RAID 시스템은 저장된 데이터를 보호하는 효과적인 수단입니다. RAID 생성 중에 시스템 초기화에 오랜 시간이 걸립니다. RAID 초기화 중에 이러한 작업이 존재하는 이유는 무엇입니까? 이것이 SSDS에 어떤 영향을 미칩니까?

 RAID 그룹에 추가된 모든 디스크는 해당 LBA 주소를 기반으로 일련의 슬라이스로 나뉩니다. 이러한 조각을 스트라이프 단위라고 합니다. 서로 다른 디스크의 동일한 LBA 주소에 해당하는 스트라이프 단위는 스트라이프로 구성됩니다. 두 개의 인코딩된 데이터 블록 P와 Q를 생성하는 RAID6과 같이 하나의 스트립에 모든 데이터를 인코딩하면 두 데이터 디스크가 동시에 손상될 수 있습니다.

따라서 RAID 시스템에서 스트립의 모든 데이터는 코덱 알고리즘 규칙을 충족해야 합니다. 즉, 스트립의 모든 데이터는 특정 규칙에 따라 인코딩된 데이터를 생성할 수 있으며 인코딩된 데이터는 스트립에 저장된 것과 동일합니다. 스트립의 데이터가 일치하는 경우라고 합니다. 디스크에 오류가 발생하면 스트립에 저장된 인코딩 데이터를 사용하여 손실된 데이터 블록을 복구할 수 있습니다.

스트립의 데이터가 일치하지 않는 경우, 즉 스트립의 인코딩된 데이터가 스트립에 저장된 인코딩된 데이터와 다릅니다. 디스크에 오류가 발생하면 스트립에 저장된 인코딩 데이터를 사용하여 손실된 데이터 블록을 복구할 수 없습니다. 따라서 데이터가 일치하지 않는 스트라이프는 오류가 발생할 때 데이터 정확성 문제를 일으킵니다.

RAID 시스템을 생성할 때 RAID 그룹의 디스크는 새 디스크이거나 사용된 데이터 디스크일 수 있습니다. 이러한 디스크의 데이터는 모두 0을 포함할 수 없습니다. 이 경우 이러한 디스크에 의해 구성된 데이터 스트립은 데이터 일관성 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 즉, 각 스트립의 특정 규칙에 따라 계산된 인코딩 데이터는 스트립의 인코딩 데이터와 일치하지 않습니다.일관되지 않은 데이터 스트라이핑은 RAID 데이터 정확성에 큰 위험을 초래합니다.

이러한 이유로 RAID 어레이를 생성할 때 데이터 일관성을 보장하기 위해 시스템의 모든 스트라이프를 초기화합니다. 스트립 초기화는 일반적으로 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.

1. 모두 0을 써서 RAID 시스템의 모든 스트립을 초기화합니다. 데이터가 모두 0인 스트립의 패리티 데이터도 0입니다. 따라서 모든 제로 데이터는 스트립의 일관성을 보장할 수 있습니다.

2. 데이터 일관성을 보장하기 위해 모든 스트라이프에 대해 패리티 계산을 수행하고 스트라이프의 패리티 데이터를 업데이트합니다.

RAID 시스템 초기화는 매우 긴 프로세스입니다. 주된 이유는 시스템의 모든 스트립을 초기화해야 하기 때문입니다. 프런트 엔드 사용자 IO와의 성능 균형도 고려해야 합니다. 따라서 RAID 시스템 초기화는 일반적으로 오래 지속되고 프런트엔드 애플리케이션의 성능에 영향을 미치는 백그라운드 프로세스입니다.

SSDS의 경우 RAID 시스템 초기화 프로세스에서 다른 문제도 발생합니다. 시스템 초기화 중에는 제로 쓰기 또는 패리티 데이터 업데이트 모드에 관계없이 데이터를 SSDS에 써야 합니다. 이 프로세스로 인해 불필요한 데이터 쓰기 확대가 발생합니다. 사용자 데이터를 쓰기 전에 초기화를 통해 SSD 내부에 데이터 매핑 테이블이 설정됩니다. SSDS의 서비스 수명과 성능이 감소합니다. 따라서 SSDS용 RAID 시스템은 시스템 초기화 프로세스에 최적화되어야 하는데, 이는 기존 RAID가 고려하지 않는 특수 기능입니다. 따라서 기존 RAID 어레이는 SSD 서비스 수명과 성능에 영향을 미치는 SSDS에 직접 배포할 수 없습니다.

RAID 시스템은 스트라이핑을 사용하여 데이터를 보호하지만 데이터 보호를 스트라이핑하는 과정에서도 일련의 문제가 발생합니다. 시스템 초기화는 스트립 일관성의 일반적인 문제입니다. 좋은 RAID 데이터 보호 시스템은 설계 과정에서 이 문제를 해결할 것입니다. 예를 들어 EMC Data Domain RAID에는 시스템 초기화 프로세스가 없으며 파일 시스템과의 협력이 필요하고 RAID 스트립 데이터 배포에서 많은 최적화를 수행했습니다.