2021-05-17に投稿

【サーバ基礎】RAIDレベルについて

RAIDのレベル分け

RAIDは、それぞれの機能によってレベル分けがされています。
サーバの要件によって、構築するRAIDレベルを
一度決定したレベルはサービス稼働後に変更することは困難なので、設計には注意が必要です

ここでは一般的に使われるRAIDレベルをそれぞれ解説しておきます。

RAID0

RAID0では

  1. データを分散して並行処理することで高速化
  2. 物理ディスクが増えるほど高速化する
  3. 論理ドライブの容量が高い
  4. 物理ディスクが故障したら論理ドライブのデータは消失する

という特徴があります。

  1. データを分散して並行処理することで高速化
    というのは、2台以上のディスクを組み合わせて、データの読み書きを複数のディスクに行うことで、速度を向上させています。

たとえば、ディスクが3つの場合、

ディスク1 ディスク2 ディスク3
データ1 データ2 データ3
データ4 データ5 データ6
データ7 データ8 データ9
--- --- ---

のようにデータを分散させて記録しています。

そして
2. 物理ディスクが増えるほど高速化する
というのも、同時に読み書きするためのディスクが増えるため、可能になります。

また、物理ディスクの数が多いので、3. 論理ドライブの容量が高くなります。

しかし、RAID0では冗長性がなく、どれか1つのディスクが破損した場合データが消失します。よって、対障害性は低くなります

  1. 物理ディスクが故障したら論理ドライブのデータは消失する
    というデメリットがあるため、データが消失してもいい要件でない限りは一般的には使用しません。

RAID1

RAID1は、

  1. 同じデータを核物理ディスクに書き込みすることで冗長性を確保している
  2. 論理ドライブの容量は物理ディスクの合計容量の半分以下
  3. 物理ディスクが一本故障しても、論理ドライブのデータは消失しない

という特徴があります。

  1. 同じデータを核物理ディスクに書き込みすることで冗長性を確保している
    ので、
  2. 物理ディスクが一本故障しても、論理ドライブのデータは消失しない
    を実現させています。
    よって、ミラーリングと呼ばれることもあります。
ディスク1 ディスク2 ディスク3
データ1 データ1 データ1
データ2 データ2 データ2
データ3 データ3 データ3
--- --- ---

しかし、デメリットとしては、
2. 論理ドライブの容量は物理ディスクの合計容量の半分以下
となります。
同じ内容を2重に書き込んでいるため、オーバーヘッドが大きいです。

RAID5

RAID5では、

  1. 物理ディスクへデータを分散して書き込むが、同時にパリティも追加して書き込む
  2. 書き込むデータが増えるため、やや遅くなる
  3. 論理ドライブの容量は物理ディスクの合計容量から1本分の容量を引いたもの
  4. 物理ディスクが1本故障しても、パリティにより消失したデータを復元できる

という特徴があります。

ディスク1 ディスク2 ディスク3
データ1 データ2 パリティ
データ3 パリティ データ4
パリティ データ5 データ6
--- --- ---

RAID0のような作りになっていますが、パリティがあることによって冗長化を可能にしていることがわかります。
パリティに使用してる容量は、物理ディスク1本分だけです。
RAID0よりも安全で、RAID1よりも効率がよくなっています。

RAID10

RAID10は、RAID1と0を掛け合わせた構成になっています。

  1. RAID1の論理ドライブ同士をRAID0で構成して高速化と冗長性の両立を実現している
  2. 論理ドライブの容量は、物理ディスクの合計容量の半分
  3. 物理ディスクが1本故障しても論理ドライブのデータは消失しない
  4. 4本構成なら、条件によっては2本故障しても論理ドライブのデータは消失しない
ディスク1 ディスク2 ディスク3 ディスク4
データ1 データ1 データ2 データ2
データ3 データ3 データ4 データ4
データ5 データ5 データ6 データ6
--- --- --- ---

ほかにもRAIDレベルはいろいろあるようです。サーバによって使い分けが重要になります。

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skyms

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