RAID ストレージとは何ですか? 最適な RAID 構成は何ですか?

スペースが不足すると、コンピューターの動作がイライラするほど遅くなることがあります。

冗長性を提供する RAID ソリューションが必要になるのは、単一のディスクから複数のディスクに移行するときです。

ただし、最適な RAID 構成は、データストレージのニーズと予算によって異なります。スマート RAID 計算ツールを使用すると、特定の RAID 構成に必要なディスクの数、ディスク容量、パリティを計算できます。主要な RAID レベルは 5 つあります (および、それほど一般的ではない他の RAID タイプもいくつかあります)。ボリュームに応じて、RAID 0 ディスク構成を使用する理由を説明します。 RAID アレイで処理する必要があるボリュームについて最適な決定ができるように、これらの RAID レベルについて説明しましょう。

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実際のの意味RAIDRedundant Array of Independent Disks (元々は Redundant Array of Inexpensive Disks) です。RAID は、複数の小型ディスクを 1 つのより高性能なデバイスに結合することで、データストレージのパフォーマンスと信頼性を向上させるために使用されるテクノロジーです。この用語自体は、David Patterson、Garth Gibson、Randy Katz によって造られました。 RAID は、1988 年に「安価なディスクの冗長アレイ (RAID) の事例」という技術レポートで初めて言及されました。このレポートでは、RAID 冗長性を備えたアレイは単一のディスクドライブよりも信頼性が高い可能性があると主張されています。カッツ氏によると、この頭字語の「安価」という用語は、低コストの意味合いから、業界ベンダーによってすぐに「独立系」という用語に置き換えられました。

RAID の利点

RAID アレイには多くの利点がありますが、それらは選択した RAID 構成によって異なります。一般に、RAID は次のことに役立ちます。

増加中フォールトトレランス、つまり 1 つまたは複数のディスク障害が発生しても機能する能力。
ブースティング読み取りおよび書き込み (I/O) 速度。
拡大するすべてのデータを保存できるストレージ容量。
改善するデータのセキュリティ。
確保するデータの信頼性。
保管ディスクの 1 つが故障した場合にシステムが稼働しているため、交換時間が確保できないため、ダウンタイムが発生しません。
警告パリティチェック機能を使用して潜在的なクラッシュが発生する可能性があるユーザー。

RAID は何に使用されますか

RAID は、データを複数のディスクに配置し、入出力操作をバランスよくオーバーラップできるようにすることでパフォーマンスを向上させます。

一方、複数のディスクを使用すると、平均故障間隔(MTBF)、RAID アレイのセットアップも大幅に向上します耐障害性RAID は、ストレージのパフォーマンスと信頼性を向上させる目的で、他のディスク (またはアレイ) からデータをバックアップするために使用できますが、データのバックアップの代替または代替を目的としたものではありません。データは、保存されているディスクに害を及ぼすことなく、損傷または消去される可能性があります。たとえば、システムの誤動作の結果としてデータの一部が上書きされたり、ユーザーの意図的でない (または悪意のある) アクションによりファイルが破損したりする可能性があります。 RAID データ回復が必要かどうかを判断できるように、ハードドライブ障害の兆候を理解することが重要です。

RAID 冗長性の実現方法

いろいろありますRAID構成(または RAID レベル) それぞれが、保存されたデータを操作するために異なる技術を適用します。利用可能なディスク間でのデータの分散は、ソフトウェアまたは RAID コントローラと呼ばれるハードウェアによって管理できます。データストレージ用の主な RAID テクニックは次のとおりです。

スパン:次のディスクに書き込む前に、容量がいっぱいになるまで最初の物理ドライブにのみデータを書き込みます。
ストライピング:データをブロックに分割し、そのフローをドライブ間で分割します。
ミラーリング:データの同一コピーを異なるブロックに同時に保存します。
パリティ (またはチェックビット):ドライブの故障やデータの欠落が発生した場合にシステムがダウンするのを防ぐために、欠落しているブロックを計算します。

それぞれのテクニックは目的に適しており、異なる利点が得られます。 RAID 構成 (RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、または RAID 10) に応じて、1 つの技術を単独で使用することも、複数の技術を組み合わせて使用することもできます。

一般的な RAID 構成

以下は最も人気のあるものですRAID レベルと各データ分散技術の適用方法（またはそれらの組み合わせ）さまざまなニーズに対応します。どの RAID 構成レベルがパフォーマンス、ストレージ容量、セキュリティ、信頼性の向上をもたらすかを確認できます。

