RAID レベルの比較: 0、1、5、6、10

RAIDストレージとは何ですか?

独立ディスクの冗長アレイ (RAID ストレージ) は、データの冗長性とパフォーマンスを向上させるために、複数のハード ドライブを 1 つの論理ユニットに統合するシステムです。 データアクセスの信頼性と速度を向上させるために、サーバーやストレージシステムでよく使用されます。

RAID ストレージを使用する場合、特にドライブに障害が発生したりデータが破損した場合には、データ回復サービスが不可欠です。 これらのサービスは、あらゆる種類のデータ損失シナリオから失われた RAID アレイを回復することに重点を置いています。

Stellar Data Recovery は、複数のツールと技術を備えているデータ回復サービス プロバイダーの 1 つであり、過去 30 年間にわたって Raid アレイを含む最高のデータ回復サービスを提供してきた経験があります。 さまざまな RAID 構成やデータ損失状況に適応するさまざまなデータ回復ソリューションを提供します。 これらのソリューションには、データ回復ソフトウェアとデータ回復サービスの両方が含まれます。 Stellar Data Recovery は、その知識とテクノロジーにより、RAID ストレージ システムから重要なデータを回復したいと考えている組織や個人にとって信頼できるオプションです。

RAID の種類 ハードウェア RAID とソフトウェア RAID

ソフトウェア RAID とハードウェア RAID は、冗長ストレージ アーキテクチャを構築するために使用される 2 つの方法です。 ソフトウェア RAID はホスト マシンの CPU とオペレーティング システムを使用して RAID アレイを管理するため、小規模な導入やホーム ユーザーに適したコスト効率の高い代替手段です。 これにより、追加のハードウェアを必要とせずに RAID アレイを作成および変更できる柔軟性が得られますが、CPU オーバーヘッドがわずかに増加する可能性があり、特に複雑な RAID 構成では、システムのパフォーマンスと信頼性に影響を与える可能性があります。

一方、ハードウェア RAID は、独自の CPU とメモリを備えた特定の RAID コントローラ カードを使用します。 特殊なハードウェアが必要なため、この方法は高価になることがよくありますが、高性能サーバーやエンタープライズ レベルのストレージ システムには最適です。 ハードウェア RAID コントローラは、RAID 関連の業務をメイン CPU から委任するため、信頼性の高い一貫したパフォーマンスを確保しながら、より高いパフォーマンスを実現します。 さらに、データ損失が発生した場合には、専門組織からRAID データ復旧サービスを受けることができます。 ソフトウェア RAID とハードウェア RAID のどちらを選択するかは、お客様固有のニーズ、財務状況、ストレージ ソリューションに必要なパフォーマンスと拡張性のレベルによって異なります。

RAIDの背景

カリフォルニア大学バークレー校の David Patterson、Garth A. Gibson、Randy Katz は 1980 年代後半に、ストレージのパフォーマンスと信頼性を向上させるために、RAID (独立ディスクの冗長アレイ) のアイデアを初めて思いつきました。 1987 年の独創的な記事の中で、「RAID」という言葉が初めて使用されました。

1990 年代のさまざまな RAID レベルと実装の開発により、RAID テクノロジーが加速しました。 RAID 1 は冗長性を実現するためにミラーリングを実現しましたが、RAID 0 はパフォーマンスを向上させるためにストライピングを実現しました。 RAID 2、RAID 3、および RAID 4 は、あまり広く使用されていませんでしたが、1990 年代に開発されました。

1980 年代後半から 1990 年代前半にかけて、RAID 5 と RAID 6 が最も広く使用される RAID レベルとなり、分散パリティを使用したデータ ストライピングを通じてパフォーマンスと冗長性のバランスをとりました。 この期間中に、ハードウェア RAID コントローラーも普及し始めました。

ミラーリングとストライピングを組み合わせた RAID 10 は、その耐久性とパフォーマンスにより、ストレージのニーズが高まるにつれて人気が高まりました。 RAID は、ストレージ テクノロジと要件の変化に応じて開発を続けているため、依然として現代のデータ ストレージ ソリューションの主要なテクノロジです。

RAID レベルの比較: 0、1、5、6、10

RAID 0、1、5、6、10 などのさまざまな RAID レベルは、それぞれ特別なデータ保護を提供します。

データは RAID 0 (ストライピング) で冗長性なしで複数のディスクに分散され、速度が向上します。 ビデオ編集やゲームなど、パフォーマンスが重要なアプリケーションに最適です。 ただし、データのセキュリティは提供されないため、1 枚のディスクが破損するとすべてのデータが失われます。

