▷RAID 0、1、5、10、01、100、50：すべてのタイプの説明

確かに私たちは皆、RAIDでのディスクの構成について聞いており、それを大企業に関連付けました。そこでは、データを複製して利用できるようにする必要性が最も重要です。 しかし今日では、デスクトップPC用のほとんどすべてのマザーボードに、独自のRAIDを作成する可能性があります 。

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今日は 、 RAIDテクノロジーとは何かを見ていきます。これは 、非常に効果的な防蚊スプレーのブランドであることに加えて、コンピューティングの世界のテクノロジーにも関係しています。 その操作が何で構成されているか、そしてそれで何ができるか、そしてそのさまざまな構成を見ていきます。 その中で、私たちの機械式ハードドライブまたはSSDは、それらが何であれ、中心となるでしょう。これにより、現在見つけることができる10 TBを超えるドライブのおかげで、大量の情報を保存できます。

クラウドストレージと、私たちのチームのストレージに対するその利点について聞いたことがあるかもしれませんが、真実はそれがよりビジネス指向であるということです。 これらは 、インターネットを介して、および高度なセキュリティシステムと優れたデータ冗長性を備えた独自のRAID構成を備えたリモートサーバー上で提供されるこのタイプのサービスに代価を払っています。

RAIDテクノロジーとは何ですか？

RAIDという用語は、「独立ディスクの冗長アレイ」またはスペイン語で独立ディスクの冗長アレイに由来します 。 その名のとおり、私たちはこのテクノロジーが何をするつもりなのかについてすでに良い考えを持っています。 これは、データが分散または複製される複数のストレージユニットを使用してデータストレージのシステムを作成することに他なりません。 これらのストレージユニットは、機械式またはHDDハードドライブ、SSDまたはソリッドステートドライブのいずれかです。

RAIDテクノロジーは、レベルと呼ばれる構成に分割されます。これにより、情報ストレージの可能性に関してさまざまな結果を得ることができます。 実際には、物理​​的に独立した複数のハードドライブが存在する場合でも、RAIDは単一の論理ドライブであるかのように、単一のデータストアと見なします。

RAIDの最終的な目標は、ユーザーに大きなストレージ容量とデータの冗長性を提供して、データの損失を回避し、ハードディスクしかない場合よりも高速なデータの読み取りと書き込みの速度を提供することです。 明らかに、これらの機能は、実装するRAIDのレベルに応じて個別に拡張されます。

RAIDを使用するもう1つの利点は、自宅にある古いハードドライブを使用できることと、 SATAインターフェイス経由でマザーボードに接続できることです。 このようにして、低コストのユニットを使用して、障害からデータを保護できるストレージシステムをマウントできます。

RAIDが使用される場所

一般に、RAID は企業のデータの特別な重要性と、データを保存して冗長性を確保する必要があるため、長年にわたって企業で使用されてきました。 これらには、このインフォメーションストアの管理に特化した1つ以上のサーバーがあり、この使用のために特別に設計されたハードウェアと、過度のアクセスを防止する外部の脅威に対する保護シールドがあります。 通常 、これらの倉庫では 、パフォーマンスと製造技術において同一のハードドライブを使用して 、最適なスケーラビリティを実現しています。

しかし今日では、比較的新しいマザーボードと、このタイプの内部命令を実装するチップセットがあれば、 ほとんどすべての人がRAIDシステムを使用できます。 Linux、Mac、またはWindowsからRAIDの構成を開始するには、ベースベールに接続されているいくつかのディスクのみが必要です。

私たちのチームがこのテクノロジーを実装していない場合は、ハードウェアから直接倉庫を管理するためにRAIDコントローラーが必要になりますが、この場合、システムはこのコントローラーの障害の影響を受けやすくなります。たとえば、ソフトウェアで管理した場合には起こりません。