RAID 0

ストライプ技術を適用します。パリティ、冗長性、または耐障害性を持たずに、データを 2 つ以上のディスクに分割します。いずれかのドライブに障害が発生すると、そのドライブ内のすべてのデータが失われます。RAID 0アレイが失われ、システム全体が機能できなくなります。ライブストリームのキャッシュなど、重要ではないデータの保存目的に最適です。速度が重要で信頼性が二の次の場合、RAID 0 構成を使用することをお勧めします。: 優れたパフォーマンス (読み取りおよび書き込み操作)。すべてのストレージ容量が使用され、パリティ制御に関連するオーバーヘッドはありません。実装が簡単です。短所: データの冗長性なし。フォールトトレランスがありません。に適しています: ライブストリーミング、IPTV、VODエッジサーバー

RAID 1

ミラーリング技術を適用します。前のレベルの RAID 0 と RAID 1 と比較すると、後者はドライブのペアに同一の情報を書き込むことによってデータを複製します。この方法では書き込み速度は向上しませんが、フェイルオーバーストレージを作成するには優れた方法です。アレイ内のいずれかの要素に障害が発生した場合でも、システムは残りのディスクからデータにアクセスできます。障害のあるディスクが新しいディスクと交換されるとすぐに、機能しているディスクからデータがコピーされ、アレイが再構築されます。データの冗長性と信頼性が重要なアプリケーションサーバーに最適です。: 耐障害性。読み取りパフォーマンスの向上。データの復旧は非常に簡単です。短所: 使用可能なストレージ容量が少なくなります (すべてのデータが 2 回書き込まれるため、ドライブの総容量の半分のみ)。に適しています：会計システム、在庫管理など

RAID 5

パリティ技術を使用してストライピングを適用します。 RAID 5 は現在最も一般的で、最も安全な構成の 1 つとして広く受け入れられています。RAID 5少なくとも 3 つのドライブが必要です。ただし、他のデータブロックが利用できなくなった場合でも、他のデータブロックの 1 つからデータを計算できるため、速度 (データは複数のディスクからアクセスされるため) と高い信頼性の両方を提供します。したがって、この RAID レベルは、データやアクセスを失うことなく、単一ドライブの障害に耐えることができます。データドライブの数が限られているファイルサーバーやアプリケーションサーバーに最適です。: 耐障害性と読み取り操作のパフォーマンスの向上 (計算プロセスにより書き込みが多少遅くなります)。短所: ドライブの障害はデータのスループットに影響を与える可能性があります。テクノロジーの複雑さ。に適しています: ファイルストレージサーバー、アプリケーションサーバー。

RAID 6

ダブルパリティ技術によるストライピングを適用します。 RAID 6 には少なくとも 4 つのドライブが必要です。セットアップは RAID 5 とほぼ同じですが、RAID 6 ではパリティブロックを 1 つ多く利用することで信頼性が向上しています。これにより、アレイ全体が 2 台のドライブの同時停止に耐え、運用システムにアクセス可能な状態を維持できるようになります。長所: RAID 5 よりも高い冗長性、優れた信頼性。読み取りパフォーマンスの向上。短所: 書き込みパフォーマンスが RAID 5 よりも遅い。ドライブの障害はデータのスループットに影響を与える可能性があります。テクノロジーの複雑さ。に適しています: 大規模ファイルストレージサーバーおよびアプリケーションサーバー。

RAID 10 (0+1)

ストライピングとミラーリング技術を適用します。このレベルは、RAID 1 の冗長性と RAID 0 の向上したパフォーマンスを組み合わせたものです。セカンダリドライブ上のすべてのデータをミラーリングすることでセキュリティを提供し、同時にドライブの各セットにわたるストライピングを使用してデータ転送を高速化します。RAID 10 は、高いパフォーマンスとセキュリティの両方が必要な環境に最適です。: 耐障害性。非常に高いパフォーマンス。短所: コストが大幅に高くなります (ストレージ容量の半分がミラーリングに使用されるため)。に適しています: 使用頻度の高いデータベースサーバーおよび大量の書き込み操作を実行するデータベースサーバー。

あまり一般的ではない RAID 構成

RAID 2

めったに使用されないこの方法は、ブロックレベルではなくビットでデータを除去し、エラー訂正にハミングコードを使用します。

RAID 3

こちらもほとんど使用されませんが、RAID 3 は専用のパリティディスクを使用したバイトレベルのストライピングを使用します。この設定では、複数のリクエストを同時に処理することはできません。

RAID 4

この構成は、ブロックレベルのストライピングと専用パリティディスクで構成されます。これにより、システムの読み取り速度は速くなりますが、一般に書き込み速度は遅くなります。

RAID 5E

これは RAID 5 のレイアウトのバリエーションで、指定された予備スペースにより障害が発生したアレイをすぐに再構築できます。障害が発生した場合、このスペースは常に空のままになります。

TL;DR

RAID ストレージシステムとは何か、そしてその利点について詳しく知ることが、単独の HDD セットアップを RAID アレイにアップグレードするための第一歩です。この RAID 構成ガイドは、考えられるオプション間を移動し、どのオプションを選択するかを決定するのに役立ちます。RAIDのタイプRAID について詳しく知るか、SalvageData の専門家にサポートを依頼してください。