RAIDレベルの説明

特に中小企業向けにNASデバイスまたはサーバーの購入を検討したことがある場合、「RAID」という用語に出くわすことは間違いありません。 RAIDは、Redundant Array of Inexpensive（または「Independent」）Disksの略です。 一般に、RAID対応システムは2つ以上のハードディスクを使用して、パフォーマンスを向上させたり、マシン（通常はNASまたはサーバー）にある程度のフォールトトレランスを提供します。 フォールトトレランスとは、故障したコンポーネント（通常はハードドライブ）を搭載したマシンが引き続き動作できるようにすることで、故障したハードウェアにセーフティネットを提供することを意味します。 フォールトトレランスは生産性の中断を軽減し、データ損失の可能性も減らします。

そのフォールトトレランスを構成する方法は、セットアップしたRAIDレベルによって異なります。 RAIDレベルは、ストレージデバイスにあるディスクの数、データニーズに対するドライブフェイルオーバーとリカバリの重要性、およびパフォーマンスを最大化することの重要性に依存します。 一般に、ビジネスでは、ハードウェア障害が発生した場合に、たとえばホームユーザーよりもデータをそのまま保持することが急務です。 異なるRAIDレベルは、パフォーマンスの最適化とデータ保護の間の異なるバランスを提供することを目的とした異なる構成を表します。

RAIDの概要

RAIDは、ディスクフォールトトレランスと最適化されたパフォーマンスが贅沢品ではなく必須である企業や組織で伝統的に実装されています。 ビジネスデータセンターのサーバーとNASには通常、RAIDコントローラー（ディスクのアレイを制御するハードウェアの一部）があります。 これらのシステムは、RAID構成に応じて複数のSSDまたはSATAドライブを備えています。 消費者のストレージに対する需要が高まっているため、ホームNASデバイスもRAIDをサポートしています。 ユーザーが企業のようにRAIDの力を活用できるように、ホーム、プロシューマー、およびスモールビジネスのNASには2つ以上のディスクドライブベイが同梱されています。

ソフトウェアRAIDは、専用のハードウェアRAIDコントローラーを必要とせずにRAIDをセットアップできることを意味します。 RAID機能はオペレーティングシステムに固有のものです。 Windows 8のストレージスペース機能とWindows 7（ProおよびUltimateエディション）には、RAIDのサポートが組み込まれています。 2つのパーティションで1つのディスクをセットアップできます。1つはブート用、もう1つはデータストレージ用で、データパーティションをミラーリングします。

このタイプのRAIDは、OS X Server、Linux、Windows Serverなどの他のオペレーティングシステムでも使用できます。 このタイプのRAIDはすでにOSの機能として提供されているため、価格に勝るものはありません。 ソフトウェアRAIDは、ドットヒルなどのベンダーが提供する仮想RAIDソリューションを構成して、強力なホストベースの仮想RAIDアダプターを提供することもできます。 ただし、これはエンタープライズネットワークにより適したソリューションです。

私に適したRAIDはどれですか？

前述のように、いくつかのRAIDレベルがあり、選択するレベルは、パフォーマンスのためにRAIDを使用するかフォールトトレランス（またはその両方）を使用するかによって異なります。 ソフトウェアはハードウェアベースのRAIDよりも少ないレベルをサポートするため、ハードウェアRAIDかソフトウェアRAIDかは重要です。 ハードウェアRAIDの場合、使用するコントローラーのタイプも重要です。 さまざまなコントローラーがさまざまなレベルのRAIDをサポートし、アレイで使用できるディスクの種類（SAS、SATA、またはSSD）も決定します。

一般的なRAIDレベルの概要は次のとおりです。

RAID 0は、サーバーのパフォーマンスを向上させるために使用されます。 「ディスクストライピング」とも呼ばれます。 RAID 0では、データは複数のディスクに書き込まれます。 これは、コンピューターが実行している作業が1つではなく複数のディスクで処理されることを意味し、複数のドライブがデータの読み取りと書き込みを行うためパフォーマンスが向上し、ディスクI / Oが向上します。 少なくとも2つのディスクが必要です。 ほとんどのコントローラーと同様に、ソフトウェアとハ​​ードウェアRAIDの両方がRAID 0をサポートします。 欠点は、フォールトトレランスがないことです。 1つのディスクに障害が発生すると、アレイ全体に影響し、データの損失または破損の可能性が高まります。

RAID 1は、「ディスクミラーリング」と呼ばれるフォールトトレランス構成です。 RAID 1では、データが1つのディスクから別のディスクにシームレスかつ同時にコピーされ、レプリカまたはミラーが作成されます。 一方のディスクが揚げられても、もう一方のディスクは動作し続けることができます。 フォールトトレランスを実装する最も簡単な方法であり、比較的低コストです。

