ストレージ ボード:RAID とは? [動画]

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こんにちは、オントラック データ リカバリのマイキーです。ストレージ ボードへようこそ!このエピソードでは、RAID システムとは何か、どのように機能するかについて見ていきますが、先に進む前に、RAID が何を表しているのかを正確に定義しましょう。

RAID の定義

RAID は Redundant Array of Independent Disks の略で、パフォーマンスと信頼性の向上を目的として、複数のディスクにデータを分散または分散できるデータ ストレージの方法です。

信頼性の向上により、企業が RAID システムのトップ ユーザーであることは驚くべきことではありません。これは 30 年前から存在する概念であり、それを使用するのに会社である必要はありません。おそらく、ビデオ編集や音楽制作に取り組んでいる個人である可能性があります。単一のドライブを使用する場合よりもパフォーマンスと信頼性を向上させるだけでなく、ボリューム サイズを増やすためにも使用されます。そのため、組織に非常に好まれています。

ハードウェア RAID とソフトウェア RAID の違い

RAID システムをセットアップするには、主に 2 つの方法があります。まず、ハードウェアのセットアップがあります。これには、ホスト コンピューター (またはサーバーの場合もあります) と、その間にある RAID コントローラーが含まれ、RAID システム自体を制御します。ハードウェアのセットアップでは、RAID コントローラーが RAID に関するすべての処理を担当します。データの読み取りと書き込み、およびデータの保存場所と書き込み先のドライブ。ホスト オペレーティング システムは、RAID システム内に複数のドライブがあるという事実を認識せず、すべてを 1 つの論理ユニットと見なします。ソフトウェア RAID アレイでは少し異なります。 RAID コントローラはオペレーティング システムで実装されますが、OS が一度に複数のことを実行するため (個別のハードウェア RAID コントローラがないため)、パフォーマンスが少し低下します。

RAID レベルと実際にどのように機能するかについて、重要な用語をいくつか見て、これらの RAID システムが何であるかを調べます。

重要な用語

まず、「パリティ」があります。パリティは、RAID 内で非常に重要な概念です。これは、複数のドライブにデータを分散して、負荷分散と、問題が発生した場合のデータの回復を支援する方法です。

次に、「冗長性」があります。これは、コンピューター サイエンスの意味では、重要なコンポーネントの重複であるため、1 つに障害が発生した場合でも、システム全体がダウンすることはありません。 RAID システムの場合、これらのコンポーネントはドライブです。これについては、後ほど詳しく説明します。

RAID の他の 2 つの重要な概念は、「ミラーリング」と「ストライピング」です。ミラーリングは、ブリキに書かれているものとまったく同じです。あるドライブから別のドライブにデータをミラーリングし、まったく同じ情報を複製するため、何か問題が発生した場合に復元できます。

次に、データが複数のディスクに順次書き込まれるストライピングを行います。「RAID 0」セットアップ内でそれがどのように機能するかをすぐに確認します。

その前に、さまざまな RAID レベルが存在することを述べておく価値があります。このビデオの目的のために 4 つを選択しましたが、たとえば、カスタム アプリケーションまたはデータベースを使用する企業の場合、正確なニーズに応じて独自の RAID レベルを作成することができます。レベルは、RAID 0 から RAID 61 以上までありますが、他にもネストされたレベルやカスタム レベルが多数あります。ここで見ていくのは、最も基本的な 4 つのレベルです。

RAID 0

RAID 0 セットアップでは、ストライピングの概念を使用する少なくとも 2 つのドライブが必要です。ご覧のとおり、データは 2 つのディスクにまたがってストライピングされます。これは、1 つのディスクでの読み取りと書き込みのパフォーマンスの点で優れています。ただし、冗長性の点では優れていません。これは、これらのドライブの 1 つ (この場合はドライブ 1 としましょう) に障害が発生した場合、そのデータは他の場所にレプリケートされないためです。データを取り戻す場所がないため、頭痛の種になります。

RAID 1

RAID 1 は次のレベルであり、前に説明したミラーリングの概念を取り入れています。繰り返しますが、このセットアップには 2 つのドライブがあり、最初のドライブから 2 番目のドライブにデータをミラーリングしています。これは、この RAID 構成でドライブ 1 に障害が発生した場合でも、問題なくデータを復元できることを意味します (同じデータがドライブ 2 にあるため)。冗長性とデータ セキュリティを追加し、RAID 内で利用できる冗長性の最も低い形式です。

RAID 5

次に、より複雑なレベルに移り、RAID 5 を見てみましょう。これにより、パリティの概念が導入されます。これは、回復を支援するために複数のドライブにデータを分散することです。このセットアップには 4 台のドライブがあり (RAID 5 には少なくとも 3 台のドライブが必要です)、パリティが赤で強調表示されていることがわかります。 1 つのドライブ (ドライブ 4 としましょう) に障害が発生した場合、他のドライブのパリティを使用してデータを再構築できます (この RAID 5 のパリティは合計で 1 つのドライブのスペースを占有するため、1 つのドライブの障害に耐えることができます)。

RAID 5 では、さらに一歩進んで、5 台目のドライブである「ホット スペア」を構成できます。これは、データが書き込まれていないシステム内のアイドル状態のドライブですが、ドライブ 4 の 1 つに障害が発生した場合、ホット スペア (ドライブ 5) が障害が発生したドライブ 4 に取って代わります。他のドライブ間のパリティに基づいて書き込まれ、データが失われることはありません。次にできることは、故障したドライブを取り出し、新しいドライブをアレイに挿入することです。これが新しいホット スペアになります。これは、冗長性を追加してデータ損失を防ぐもう 1 つの良い方法です。

RAID 6

最後に、パリティの概念を「デュアル パリティ」に一歩進めた RAID 6 があります。ここで RAID 6 アレイを見ることができます。5 つのドライブ (RAID 6 には少なくとも 4 つのドライブが必要です) があり、合計で 2 つのドライブのスペースを占めるデュアル パリティ スパンも見ることができます。これにより、データを取り戻す際に問題が発生する前に、アレイ内で 2 台のドライブに障害が発生する可能性があります。これにより、ある程度の信頼性とデータ セキュリティが追加されるため、2 台のドライブがダウンした場合でも、他のドライブ間のデュアル パリティにより、そのアレイ内でデータを再構築できます。

冗長性とパリティは、バックアップを持つことと同じではないことに注意してください。 RAID システムの個別のバックアップを保持することを常に忘れないでください。

RAID システムにデータを保存しますか?使用するレベルとその理由は何ですか?以下にコメントしてお知らせください。