RAIDでできることとできないこと

RAIDとは何か、どこで使用できるのかはすでにわかっていますが、そのようなシステムを実装することによって得られる利点と、それを使用して他に何ができないのかを知る必要があります。 このようにして、実際には想定されていなくても、想定を誤ってしまうことはありません。

RAIDの利点

• 高いフォールトトレランス ：RAIDを使用すると、ハードディスクのみの場合よりもはるかに優れたフォールトトレランスを実現できます。 一部は冗長性を提供するように向けられており、もう1つは単にアクセス速度を達成するために向けられているため、これは私たちが採用するRAID構成によって条件付けられます。 読み取りと書き込みのパフォーマンスの向上 ：前のケースと同様に、データブロックをいくつかのユニットに分割して並列に動作させることにより、パフォーマンスを向上させることを目的としたシステムがあります。 以前の2つのプロパティを組み合わせる可能性 ：RAIDレベルを組み合わせることができます。 このようにして、一部のアクセス速度と別のデータの冗長性を利用できます。 優れたスケーラビリティとストレージ容量 ：もう1つの利点は、採用する構成に応じて、一般に簡単にスケーラブルなシステムになることです。 さらに、異なる性質、アーキテクチャ、容量、および年齢のディスクを使用できます。

RAIDができないこと

• RAIDはデータ保護の手段ではありません。RAIDはデータを複製しますが、保護しません。これらは2つの非常に異なる概念です。 RAIDに入ったかのように、別のハードドライブ上のウイルスによって同じ被害が発生します。 それを保護するセキュリティシステムがない場合、データは等しく公開されます。 アクセス速度の向上は保証されません 。自分で作成できる構成もありますが、すべてのアプリケーションまたはゲームがRAIDで適切に機能するわけではありません。 多くの場合、1つではなく2つのハードドライブを使用して、データを分割して保存することで利益を上げることはありません。

RAIDの短所

• RAIDは災害からの回復を保証しません ：ご存知のように、損傷したハードディスクからファイルを回復できるアプリケーションがあります。 RAIDの場合、これらのアプリケーションと必ずしも互換性がない、より具体的な異なるドライバーが必要です。 したがって、チェーンまたは複数のディスクに障害が発生した場合、データが回復不能になる可能性があります。 データの移行はより複雑です。あるオペレーティングシステムでディスクのクローンを作成することは非常に簡単ですが、完全なRAIDを使用して別のオペレーティングシステムにクローンを作成することは、適切なツールがない場合ははるかに複雑です。 これが、あるシステムから別のシステムにファイルを移行してそれを更新することが、ときどき乗り越えられないタスクである理由です。 初期コストが高い ：2つのディスクでRAIDを実装するのは簡単ですが、より複雑で冗長なセットが必要な場合は、状況が複雑になります。 ディスクの数が多いほど、コストが高くなり 、システムが複雑になるほど、必要な量も多くなります。

RAIDレベルとは

今日ではかなりの数のRAIDタイプを見つけることができますが、これらは標準のRAID、ネストされたレベル、独自のレベルに分類されます 。 プライベートユーザーや小規模ビジネスで最も頻繁に使用されるのは、もちろん標準レベルとネストレベルです。これは、ほとんどのハイエンド機器が、追加のインストールなしで実行できる可能性があるためです。

逆に、専有レベルは、作成者自身またはこのサービスを販売する人のみが使用します。 これらは基本的なものと考えられているものの変形であり、それらの説明が必要であるとは考えていません。

それぞれの構成を見てみましょう。

RAID 0

最初のRAIDはレベル0または分割セットと呼ばれます。 この場合、 このレベルの機能は 、コンピューターに接続されているさまざまなハードドライブ間で保存されているデータを分散することであるため、データの冗長性はありません。

RAID 0を実装する目的は、ハードドライブに格納されているデータに適切なアクセス速度を提供することです 。これは、情報が均等に分散され、ドライブが並行して実行されているときに、より多くのデータに同時にアクセスできるためです。 。

