第21回 RAID(レイド)とは?

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ITパスポートの勉強中に出てきたRAID(レイド)という用語。手持ちのテキストでは基本的なRAID0、RAID1、RAID5しか記載しておらず、他のRAIDはどんな機能があるのだろう?と疑問に思ったので備忘録も兼ね今回はRAID(レイド)について解説したいと思います。まず、RAIDの定義ですが以下のようになります。

RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)

Redundant(冗長な) Array(~を配置する) of Inexpensive(安価な) Disks(ディスク)=低価格ディスクの冗長配列

複数の HDD を束にして 大容量化 や 高速化 を図ったり、HDD が故障した時でもデータを失うことなく取り出せるようにするもの1987年にカリフォルニア大学バークレイ校のDavid A.Patterson氏らが発表した論文によって初めて紹介された。この論文では、RAIDレベルは1~5まで定義されていた(その後、RAID 0とRAID 6が追加されている)。現在、「基本的な」RAIDレベルといえばRAID 0~5を指すことが多い。

↓0と1が合体して早くて信頼性もある奴、10とはまた違うRAID0、RAID1、RAID0+1(RAID01)、RAID1+0(RAID10)、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID5+0(RAID50)、RAID6

RAIDレベルは以下7種類(括弧の中は最低限必要な台数)

RAIDレベルは数字が大きいほど、あるいは小さいほど、性能や機能が高いわけではないことに注意。

RAID 0 ( 最低 2 台 )

データをブロック単位に分割して、複数のディスクに分散して配置するので読み書き速度が速い。別名ストライピング但し、一つでもディスクが壊れると全てのHDDにアクセス出来なくなるので、
耐障害性が低く、信頼性が無い。

RAID 1 ( 最低 2 台 )

同じデータを複数のディスクに書き込むことで、片方のディスクに障害が発生した場合でも、データが失われない。別名ミラーリング信頼性が高くなる代わりにコストがかかる。

RAID 2 ( 最低 5 台 )

データ本体とエラー修正用の冗長コードをそれぞれ複数の専用ドライブに分割して記録する方式
データはバイト(あるいはビット)といった容量単位で分割される冗長コードには、メインメモリなどで使用されるハミングコードという仕組みが採用されている点が特徴。この仕組みはHDDでは、動作も遅く実用的ではない。また、データと冗長コードはそれぞれ複数の専用ドライブが必要であり、最小構成の場合でもHDD2台分のデータを保存するのにHDDが3台必要になる為コストがかかってしまうので、あまり採用されない。

RAID 3 ( 最低 3 台 )

RAID2では冗長コードの保存に使用するHDDの数が3台だったが、RAID3では1台しか使用しないその為RAID2よりはコストが抑えられる。

RAID 4 ( 最低 3 台 )

1つのデータを分割して複数のハードディスクに保存する。この分割されたデータの大きさがRAID3とRAID4では異なる。RAID3ではbit単位、もしくはByte単位でデータを分割するのに対し、RAID4では「ブロック単位」と呼ばれる単位で分割する。ブロック単位で処理することでデータを保存したり取り出したりするときの効率が上がる。

RAID 5 ( 最低 3 台 )

高速化 と 耐障害性 を両立させ、さらに 大容量化 までも可能にした もの3台以上のハードディスクにデータを分散して書き込むパリティ情報も分割して書き込まれる

RAID0のストライピングに信頼性を追加したタイプ。ハードディスクを交換するとパリティ情報から復旧できるが2台以上の同時故障には対応出来ない

RAID 6 ( 最低 4 台 )

基本的にはRAID5と同様の技術だが、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

一般的に良く使われるのはRAID0,RAID1,RAID5他のものは動作がより複雑であったり、コストがかかり過ぎてしまうためあまり使われない模様 。

他にも、各レベルを合体したRAID0+1(RAID01)、RAID1+0(RAID10)、RAID5+0(RAID50)
もある。0+1と1+0とパッと見ただけだと「同じでは?」と思う人もいると思いますが、まずRAID0を行い、次にRAID1を行うかRAID1を行い、RAID0を行うという風に順番に違いがあるので注意です。可用性という観点から見ればRAID10の方が上になるそうです。

参考資料

http://korobehashire.blog86.fc2.com/blog-entry-444.html
http://buffalo.jp/products/catalog/storage/raid/raid.html
http://wa3.i-3-i.info/index.html
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Watcher/20060518/238330/

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