欠点は、RAID 1によってパフォーマンスがわずかに低下することです。 RAID 1は、ソフトウェアまたはハードウェアのいずれかで実装できます。 RAID 1ハードウェアの実装には、少なくとも2つのディスクが必要です。 ソフトウェアRAID 1では、2つの物理ディスクの代わりに、単一ディスク上のボリューム間でデータをミラーリングできます。 覚えておくべきもう1つの点は、RAID 1がディスクの総容量を半分に削減することです。2台の1TBドライブを搭載したサーバーがRAID 1で構成されている場合、ストレージ容量は2TBではなく1TBになります。

RAID 5は、ビジネスサーバーおよびエンタープライズNASデバイスの群を抜いて最も一般的なRAID構成です。 このRAIDレベルは、ミラーリングやフォールトトレランスよりも優れたパフォーマンスを提供します。 RAID 5では、データとパリティ（リカバリに使用される追加データ）が3つ以上のディスクにストライプされます。 ディスクにエラーが発生したり、障害が発生したりすると、この分散データとパリティブロックからデータがシームレスかつ自動的に再作成されます。 基本的に、1つのディスクがバケットをキックしても、故障したドライブを交換できるまで、システムは引き続き動作可能です。 RAID 5のもう1つの利点は、アレイ内のドライブに障害が発生した場合に、多くのNASおよびサーバードライブを「ホットスワップ可能」にすることです。そのドライブは、サーバーまたはNASをシャットダウンせずに、新しいドライブと交換できますサーバーまたはNASにアクセスしているユーザーを中断します。 ドライブに障害が発生すると（最終的には障害が発生します）、障害のあるディスクが交換されると、データが新しいディスクに再構築されるため、フォールトトレランスに最適なソリューションです。 RAID 5のマイナス面は、多くの書き込み操作を実行するサーバーのパフォーマンスが低下することです。 たとえば、多くの従業員が平日にアクセスするデータベースを持つサーバー上のRAID 5では、顕著な遅延が発生する可能性があります。

RAID 6は、企業でも頻繁に使用されます。 RAID 5と同じですが、RAID 5よりも1つのパリティブロックを使用するため、さらに堅牢なソリューションです。2台のディスクを停止し、システムを動作させることができます。

RAID 10はRAID 1と0の組み合わせであり、多くの場合RAID 1 + 0と表示されます。 これは、RAID 1のミラーリングとRAID 0のストライピングを組み合わせたものです。最高のパフォーマンスを提供するのはRAIDレベルですが、コストがかかり、最低4つの他のRAIDレベルの2倍のディスクが必要です。 これは、使用率の高いデータベースサーバーや、多くの書き込み操作を実行するサーバーに最適なRAIDレベルです。 RAID 10はハードウェアまたはソフトウェアとして実装できますが、一般的なコンセンサスは、ソフトウェアRAID 10を使用するとパフォーマンス上の利点の多くが失われることです。

他のRAIDレベル他のRAIDレベルがあります：2、3、4、7、0 + 1…しかし、それらは既に述べたメインのRAID構成の実際のバリアントであり、特定の場合に使用されます。 それぞれの簡単な説明を次に示します。

RAID 2はRAID 5と似ていますが、パリティを使用したディスクストライピングの代わりに、ビットレベルでストライピングが行われます。 実装コストが通常法外に高く（通常のセットアップでは10個のディスクが必要）、一部のディスクI / O操作ではパフォーマンスが低下するため、RAID 2はほとんどデプロイされません。

RAID 3もRAID 5に似ていますが、このソリューションには専用のパリティドライブが必要です。 RAID 3は、その恩恵を受けることができる最も特殊なデータベースまたは処理環境を除き、ほとんど使用されません。

RAID 4は、ディスクストライピングがRAID 3のようなビットレベルではなく、バイトレベルで行われる構成です。

RAID 7は、現在廃止されているストレージコンピューター社が所有する独自のレベルのRAIDです。

RAID 0 + 1は、多くの場合、RAID 10（RAID 1 + 0）と交換されますが、2つは同じではありません。 RAID 0 + 1は、RAID 0アレイであるセグメントを持つミラー化されたアレイです。 高いパフォーマンスを必要とする特定のインフラストラクチャに実装されていますが、高度なスケーラビリティは必要ありません。

小規模から中規模のビジネス目的の場合、耐障害性とパフォーマンスを向上させるにはRAID 0、1、5、場合によっては10で十分です。 ほとんどのホームユーザーにとって、RAID 5は使い過ぎかもしれませんが、RAID 1ミラーリングは適切なフォールトトレランスを提供します。

RAIDはバックアップではなく、バックアップ戦略（できれば自動化された戦略）を置き換えるものでもないことを覚えておくことが重要です。 RAIDデバイスへのバックアップは、このような戦略の一部である可能性があります。 プライマリサーバーまたはストレージデバイスとして使用するRAID対応デバイスは所有していません。 RAIDは、NASとサーバーのパフォーマンスを最適化し、ハードウェア障害から迅速に回復する優れた方法ですが、全体的な災害復旧ソリューションの一部にすぎません。