RAID 0にはパリティ情報 やデータの冗長性 がないため、ストレージドライブの1つが故障すると、この構成の外部バックアップを作成しない限り、内部のすべてのデータが失われます。

RAID 0を実行するには、それを構成するハードドライブのサイズに注意を払う必要があります。 この場合、RAIDに追加されるスペースを決定するのは最小のハードディスクです。 構成に1 TBのハードドライブと別の500 GBがある場合、機能セットのサイズは1 TBとなり、1 GBのディスクから500 GBのハードドライブと別の500 GBが使用されます。 これが理想的なのは、同じサイズのハードドライブを使用して、設計されたセットのすべての使用可能なスペースを使用できるようにすることです。

RAID 1

この構成は、ミラーリングまたは「 ミラーリング 」とも呼ばれ、データの冗長性と優れたフォールトトレランスを提供するために最も一般的に使用されるものの1つです。 この場合、2つのハードドライブまたは2つのハードドライブセットに重複した情報を持つストアを作成しています。 データを保存すると、ミラーユニットにすぐに複製され、同じデータが2倍保存されます。

オペレーティングシステムから見ると、内部のデータを読み取るためにアクセスするストレージユニットは1つだけです。 ただし、これが失敗した場合、データは複製されたドライブで自動的に検索されます。 2つのミラーユニットから同時に情報を読み取ることができるため、データの読み取り速度を上げることも興味深いです。

RAID 2

このRAIDレベルは、基本的にはビットレベルで複数のディスクに分散ストレージを作成することに基づいているため 、 ほとんど使用されていません 。 次に、このデータ分布からエラーコードが作成され、この目的専用のユニットに格納されます。 このようにして、ウェアハウス内のすべてのディスクを監視および同期して、データの読み取りと書き込みを行うことができます。 現在ディスクにはすでにエラー検出システムが搭載されているため、この構成は逆効果であり、パリティシステムが使用されます。

RAID 3

この設定も現在使用されていません。 これは、データをバイトレベルで RAIDを構成するさまざまなユニットに分割することで構成されます。ただし、RAIDを構成するユニットにはパリティデータが格納され、読み取ったときにこのデータを結合できます。 このように、格納された各バイトには、エラーを識別し、ドライブが失われた場合にデータを回復するための追加のパリティビットがあります。

この構成の利点は、データがいくつかのディスクに分割され、情報へのアクセスが、並列ディスクと同じくらい高速であることです。 このタイプのRAIDを構成するには、少なくとも3台のハードドライブが必要です。

RAID 4

また 、ストア内のディスク間で分割されたブロックにデータを格納し、パリティビットを格納するためにそれらの1つを残します。 RAID 3との根本的な違いは、ドライブを紛失した場合 、計算されたパリティビットにより、データをリアルタイムで再構築できることです。 冗長性のない大きなファイルを格納することを目的としていますが、何かが記録されるたびにこのパリティ計算を行う必要があるため、データの記録は正確に遅くなります。

RAID 5

パリティ分散システムとも呼ばれます 。 これは、特にNASデバイスで 、レベル2、3、4よりも頻繁に使用されています。 この場合、 情報はブロックに分割されて保存され 、RAIDを構成するハードドライブ間で分散されます 。 ただし、冗長性を確保し、ハードディスクが破損した場合に情報を再構築できるように、パリティブロックも生成されます。 このパリティブロックは、計算ブロックに含まれるデータブロックとは異なるユニットに格納されます。このようにして、パリティ情報は、データブロックが含まれる場所とは異なるディスクに格納されます。

この場合、パリティ付きのデータ冗長性を確保するために少なくとも3つのストレージユニットも必要です。 障害は一度に1つのユニットでのみ許容されます。 2つを同時に破壊した場合、パリティ情報と、関連するデータブロックの少なくとも1つが失われます。 メジャーハードウェアの 1つに障害が発生した場合にデータの再構築時間を最小限に抑えるために、 スペアハードドライブが挿入されたRAID 5Eバリアントがあります。

