을 해결할 수 있는 방법이 LVM이다. 여러 개의 하드디스크를 하나로 뭉쳐서 하나의 디스크처럼 만들 수도 있고, 2개의 하드디스크를 3개의 하드디스크인 것처럼도 만들 수 있다.
• 사용 중인 파티션의 크기를 줄이거나 늘릴 수 있는데, 파티션 확장은 디스크를 추가한 뒤에 간단한 명령만으로 데이터 이전 없이 손쉽게 가능하다.

LVM 구성도와 관련 용어

• 물리적 볼륨(PV: Physical Volume): 실제 디스크에 물리적으로 분할한 파티션으로 예를 들면 /dev/sdb1, /dev/sdc1 등이 이에 해당한다. LVM에서는 이러한 볼륨을 하나의 구성원으로 받아들이는 형식으로 진행한다.
• 볼륨그룹(VG: Volume Group): 물리적 볼륨이 모여서 생성하는 덩어리를 VG라 한다. 또 다르게 표현하면 LVM에서 구성되는 단위를 PE(Physical Extent, 물리적 확장)라 부르는데, 이러한 PE가 모여서 생성되는 하나의 큰 덩어리라고 보면 된다.
• 논리적 볼륨 LV: Logical Volume): VG에서 사용자가 필요한 만큼 할당하여 만들어지는 공간으로 물리적 디스크에서 분할하여 사용하는 파티션이라고 보면 된다.
• 물리적 확장(PE: Physical Extent): PV에서 나누어 사용하는 일종의 블록(Block) 같은 영역을 말하는데, 보통 1PE가 4MB 정도씩 할당된다.

RAID(Redundant Array of Independent Disks)

RAID의 개요

• RAID는 여러 개의 하드디스크가 있을 때 동일한 데이터를 다른 위치에 중복해서 저장하는 방법이다. 데이터를 여러 개의 디스크에 저장하여 입출력 작업이 균형을 이루게 되어 전체적인 성능을 향상시킨다. 운영체제에서 하나의 RAID는 논리적으로 하나의 디스크로 인식하여 처리된다.
• RAID는 데이터를 기록하는 방식과 에러를 체크하는 패리티(Parity)나 ECC(Error Check & Correction) 사용 등 구성 방법에 따라 다양한 형태로 존재한다.

RAID 이용

• 초기의 RAID는 저용량 하드디스크를 하나의 디스크로 하나의 디스크로 확장 하여 사용하는 것이 주류였으나 현재는 백업을 가능하게 하고 안정적인 데이터의 보존과 유지 기능, 속도 향상 등에 사용한다.
• 구성 방법도 소프트웨어적 구현과 하드웨어적 구현 등 다양한 방법으로 가능하다. 소프트웨어 RAID는 비용적인 측면에서 유리하나 보다 나은 성능을 위해서는 하드웨어 RAID가 좋다.
• 하드웨어 수준의 RAID에서 주목할 만한 기능은 전원이 켜있는 상태에서 하드드라이브를 교체할 수 있는 핫스왑(Hot Swap) 베이(Bay)가 있다.

RAID에서 사용하는 기술

• 스트라이핑(Striping): 스트라이핑 기술은 연속된 데이터를 여러 개의 디스크에 라운드로빈 방식으로 기록하는 기술이다. 이 기술은 프로세서가 하나의 디스크에서 읽어 들이는 것보다 더 빠르게 데이터를 읽거나 쓸 수 있다면 매우 유용하다. 즉, 서로 겹쳐서 읽거나 쓸 수 있도록 설계된 네 개의 드라이브가 있는 경우, 보통 하나의 섹터를 읽을 수 있는 시간에 네 개의 섹터를 동시에 읽을 수 있다.
• 미러링(Mirroring): 미러링 기술은 디스크에 에러가 발생 시 데이터의 손실을 막기 위해, 추가적으로 하나 이상의 장치에 중복 저장하는 기술이다. 두 개의 디스크로 구현했을 경우, 하나의 디스크에 에러가 발생해도 다른 디스크의 데이터는 그대로 보존된다. 그래서 미러링 기술을 결함 허용(Fault-tolerance)라고도 부른다. 이 기법은 하드웨어 방법뿐만 아니라, 소프트웨어적으로도 구현 가능하다.