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初心者のためのRAID講座! RAIDとは?

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RAIDとは?

最近、よく聞くことがあると思いますが、RAIDとは何でしょう?
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て、仮想的な1台のハードディスクとして利用する技術で、併せて冗長性を向上させることができます。
NASを使用する時には、知識として覚えておいたほうがいいです。

 

NASって何? 何ができるの?
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 RAIDの長所

冗長性が確保できる

RAIDの長所として最も大きな利点は、「冗長性を確保できる」ということでしょう。
IT関連での冗長性とは、耐障害性を高めるためにネットワークを含むシステム全体を二重化して予備システムを準備することを冗長化といい、冗長化によって信頼性、安全性を確保した状態をいいます。
HDDが1台壊れてもシステムが稼働できる状態を確保できるため、一時的にも停止しないで継続使用できるメリットは大きいと思います。
家庭用の場合だと、バックアップでいいのではと思いますが、バックアップは、1日や週1回などでバックアップを取ることが通常と思いますので、どうしても消失するデータが存在します。ここが、RAIDの大きな特徴と言えると思います。

 

複数HDDを単体として使用できる。

複数のHDDを単体として使用できるため、複数台のHDDにアクセスする手間がなくなります。
また、ハードディスクは大容量の物だと、まだまだ高いので、複数HDDを単体HDDとして扱えるのは便利だと思います。
複数HDDに、これはこっちこれはあっちというふうにあちこちアクセスしないといけないのは不便ですよね。

 

処理速度を高速化できる

RAID 0の場合、複数のハードディスクに分散してデータを読み書きをすることで高速化されます。
これをストライピングと呼びます。
ただし、RAID 0はデータの保護を目的としていないので、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、安全・安心を考えた場合、その他のRAIDと組み合わせて運用する必要があります。

 

RAIDの短所

HDD容量が実際の容量より少なくなる。(初期投資にお金が・・・)

RAIDを構成する場合、RAID0を除いて、データ保護のためのHDDが1つ以上必要になるため、実際のHDD容量より少なくなってしまうことと、初期投資でお金がかかってしまいます。

 

削除データは復旧できない

ミラーリングという機能は、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。
データを削除した場合にもほぼ同時に処理するため、ミスに備えるのであればバックアップは別に外付けHDDに取っておいたほうがいいと思います。
また、HDDが1台壊れた時に、復旧作業中にもう一台が壊れることもあるので、とにかく大事なデータを保護したいのであれば、別にバックアップを取っておいた方が安心です。

 

故障のリスクが高くなる

例えばRAID 0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ることになります。
さらに、複数のハードディスクにデータを分散記録するため、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。
このため、他のRAID構成を考えた方がいいと思います。

 

RAIDレベル

ここから、RAIDレベルの具体的なメリット・デメリットについて触れていきたいと思います。
下記以外に、RAID2,3,4というレベルもありますが、ほとんど利用されていないので割愛します。
ここでは、現在主に使われているレベルについてご説明していきます。

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RAID 0(ストライピング)

必要HDD数:2台~

メリット:読み書き速度が上がる。
デメリット:耐障害性は全く無い

RAID0は複数台のハードディスクにデータを分散して読み書きすることで高速化できます。
これをストライピングと呼びます。
高速なうえ、組み合わせたHDDの容量を100%利用が可能です。
ただし、冗長性がなく耐障害性もない。
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。
1台のドライブが故障しただけでアクセスできなくなり全データが失われてしまう。
また、HDDの数が多くなるということは、故障するHDDの数が増えるということになるので、故障率は単体ドライブに比べ高くなります。そのため、RAID 1やRAID 5などを速度の向上を図る目的でストライピング化した形で用いられることが多いと言えます。

 

RAID 1(ミラーリング)

必要HDD数:2台~

メリット:耐障害性に優れている
デメリット:使用できるディスク容量が50%以下になる。

RAID 1は複数台のハードディスクに、同時に同じ内容を書き込みます。これをミラーリングと呼びます。
1台が故障しても、システムは稼動することができる耐障害性の高いRAIDです。
ただし、複数台に同じデータを持っているので、組み合わせたハードディスク容量の半分以下となってしまいます。

 

RAID 5

必要HDD数:3台~

メリット:耐障害性の向上と高速化、大容量化の全てを実現できる。
デメリット:データ書き込み時にパリティの生成により速度低下。

RAID 0のストライピングに加えて、複数のディスクにデータを分散して書き込むと同時に、パリティも生成してディスクに書き込みます。
HDD1台が故障しても、それ以外のディスクのデータとパリティ情報から元の完全なデータを生成して回復できます。
ただし、同時に2台以上が壊れると回復は不可能になります。
パリティの保存に必要なのは全ディスク台数に関係なくディスク1台分の容量なので、ディスク台数が多いほど容量の利用効率も向上します。 逆に、台数を増やすということは、2台同時に障害が発生する率も上がるということになります。

 

RAID 6

必要HDD数:4台~

メリット:RAID 5よりも耐障害性に優れている。HDDが2台壊れても復旧可能
デメリット:導入時に、HDDを4台以上用意しないといけないので、初期投資がかかる。
RAID5と比較して、2重のパリティを生成するため速度が低下

RAID5を拡張してパリティをハードディスク2台に生成するため、 2つのハードディスクに障害が発生してもデータ復旧ができるのが特徴です。

 

RAID 10

必要HDD数:4台~

メリット高速化・大容量化のRAID 0と信頼性のRAID 1の組み合わせ。
デメリット:導入時に、HDDを4台以上用意しないといけないので、初期投資がかかる。
HDDの利用は、実際容量の半分以下になります。

RAID10は、RAID1の優れた安全性・耐障害性とraid 0の要素を兼ね備えているRAIDの組み合わせです。

性能が非常に高く、容量の増大や処理速度の高速化、そして耐障害性などに優れています。
可用性と冗長性は、RAID1よりも高めです。

 

まとめ:RAIDでどれがおすすめ?

これは、使用目的で変わります。

家庭用に購入するなら価格的に、2ベイタイプが基本になると思うので、RAID 0か1のどちらかに限定されることになります。この場合、速度を求めるのか、冗長性を求めるのかで決めてください。
我が家の場合、写真や動画を共有することを第一の目的として、データの保護に期待もしていたので、RAID 1で構築しています。
ただし、どれも100%完璧ではないので、出来るだけ完璧を求めるなら外付けHDDにバックアップもお忘れなく!!

4ベイを購入するなら、下記のどれか。
ただし、これまでお話ししたとおり、どれも完ぺきではないので、目的に併せて決めてください。
(1)RAID 5 速度を求めるなら
(2)RAID 6 冗長性を求めるなら
(3)RAID 10 両方を求めるなら

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