続々 RAIDについて学んだこと

大変お世話になっております。
反逆する武士
uematu tubasaです。

~~~~~~以下はデータSOSのWEBページより~~~~~
https://www.data-sos.com/raid/raid07.html
基本的なRAIDレベル

各RAIDレベルの特徴について詳しく説明いたします。それぞれのRAIDレベルには、メリットだけでなくデメリットも必ずありますので、ご自分の目的にあったものがどのレベルなのか、良く吟味してみてください。

RAID0【レイド・ゼロ】

概要

2台以上のHDDを組み合わせて一つのストレージとして扱う仕組み。
データはブロック単位で分割されて複数のHDDに対して同時並行的に処理される為、通常よりも処理速度が高速になります。
反面、冗長性は備えておらず、構成するHDDのうちどれか1台に障害が発生するとシステム全体が動作不能となり、全てのデータへのアクセスが不可能となります。

なお、「RAID」の「R」=冗長性(Redundancy)を持たない事から「RAID」には含まれないとの解釈もありますが、ストライピングはRAIDにおける高速化技術の基本となっており、多くのRAID製品でサポートされています。

RAID0のしくみ
[1] データはRAIDコントローラー上でブロック単位に分割されます。
[2] 複数のHDDに分散して書き込まれます。
raid0.gif

メリット
◦構成するHDDの台数に比例してアクセスが高速になる。
◦構成するHDD全ての合計容量を利用でき利用効率が高く、容易に大容量の単一ストレージを作成できる。(※1)

(※1)構成するHDDの容量が異なる場合は合計容量を使い切れない。基本的にRAIDでは同一容量のHDDを使用する事が推奨される。

デメリット
◦耐障害性は無く、構成するHDDのうち一台でも障害が発生すると動作不能となる。
◦構成するHDD台数に比例して故障する確率も高くなる。

RAID1【レイド・ワン/レイド・イチ】

概要

2台以上のHDDを組み合わせて同一データを複数のHDDに書き込み、HDDのコピーを用意するというシンプルな方法で耐障害性を高めたもの。
1台のHDDに障害が発生しても、他のHDDでデータを処理できるため動作不能に陥ることはありません。
ただし、同じ内容が複数台のHDDに保存される為、データ保存領域として利用できる容量は、構成するHDDの合計容量の1/2以下となります。

RAID1のしくみ
複数のHDDに対して、同一のデータが保存されます。
raid1.gif

メリット
◦1台のHDDに障害が発生してもシステムは稼働し続けることができ、復旧も早い。
◦構成するHDDの台数が増えれば、耐障害性も高くなる。

デメリット
◦複数台のHDDに同一データの書き込みを行う為、通常の単一ドライブへの書き込みよりも時間がかかる。
◦使用可能な容量は構成するHDD(最も容量が小さいHDD)1台分の容量。構成する台数が増えるほど利用効率は悪くなる。
◦単一ストレージの大容量化、高速化を目的としていない。

RAID5【レイド・ファイブ/レイド・ゴ】

概要

データはRAID0同様に分割して書き込まれるのに加え、同時に「パリティ」と呼ばれる冗長コードが生成されて書き込まれるのが特徴。
これにより、構成HDDのうち1台に障害が発生しても、残りのデータとパリティを元に欠損したデータを算出、完全な状態のデータを生成することができます。また、RAID4ではこのパリティが特定の一つのHDDに書き込まれるのに対し、RAID5ではパリティを各ドライブに分散して書き込みます。その為、特定のパリティドライブに対する負荷が減る為、高速化が図れます。
(例えば3台構成のRAID5アレイでどのHDDに障害が発生しても、残りの2台構成の状態でシステムとしては稼働可能。欠損したデータは毎回演算によって算出される為、速度は低下する。)
ただし、構成HDDのうち2台以上に障害が発生した場合には動作不能となり、データの再生・回復も不可能となります。

RAID5のしくみ
[1]-1 RAIDコントローラ上でデータがブロックに分割されます。
[1]-2 それと同時に「パリティ」が生成されます(図中の「P-***」)。
[2] 分割されたデータのブロックとパリティが複数のドライブに分散して書き込まれます。
raid5.gif

メリット
◦構成HDDの1台が壊れた状態でも稼働が可能。
◦破損ドライブを交換しリビルドを行うことでシステムを正常な状態に回復できる。
◦パリティの保存には構成HDDの数にかかわらず1台分の容量しか使用しない為、構成HDDの数が多いほど容量効率も向上する。
◦データの読み出しは複数ドライブから同時並行的に処理されるので高速。構成するドライブ数に比例して速度の向上も見込める。

デメリット
◦データの書き込み/更新時にはパリティの作成/更新を伴う為、書き込み性能の面では決して高いものではない。
◦2台以上のドライブに障害が発生した際には回復不可能となる。
◦1台故障時にトラブルに気づかない例が多く、致命的な障害が起きやすい。
◦最低3台のHDDが必要な為、導入コストが若干高くなる。

RAID6【レイド・シックス/レイド・ロク】

概要

基本的にはRAID5と同様の技術ですが、パリティを2重で生成して異なるディスクに記録することで耐障害性を向上させたものです。
RAID5では2台のHDDに障害が発生した場合は回復不能となりますが、RAID6では2台のHDDに障害が発生した状態でもシステムとして稼働します。

RAID6のしくみ
[1]-1 RAIDコントローラ上でデータがブロックに分割されます。
[1]-2 それと同時に「パリティ」が二重に生成されます(図中の「P-***」)。
[2] 分割されたデータのブロックとパリティが複数のドライブに分散して書き込まれます。
raid6.gif

メリット
RAID5よりも高い耐障害性(構成HDDのうち2台の障害まで対応可能)

デメリット
◦パリティの保存に構成HDDの数にかかわらず2台分の容量が必要となる為、容量効率はRAID5よりも劣る。
◦生成されるパリティが増加する分、書き込み性能もRAID5に比べ劣る。

RAID10【レイド・テン/レイド・ジュウ】

概要

RAID1とRAID0を組み合わせて、
・容量の増大
・速度の高速化
・耐障害性の向上
を狙った技術です。
RAID10は、複数のミラーセット(RAID1)をストライピング(RAID0)したもので、RAID0+1と混同されがちですが、冗長性の面でメリットがあります。

簡単に言うと、ストライピングされる各HDDがそれぞれ2重化されている状態となりますので、それぞれのミラーセットの両方のドライブが同時に壊れなければ、継続稼働可能です。

RAID10のしくみ
[1]-1 まず、データがブロックに分割されます。
[1]-2 分割されたデータを複製されます。
[2] 各ミラーセットに分散して保存されます。

※「ミラーセット1」と「ミラーセット2」を、それぞれ一台のHDDと考えれば比較的わかりやすいかと思います。「ミラーセット1」と「ミラーセット2」の2台のHDDでストライピングRAIDを構築しているというイメージです。
raid10.gif

メリット
同一のミラーセットを構成するHDDが故障しない限りは修復可能な高い耐障害性。
(2台のミラーセットx2の計4台で構成されたRAID10の場合、各ミラーセット1台づつ計2台の故障にも耐える事が可能)

デメリット
◦ミラーリング構成の為使用可能HDDの2倍のHDDが必要となり、容量効率がRAID5に劣る。
◦最低4台のHDDが必要な為、導入コストが高い。
~~~~~以上、データSOSのWEBページより~~~~~

