RAID Chunk Size와 워크로드별 전략

스토리지 성능을 논할 때 많은 사람들이 RAID 레벨(0, 1, 5, 6, 10 등)만 생각한다. 하지만 실제로 RAID의 체감 성능을 크게 좌우하는 요소는 RAID chunk size다. chunk size는 데이터를 디스크에 분산 저장할 때 잘라내는 최소 단위로, 이 값에 따라 디스크의 참여율과 I/O 패턴이 달라진다. 결국 chunk size가 RAID의 읽기·쓰기 성능을 사실상 결정한다 해도 과언이 아니다.

읽기, 쓰기, 혼합 워크로드에 따른 전략

• 읽기 중심(Sequential Read)
  동영상 스트리밍, 백업 서버처럼 큰 파일을 순차적으로 읽는 경우라면 chunk size를 크게 잡는 것이 유리하다. chunk size가 크면 개별 디스크가 긴 구간을 연속적으로 읽을 수 있어, 불필요한 디스크 전환이 줄고 디스크 헤드 이동도 최소화된다. 결과적으로 대역폭을 최대한 활용할 수 있다.
  
• 쓰기 중심(Random Write)
  데이터베이스 트랜잭션이나 로그 서버처럼 작은 단위의 쓰기가 자주 발생하는 환경에서는 작은 chunk size가 효과적이다. 작은 블록으로 데이터를 나누면 더 많은 디스크가 동시에 참여하게 되어 병렬성이 극대화된다. 이 경우 RAID 컨트롤러의 캐시 정책(Write-back 등)과 맞물려 작은 I/O도 빠르게 흡수할 수 있다.
  
• 읽기/쓰기 혼합(Mixed IO)
  가상화 환경이나 범용 파일 서버처럼 다양한 I/O 패턴이 섞여 있는 경우에는 균형이 필요하다. 너무 작은 chunk size는 순차 읽기에서 불리하고, 너무 큰 chunk size는 랜덤 쓰기에서 성능이 떨어진다. 따라서 64KB~128KB 같은 중간값을 설정하는 것이 일반적으로 안정적인 선택이다. 실제로 VMware VMFS나 Hyper-V의 권장 stripe size도 이 구간에 몰려 있다.

파일 크기와 디스크 참여율

chunk size는 단순히 블록 크기만 바꾸는 설정이 아니다. 파일 크기 대비 chunk size는 디스크 참여율을 결정하는 변수다.

예를 들어 1MB 파일을 64KB chunk로 저장한다고 하자. 이 경우 최소 16개 블록이 필요하며, RAID는 이를 여러 디스크에 분산한다. 즉, 1MB 파일을 읽거나 쓸 때 여러 디스크가 동시에 참여하게 되어 병렬 처리 효과가 커진다. 반대로 chunk size가 256KB라면 같은 파일은 단 4개 블록으로 구성되고, 디스크 참여율도 줄어든다. 이 경우에는 일부 디스크만 집중적으로 일하게 되어 순차 처리 효율은 올라가지만 병렬성은 떨어진다.

결국 워크로드와 파일 크기에 따라 “많은 디스크의 병렬 참여”가 유리할 수도 있고, “소수 디스크의 연속 처리”가 유리할 수도 있다. 이 참여율 차이가 바로 RAID 성능의 핵심 변수다.

결론

chunk size는 RAID 성능을 결정짓는 매우 중요한 파라미터다. 읽기 중심인지 쓰기 중심인지, 혼합 워크로드인지에 따라 전략적으로 다르게 설정해야 한다. 또한 파일 크기와 chunk size의 관계에 따라 디스크 참여율이 달라지고, 그로 인해 I/O 병렬성과 순차 처리 효율이 바뀐다. RAID를 단순히 “레벨만 고르면 끝”이라고 생각하면 큰 오산이다. 올바른 chunk size를 설정하는 것은 RAID의 본래 목적, 즉 여러 디스크를 동시에 활용해 성능을 극대화한다는 목표를 실현하는 핵심 열쇠다.

🛠 마지막 수정일: 2025.09.26