データの冗長性を重視したRAID 1（ミラーリング）では、データを2枚のディスクに複製します。 強力な耐障害性を提供​​しますが、パフォーマンスは大幅には向上しません。 一方のドライブに障害が発生した場合に備えて、もう一方のドライブにはデータの完全なコピーが保存されます。

データは RAID 5 (パリティ付きストライピング) の分散パリティを使用して多くのドライブにストライプ化され、パフォーマンスと冗長性のバランスが取れます。 RAID 5 はパリティ計算中に書き込みパフォーマンスが低下しますが、1 台のドライブに障害が発生してもデータを復元できるため、ビジネス アプリケーションに適しています。

RAID 6 (デュアル パリティによるストライピング) は、パリティの 2 番目の層を RAID 5 に組み込むことにより、耐障害性を向上させます。 これにより、データの整合性を維持しながら 2 台のドライブの障害に耐えることができるため、ミッションクリティカルなアプリケーションにとって実行可能なオプションになります。

RAID 0 と RAID 1 を組み合わせた RAID 10 (ストライピングとミラーリング) は、速度と冗長性を提供します。 2 セットのストライプ ディスクにデータをミラーリングし、少なくとも 4 台のドライブを必要とし、優れたパフォーマンスと耐障害性を提供​​します。 ただし、ドライブの使用率という点では、コストが高くなります。

パフォーマンス、データ保護、コストなどの考慮事項を考慮しながら、お客様固有のニーズに応じて RAID レベルを選択します。 RAID 1 はパフォーマンスを犠牲にして堅牢なデータ保護を提供しますが、RAID 0 は速度を優先しますが、冗長性がありません。 RAID 10 は、より大きなディスク要件を備えながら、両方の長所を提供します。 RAID 5 と RAID 6 はバランスを提供し、RAID 6 はより高い耐障害性を提供​​します。

RAID 0 と RAID 1

RAID 0 と RAID 1 の 2 つの異なる RAID セットアップには、それぞれ固有の目標と特性があります。 RAID 0 (ストライピングとも呼ばれます) は、データをブロックに分割し、複数のドライブに分散します。 その主な目的は、一度に多くのドライブを利用することでパフォーマンスを向上させることです。 ただし、冗長性が欠如しているため、1 つのディスクが故障すると、すべてのデータが失われます。 したがって、RAID 0 は、速度は重要だがデータの安全性はそれほど重要ではないゲームやビデオ編集などの状況に最適です。

RAID 1 では代わりにミラーリングを使用し、2 つのドライブにデータを複製します。 これにより、高度なデータ冗長性が提供され、1 つのドライブが故障した場合でも、もう 1 つのドライブにはまったく同じデータのコピーが保持されます。 RAID 1 では、データの整合性と耐障害性がパフォーマンスよりも優先されます。これは、金融システムやデータベース サーバーなど、データへの常時アクセスが必要な重要なアプリケーションに最適なオプションです。 RAID 1 は、RAID 0 ほどのパフォーマンス向上が得られない場合でも、ドライブ障害によるデータ損失に対する強力なセーフティ ネットを提供します。パフォーマンスとデータ保護のトレードオフを考慮して、RAID 0 と RAID 0 のどちらを選択するかを決定する必要があります。独自の要件に基づく RAID 1。

RAID 5 と RAID 6 の比較

RAID 構成 RAID 5 と RAID 6 はどちらもパフォーマンスとデータ冗長性のバランスを取ることを目的としていますが、フォールト トレランス アルゴリズムは異なります。

RAID 5: RAID 5 は分散パリティとストライピングを使用します。これは、データとパリティ情報が多数のディスクに分散されることを意味します。 この設計は、データの整合性に影響を与えることなく、単一ドライブの障害に耐えることができます。 読み取り時には良好なパフォーマンスを発揮しますが、パリティ計算による書き込みペナルティが発生します。 適度な冗長性が必要であり、パフォーマンスが最優先されるアプリケーションでは、RAID 5 を使用する必要があります。

デュアル パリティは、RAID 5 を拡張した RAID 6 の機能です。この構成では 2 台のドライブに障害が発生しても、データ損失は発生しません。 RAID 6 は、耐障害性が向上しているため、データの整合性が重要となる機密性の高いアプリケーションにとって優れたオプションです。 追加のパリティ計算により、RAID 5 よりも書き込みペナルティが大きくなり、書き込み速度に影響を与える可能性があります。 より多くの冗長性が必要で、パフォーマンスに多少の影響が出る可能性がある場合は、RAID 6 をお勧めします。

独自の要求によって RAID 5 と RAID 6 のどちらを選択するかが決まります。RAID 6 は、書き込みパフォーマンスが RAID 5 よりも若干劣る代わりに、より信頼性の高いデータ保護を提供します。