RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)は、複数台のHDDやSSDを用いてデータの読み書きを早くしたり、データのバックアップを書き込みと同時に作成する機能を提供する構成技術のことを言います。ちなみに、”れいど”と読みます。
RAIDを採用することによって、データアクセスの高速化、耐障害性(ディスクが壊れてデータを復旧しやすい)の向上が得られますが、RAIDを構成するために必要な機械や複数のディスクが必要になってくるので費用はかさみます。主に大切なデータを保存するサーバーPCで採用される技術だと思ってもらえればいいでしょう。
RAIDにも種類があり、種類によって構成が異なります。
色々あるRAIDの種類
RAIDには「ハードウェアRAID」と「ソフトウェアRAID」との2種類があります。
ハードウェアRAIDは、RAID ハードディスクケースという外部機器とPCを接続し、PCから送られてきたデータが機器内部のRAIDコントローラによって整理されHDDに書き込まれます。PCからは1つのHDDとして認識されているので、構成がシンプルでCPUに負担が無いという点が特徴です。ただ、RAIDハードウェアケースの費用がかかるというデメリットもありますが、価格コムでみた感じ1万円しませんでした。
ソフトウェアRAIDは、PCに直接接続されたディスクに対して、OSなどのソフトウェアがデータを整理して書き込みます。ディスク以外の物理的な機材が必要なく安価で始められることが特徴ですが、ソフトウェアが動作するぶんCPUやメモリに負担が掛かってしまうため、処理能力の低いコンピュータには適していません。
これから説明するRAIDの図では、ハードウェアRAIDを想定して解説していきます。
RAID0
RAID0は、接続された2台以上のディスクに分割してデータを書き込みます。ディスクの数が増えれば増えるほどデータの読み書き速度が向上しますが、そのうち1台でも壊れたらデータを失うことになるため、信頼性は低いです。
複数のディスクに分割してデータを書き込むことをストライピングと言います。
RAID1
RAID1は、接続された2台以上のディスクに同じデータを書き込みます。ディスク領域は本来の半分以下になってしまいますが、そのうち1台が壊れても他のディスクに同じデータが残っていることになるため、信頼性は高いです。
複数のディスクに同じデータを書き込むことをミラーリングと言います。
RAID10
RAID10は、RAID0とRAID1を組み合わせたもので、ストライピングしたものをミラーリングする構成になっています。書き込み速度・信頼性共に高い構成ですが、4台以上のディスクが必要になります。金がかかります。
RAID2
RAID2は、ストライピングに加えて訂正用のハミング符号を別のディスクに記録します。データはビット単位で書き込まれます。ハミング符号を作成するのに時間がかかる上、速度、信頼性共にこれより優れている他のRAID構成が登場したため、現在はこれを実装している製品は殆どありません。
RAID3、RAID4
RAID3は、ストライピングに加えて誤り訂正用のパリティを別のディスクに書き込みます。RAID3はデータをビット単位で、RAID4はデータをブロック単位で書き込みます。パリティを記録しているディスクでなければ、同時に1台までのディスクが故障してもパリティによって復旧することができます。
パリティを記録しているディスクに負担がかかりますが、RAID5ではこの問題を解決しているため、わざわざRAID3、RAID4を採用している製品は少ないようです。
RAID5
RAID5はストライピングに加えて誤り訂正用のパリティを分散して書き込みます。データはブロック単位で書き込まれます。RAID3、RAID4の欠点を解消したものになっており、同時に1台までのディスクが故障しても、パリティによって復旧することができます。
RAID6
RAID6は、ストライピングに加えて2重の誤り訂正用のパリティを分散して書き込みます。RAID5と似ていますが、パリティが2種類あることで、同時に2台のディスクが壊れても復旧が可能です。
ハードウェアRAIDの特徴まとめ
RAIDの特徴を一覧表にまとめました。
ストライピングが有るものは読み書き速度向上に、ミラーリングがあるものは信頼性向上に繋がります。現在製品として見られるのはRAID0、RAID1、RAID10、RAID5、RAID6あたりですね。RAID2~4に関してはほぼ用意されていないと言っても過言ではないでしょう。
| RAID | ストライピング | ミラーリング |
|---|---|---|
| RAID0 | 有り | 無し |
| RAID1 | 無し | 有り |
| RAID10 | 有り | 有り |
| RAID2 | 有り | 無し |
| RAID3,4 | 有り | 無し |
| RAID5 | 有り | 無し |
| RAID6 | 有り | 無し |
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