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RAID

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2020年6月24日

RAIDの長所・短所、2種類の方式について

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RAIDとは、「Redundant Arrays of Independent Disks(リダンダントアレイオブインディペンデントディスクス)」の略で、複数台のハードディスクを組み合わせることで仮想的な1台のハードディスクとして運用し、冗長性を向上させる技術のことです。
ディスクアレイ(ストレージ)の代表的な実装形態で、主に性能と耐障害性の向上を目的として用いられます。

RAIDの長所と短所とは

RAIDの長所について

  1. 冗長性が確保できる
    RAIDの長所として最も大きなものは、「冗長性を確保できる」ということです。
    RAIDにおける冗長性とは「ハードディスクを追加して、万が一の際に(システムなどを)壊れにくい状態にする」ということで、 耐障害性を高めることによりシステムの信頼性も向上すると言えます。
  2. 容量の拡大ができる
    現在はハードディスクの単価も下がりつつありますが、それでも大容量のデータを保管するにはまだまだ足りないといったニーズもあります。RAIDレベルによって使用可能な容量はハードディスクの合計容量よりも少なくなりますが、RAIDを構築することによって運用上のメリットが見込めます。
    例えば、共有フォルダを目的としたファイルサーバでは、データの分散化によるバックアップ処理の煩雑化が防げたり、データの管理も楽になります。
  3. 処理速度の向上が見込める
    複数のハードディスクに分散することにより、データの読み書きを高速化することも可能です。これはストライピング(RAID0)と呼ばれ、処理を交互に行うことにより待ち時間を減らすことができる仕組みです。
    ただし、データの保護機能はないため、複数台のハードディスクのうち1台でも故障するとすべてのデータは使用できなくなります。そのため、その他のRAIDとの組み合わせて運用することが求められます。

RAIDの短所について

  1. 削除データは復旧できない
    ミラーリングという機能からすると、データを削除したときにもバックアップが取られていると勘違いされがちです。例えばRAID1の場合、同時に2台以上のハードディスクに同じデータを書き込みますが、データを削除した場合もほぼ同時に処理がされます。
    削除データを復旧するには、VSSやテープメディアへの定期的なバックアップが必要となります。
  2. 故障のリスクは高まる
    例えばRAID0を構築する場合、ハードディスクの物理的な故障に対するリスクは、使用するハードディスクの台数分大きくなります。
    さらに、複数のハードディスクに1つのファイルが分散記録されるので、読み書き時のエラー発生率がハードディスクの台数分高くなります。
    また、RAID1の場合はシステムから認識されるのは1台のみであり、1台で運用する場合に比べればコスト高です。
    ハードディスクが故障しない限り、1台は余分に存在するということになってしまいます。
    それぞれの特徴を理解したうえで、必要な構成で運用することが求められます。

RAIDの⽅式について

RAIDの方式には、ハードウェア方式とソフトウェア方式の2種類があります。次は方式について詳しくみていきたいと思います。

ハードウェア方式

RAIDのハードウェア方式には、RAIDコントローラカードを使用するものとディスクアレイユニットを用いる2つの方式があります。

RAIDコントローラーカード
RAIDコントローラーカード
RAIDコントローラと呼ばれる基板をPCに取り付け、RAIDの制御やディスク管理を任せるものです。
一部の製品にはマザーボードにRAIDコントローラ機能を持っている製品があり、この場合はコントローラを別途用意する必要がない為コストを削減できます。
CPUの負荷は少ないですが、多くの場合コントローラ制御用のドライバをインストールする必要があります。
導入コストが安い等のメリットはありますが、OSやPCの性能に依存する事が多く、純粋なハードウェアRAIDと比較すると劣る部分が多いとも言えます。
ディスクアレイユニット
ディスクアレイユニット
上記のRAIDコントローラと違い、特別なドライバは必要なく、CPUへの負荷がほぼありません。
オートリカバリ機能を備えているため障害にも対応でき、RAIDコントローラとドライブが一体化しているので全体としての信頼性が高いと言えます。
RAIDコントローラやソフトウェア方式に比較すると、イニシャルコストが高くなる傾向があります。

ソフトウェア方式

RAIDソフトウェアを利用することで、OS自身がIDEなどを通して複数台のディスクを管理する方式です。
ハードウェア方式と比較するとCPUへの負荷が高いですが、特別なハードウェアを購入する必要がないという利点があります。
パリティ演算を行う必要があるRAIDの場合、CPUの性能に左右されます。

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