RAID 6

RAIDは基本的にRAID 5の拡張で 、 別のパリティブロックが追加されて合計2つになります。 情報ブロックは再び異なるユニットに分割され、同様にパリティブロックも2つの異なるユニットに格納されます。 この方法では、システムは最大2つのストレージユニットの障害に耐えることができますが、その結果、 RAID 6Eを形成するには最大4つのドライブが必要になります。 この場合、RAID 5Eと同じ目的のバリアントRAID 6eもあります。

ネストされたRAIDレベル

ネストされたレベルに入るには、RAIDの6つの基本レベルを残しました。 当然のことながら、これらのレベルは基本的にRAIDのメインレベルを持つシステムですが、別の構成で機能する他のサブレベルが含まれています。

このように、基本レベルの機能を同時に実行できるさまざまなRAIDレイヤーが存在するため、たとえば、RAID 0を使用してより高速に読み取る機能とRAID 1の冗長性を組み合わせることができます。

それでは、今日最も使用されているものを見てみましょう。

RAID 0 + 1

RAID 01またはパーティションミラーという名前でも見つかります。 これは基本的にタイプ1のメインレベルで構成され、最初のサブレベルにあるデータを2番目のレベルに複製する機能を実行します。 次に、独自の機能を実行するサブレベルのRAID 0があります。つまり、その中にあるユニット間でデータを分散して格納します。

このようにして、ミラー機能を実行するメインレベルとデータ分割機能を実行するサブレベルがあります。 このようにして、ハードドライブが故障した場合、データは他のミラーRAID 0に完全に保存されます。

このシステムの欠点はスケーラビリティです 。一方のサブレベルにディスクを追加すると、もう一方にも同じことを行う必要があります。 さらに、フォールトトレランスを使用すると、データが失われるため、各サブレベルで異なるディスクを破壊したり、同じサブレベルで2つを破壊したりできますが、他の組み合わせではできません。

RAID 1 + 0

さて、今は反対のケースになります。RAID10またはミラー分割とも呼ばれます。 これで、保存されたデータを異なるサブレベル間で分割するタイプ0のメインレベルがあります。 同時に、内部にあるハードドライブ上のデータの複製を担当するいくつかのタイプ1サブレベルがあります。

この場合、フォールトトレランスにより、1つを除く1つのサブレベルのすべてのディスクを破壊できます。情報を失わないように、少なくとも1つの正常なディスクを各サブレベルに残しておく必要があります。

RAID 50

もちろん、この方法では、ある程度の時間をかけてRAIDの可能な組み合わせを作成することができます。これにより、最大の冗長性、信頼性、速度を実現するためにさらに複雑になります 。 また、RAID 0のメインレベルであるRAID 50も表示されます。これは、 RAID 5として構成されたサブレベルからのデータを、それぞれの3つのハードドライブで分割します。

各RAID 5ブロックには、対応するパリティを持つ一連のデータがあります。 この場合、各RAID 5でハードディスクに障害が発生し、データの整合性が保証されますが、さらに障害が発生すると、そこに格納されているデータが失われます。

RAID 100およびRAID 101

しかし、2つのレベルのツリーだけでなく3つも持つことができます。これは、 RAID 100または1 + 0 + 0の場合です。 これは、 RAID 1の2つのサブ レベルと、RAID 0のメインレベルで順に分割された0で構成されています。

同様に、 RAID 1 + 0 + 1を作成できます。これは 、 RAID 1をメインとして反映したいくつかのRAID 1 + 0サブレベルで構成されます。 アクセス速度と冗長性は非常に優れており、優れたフォールトトレランスを提供しますが、使用するディスクの量は、スペースの可用性と比較してかなりのものです。

まあこれはすべてRAIDテクノロジーとそのアプリケーションと機能についてです。 次に、あなたにも役立ついくつかのチュートリアルを残します

この情報が、RAIDストレージシステムの概要を理解するのに役立つことを願っています。 質問や提案があれば、コメント欄に残してください。