RAIDの種類と特徴

RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)とは
複数のストレージをまとめて　
信頼性や性能を高める技術です
RAIDはディスクアレイとも呼ばれます

信頼性とは故障の起こりにくさ(耐障害性)
性能はより早く処理できることです

RAIDの種類

ハードウェアRAID

RAIDカードによって実装します
RAID機能のすべてをカードで実現しているため
OSやcpuに依存しません

ソフトウェアRAID

RAIDカードを利用しない方式と
マザーボード標準のRAIDを併用する2種類があります

RAIDカードを利用しない場合は
RAID機能のすべてをソフトウェア上で実装されており
OSやCPUに依存します

マザーボード標準のRAIDを併用する場合は
マザーボードに搭載されている機能を使うことです
しかし性能的にRAIDカードに劣ります

RAIDレベルの種類

RAIDレベルとはストレージの性能向上や信頼性の向上などが
挙げられます　

RAID0(ストライピング)

複数のストレージを仮想的に一つにみなし
データを分割し複数のストレージに書き込むことで
速度を向上します　また読み込みも複数のストレージから
同時に行われるため高速な読み込みできます
ただし信頼性はないため
ストレージ1本の故障ですべてのデータが失われます

書き込み速度　読み込み速度はRAIDの中で最速
しかしストレージにSSDを利用する場合
速度が頭打ちになり本数に比例しない場合があります

RAID1(ミラーリング)

2本のストレージを仮想的に一つとみなし
同じデータを2本のストレージに書き込みすることで信頼性を高めた構成です　ストレージ1本に障害が発生してもシステムは停止せずにデータも失われません
ただし同じデータを二重で保管しているため
ストレージ2本で1本分の容量しか使用できません　

信頼性を高めた構成ですが　
2本のストレージしか構成できません
なので小規模な運用に向いています(家庭など)

RAID5(分散パリティ)

3本以上のストレージを仮想的に一つにみなし
データを複数のストレージに分散して格納します
さらにパリティデータ（誤り訂正補正）も
あわせて書き込みを行うことで
信頼性を高めた構成になっています

信頼性と速度を両立した構成です
しかし信頼性があまり高くありません
ストレージが2本壊れるとデータが損失します

RAID6(複数分散パリティ)

4本以上のストレージを仮想的に一つにみなし
データを複数のストレージに分散して格納します
さらにパリティデータ（誤り訂正補正）を
二重で書き込みを行うことで　
耐障害性を大幅に高めた構成になっています

信頼性と速度を両立した構成です
信頼性はRAID5より高いです
ストレージが3本以上壊れるとデータが損失します

RAID10(ミラーリング＋ストライピング)

4本以上のストレージを仮想的に一つにみなし
RAID10はRAID1「ミラーリング」の構成と
RAID0「ストライピング」で掛け合わせた構成となります
RAID1を高速化し信頼性を高めた構成となりますが
RAID1同様に利用可能容量は
総ストレージ容量の半分になります

信頼性と速度を両立した構成です
信頼性は構成によってはRAID6より高いです
具体的に6本以上の構成にすると
RAID6より信頼性があります
ストレージが半分以上壊れるとデータが損失します
(6本構成だと4本以上壊れるとデータが損失する)

RAID50(分散パリティ＋ストライピング)

6本以上のストレージを仮想的に一つにみなし
RAID50はRAID5「分散パリティ」の構成と
RAID0「ストライピング」で掛け合わせた構成になります
RAID5を高速化し信頼性を高めた構成にります
RAID5グループ内で2本以上のストレージが故障した場合
データが損失します

RAID60(複数分散パリティ＋ストライピング)

8本以上のストレージを仮想的に一つにみなし
RAID60はRAID6「複数分散パリティ」の構成と
RAID0「ストライピング」で掛け合わせた構成となりますRAID6を高速化し信頼性を高めた構成になります
RAID6グループ内で3本以上のストレージが故障した場合
データが損失します

RAIDのホットスワップとホットスペア

ホットスワップとは

サーバやNASの電源を入れたまま
障害が発生したストレージの交換をすることでき
電源を入れたまま（ストレージに通電したまま）
ストレージ交換が可能となり可用性が向上します　
ホットスワップを利用するためにはRAIDカードなどが
ホットスワップ対応となっているか確認し
利用可能な状態に設定されている必要があります

ホットスペアとは

RAID構成内に予め予備のHDDを格納しておき
ストレージに障害が発生した場合に
自動でRAIDの再構築が行われます
ストレージに障害が発生した場合に自動で
RAID再構築が行われるため信頼性が向上します
ただしRAID1やRAID5の場合はホットスペアのHDDを使用中（ホットスペアが無い状態）でさらにHDD障害が発生した場合は障害復旧が出来なくなるため　
早急に障害が発生したHDDを交換する必要があります
（RAID0「ストライピング」は信頼性がないので
ホットスペアの構成はできません）
ホットスペアを利用するにはホットスペア対応の
RAIDカードか確認し利用可能な状態に
設定されている必要があります。