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プロフィール

uematu tubasa

Author:uematu tubasa
平成生まれの尊皇攘夷派で、某国立大学の経済学部出身の
uematu tubasaと申します。

基本情報技術者、電子書籍作家。

失業と低所得と借金に負けない!
私は戦う、この残酷な世界で!

北朝鮮の核実験がきっかけで政治に興味を持った若者です。
『消費税廃止への進撃』
『ビジネスの種を蒔け』
『究極の空き家対策』
『家賃半額』を出版しました。
『雇用、所得、物価の一般理論(仮)』
『我が国日本の海洋戦略(仮)』
『日銀は錬金術師(仮)』
『ケインズは二度死ぬ(仮)』
『なぜバターがスーパーから消えたのか(仮)』
『住宅資産倍増計画(仮)』
『天皇器官説(仮)』
『移民拒絶論(仮)』
『人口補完計画(仮)』
『地政学の強化書(仮)』を出版する予定です。

日本核武装論の出版が中期的目標です。

核武装推進論者、ネオクラシカルリアリスト(新古典派現実主義者)、地政学を国立大学の必須履修科目にするべきと考えています。

自主憲法制定論者(現行憲法破棄、大日本帝国憲法改正)、女系天皇公認論者、暫定的な保護貿易協定推進論者、消費税廃止論者、経済ナショナリスト、公的家賃補助導入論者、対米自立論者、日米同盟堅持論者、反特定亜細亜、移民拒絶論者。

すべての売国法案に反対しております。

基本的には政策論を中心に書いております。
ご意見ご感想をよろしくお願い致します。

好きな漫画:ゴーマニズム宣言、金色のガッシュ、3月のライオン、進撃の巨人、もやしもん、ダイヤのエース、黒子のバスケ、銀の匙、鋼の錬金術師、ハイキュー!! アルスラーン戦記

好きなPCゲーム:泣きゲー全般(主にKey作品)

好きな食べ物:そば、寿司、天ぷら、おにぎり、トマト、ピザ、パスタ、ソーセージ、ポトフ、フィッシュ&チップス、ペペロンチーノ、フライドポテト。

好きな飲み物:緑茶、麦茶、カシスオレンジ、果実系ジュース、CCレモン、日本酒

好きな女性のタイプ:明るくて家庭的な日本人女性

趣味:読書(核戦略、地政学、国際政治学、経済学など)とジョギング(1日往復10kmを週に2日ぐらい)

特筆事項:性別は男性(遺伝子組み換えではない) 両親共に日本人

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