RAID 0、1、5、および10とは？（簡単な説明）

RAIDシステムは、データストレージシステムに冗長性を追加することで、信頼性とパフォーマンスを向上させます。RAIDは、Redundant Array of Independent Drives（独立したドライブの冗長アレイ）またはRedundant Array of Inexpensive Disks（安価なディスクの冗長アレイ）を意味します。RAIDシステムでは、2つ以上のハードドライブが協力して、より高いパフォーマンスと容量を提供します。

RAIDの4つのレベルは、ほとんどの状況で最もよく使用されます。

RAID 0 – ストライピング

RAID 1 – ミラーリング

RAID 5 – パリティ付きストライピング

RAID 10 – ミラーリングとストライピングの組み合わせ

RAIDレベルは複数あり、それぞれ特定の状況に最適化されています。これらを標準化する業界団体や標準化委員会は存在しません。

RAIDシステムは、SATA、SCSI、IDE、またはFC（ファイバーチャネル）など、さまざまなタイプのインターフェースを使用できます。RAIDシステムは内部でSATAディスクを使用しますが、これはホスト上のFireWireまたはSCSIインターフェースを介して行われます。

RAID 0、1、5、および10の説明：

RAID 0 – ストライピング

RAID 0システムはデータストライピングに基づいています。データストリームは、異なるディスクに保存される複数のセグメントまたはブロックに分割されます。

RAID 0では、少なくとも2つのドライブがある場合、両方のドライブに同時または順次でデータを書き込むことができます。これにより、読み取りおよび書き込み速度が向上します。ただし、ドライブの1つが故障すると、すべてのデータを失います。

ファイルをRAID 0に保存すると、データはストライプユニットと呼ばれるセグメントに分割されます。その後、配列内のすべてのドライブがデータを広げるために使用されます。このプロセスはストライピングと呼ばれ、複数のドライブが協力してデータを読み取り、書き込み、保存するため、データにより早くアクセスできます。

RAID 0では、配列内の複数のドライブではなく、データを処理するために1つのハードドライブのみが必要であり、同じ容量の大きなハードドライブを取得するよりも速くなります。

RAID 0には冗長性（またはバックアップ）がありません。言い換えれば、ドライブの1つが故障すると、すべてのデータを失います。データが複数のドライブに保存され、処理されるため、1つのドライブのデータを失うことは、すべてのデータを失うことを意味します。

さらに、複数のディスクを使用しているため、1つが故障する可能性が高まります。RAID 0配列は、一時ファイルや他の場所にバックアップされたファイルを保存するのに最適です。

RAID 1 – ミラーリング

データがデータドライブ（またはデータドライブのセット）とミラードライブ（またはドライブのセット）に書き込まれると、それらは2回保存されます。

ドライブが故障した場合、コントローラーはデータドライブまたはミラードライブのいずれかを使用して継続的に動作します。RAID 1配列には、少なくとも2つのドライブが必要です。

RAID 0が主に速度とパフォーマンスに関心があるのに対し、RAID 1は主に冗長性に関心があります。故障したドライブのレプリカは、データ損失やダウンタイムの可能性を排除します。

RAID 1のさらなる利点は、高い読み取り性能です。配列内のすべてのドライブを読み取ることができるためです。書き込み速度はRAID 0配列よりも遅く、データはすべてのドライブに書き込む必要があります。

RAID 5 – パリティ付きストライピング

RAID 5構成は、おそらく最も一般的なRAID構成であり、RAID 0やRAID 1とは異なり、動作するために少なくとも3つのディスクドライブが必要です。

RAID 5はデータストライピングを使用し、データをセグメントに分けて別々のディスクドライブに保存します。パリティ用のデータは固定ドライブに書き込まれるのではなく、すべてのドライブに分散されます。

コンピュータは、パリティデータを使用して、他のデータブロックの1つのデータを再計算できます。言い換えれば、RAID 5配列は、ドライブの故障があってもデータを失うことなくアクセスを防ぐことができます。

ディスクドライブが故障した場合、パリティチェックサムを使用して保存されたデータを再作成できます。

RAID 5の欠点は、1つのディスクドライブの故障にしか耐えられないことです。

RAID 5配列はホットスワッピングをサポートしており、配列内の1つのディスクドライブを交換しても、残りは機能し続けます。残念ながら、最初のデータを再構築している間に2つ目のディスクドライブが故障すると、そのドライブ上のすべてのデータが失われます。

障害耐性に関して、RAID 5はRAID 0およびRAID 1を上回り、総ストレージ容量が高くなります。

RAID 0と同様に、RAID 5の読み取り速度は、各ドライブからの同時出力の寄与により速いです。ただし、RAID 0とは異なり、RAID 5の書き込み速度は冗長なパリティチェックサムの生成により遅くなります。

RAID 10 – RAID 1とRAID 0の組み合わせ

RAID 10は、ストライピングとディスクミラーリングの2つの異なるRAIDレベルを組み合わせたネストまたはハイブリッドRAIDグループの一部です。RAID 10では、配列はレベル1でミラーリングし、レベル0でストライピングを組み合わせます。RAID配列はRAID 1+0とも呼ばれます。

RAID 10構成では、データはドライブに複製される前にセグメント化され、最低4つのディスクが必要です。

同様に、RAID 10が2つのディスクで構成されると、総ストレージ容量は半分になります。つまり、6つの1TBディスクドライブから3TBのストレージしか使用できません。

標準のRAID 10構成では、ミラーリングされたディスクのペアごとに1つのディスクの故障にしか耐えられません。そうでなければ、すべてのデータが失われます。RAID 10システムは、RAID 0とRAID 1の両方の利点、すなわち高速な読み取りおよび書き込み速度と優れた障害耐性を提供します。

大規模なRAID 5またはRAID 6配列と比較すると、これは冗長性を持つための高価な方法です。

結論

上記では、RAIDとは何か、そしてその異なるレベルについて説明しました。この情報が役立ち、便利であることを願っています。組織のニーズに合ったストレージインフラを開発するには、RAIDレベルを理解することが重要です。RAIDはパフォーマンスを向上させ、ディスクの故障から保護することができます。

しかし、データの破損から保護するものではなく、セキュリティ機能を実装するものではないことを忘れないでください。このトピックについて質問がある場合は、下のコメントボックスにお気軽にお寄せください。喜んでお手伝いします！