RAID構成に対するよくある誤解について

RAIDに対する代表的な誤解はレイド が専門家集団によって作られたAlgorithmではないという事実です。RAIDシステムはある企業が開発したものではなく、一般ユーザーたちの必要に応じてオープンソース形態で作られ始め補完されて来ました。

RAIDの長所だけがよく知られ完璧なシステムだとよく誤解されますが、RAIDはそれなりのトラブルが発生しています。多くのRAID使用者は容量と速度、安定性を求めRAIDを構成（もしくはRAID構成の製品を購入）されていますがHDDの特性上、HDDの台数が増やせば増やすほどエラーが発生する確率も高まります。

RAIDでの安定性というのはあくまでもHDD1台だけにトラブル発生(論理障害）した時を前提にします。もちろん、HDD2台以上が同時にトラブルを起こす確率は高くありませんが、一旦トラブルを起きてしまうとRAIDの再構築など逆に一般的なトラブルより対応しづらくなります。

RAID関連技術文書について

• 1.  RAIDに対する誤解
• 2.  RAID復元の原理
• 3.  RAID5データ復旧

Redundant Array of Inexpensive (or Independant) Disksの略字で、複数台のハードディスクをまとめて仮想的な1台のハードディスクとして運用する技術のことです。
データの分散記録により高速で信頼性の高いディスク装置を実現するための技術です。

最近は、ほとんど一ヶ月もみたないうちに CPU、RAM、VGAなどがアップグレードされています。
しかし、以前のように、既存システムよりずっと性能がいいものがいきなり出ることはありません。
CPU、RAM、VGAを変えても、期待以上の速度が出ることはありません。その中でハードディスクの方に関心が集められるようになりました。
コンピューターの HDDは実際、システム全般の速度低下の一番の原因でした。もし、旧型5400rpm 方式E-IDEハードディスクをSATA 方式の7200rpm ハードディスクにアップグレードしただけでも、起動時間が早くなったという体感ができます。
速度向上の期待と要望から、一番お安い費用で最大の効果がえられる、HDDが注目をあびるようになりました。

Serial ATA HDDの登場でレイドはもっと知られるようになりました。SATA コントローラーはレイド 機能まで一体型して搭載されるようになります。
単純にメインボードだけ買おうとしても製品を捜すのが大変なほど、ほとんどのSATA コントローラーに レイドが搭載され始めました。
E-IDEより早い速度と便利なケーブル接続が結局は SATA HDDを輝くようにしました。この頃には SATA HDDを買えば必ずレイド構成しなければならないと思っている人もいるぐらいでした。

メインボード業界も上記のような変化に積極的に SATAと RAIDを搭載し始め、2004年頃から本格化されました。
メインボードによっては違いがありますが、2～8個位の SATA コネクターがあります。
SATA 数が多いほど一般的に需要があります。 ( Ｗｉｎ 2000以上の OSなら S/W方式で利用が可能です。)

この前まではサーバーなら特別なアーキテクチャと UNIXが主流になっていました。
しかし、低価格サーバーの要求が増えIntel ZeonのようなCPU基盤のPC級のサーバーが出現するようになりました。いまは Zeon CPUではなくても、一般 PC級の CPUもサーバーで使用しても問題のない速度を見せてくれています。
この時にサーバーの専有物であったレイドも一緒に PCの方へ移行されるようになりました。

動的ディスク、RAID0、RAID1、RAID5、バックアップ、RESTORE、ホットスワッピング、ディスク管理者、BIOS、Firmware この中で 7つ以上が分かっていたら、使っても良いでしょう。分からなかったらもっと勉強してから使った方が良いと思います。

常にコンピューターのバックアップは取っていますか?
データがトラブルで困った経験はありますか？
以前レイドを使った経験はありますか？

上記の中から 1つでも Yesがなければ、あまりお勧め出来ません。
レイドを使う時に、最大の問題点は急なデータトラブルです。必ず定期的なバックアップと点検が必要です。

できるだけ、知られていない知識と誤った知識をお書きします。

RAID5を最強のレイドとして認識されている方々は理論的な部分で魅了されているか、実務経験がなくコンピューター関連知識を勉強された方、企業内の電算環境で勉強された方だと思います。
もちろん、それはすばらしい技術ですが、一般 PC級の性能では速度の低下が生じます。
PC基盤のRAID5の場合、F/Wと S/Wが密接に関係しますので、RAID 0+1よりは速度低下が発生するのが現実です。
少なくともPCI-X級インターフェースがあるDual CPU 水準のメインボードと、それに匹敵する H/W 環境で高価のコントローラーではない場合のRAID5はそれほどの効果は発揮できません。

レイド1(ミラリング)の場合データ安全性が非常に高く、通常より二倍ほど高くなります。
Hot spare機能まで使ったら 4倍は高くなるでしょう。しかし、 Hot spareまで使っていてもデータトラブルを起こってしまい、データ復旧を依頼されるお客様がいます。
安全性を過信しデータのバックアップも取らないで長年お使いなったのです。レイド1を構成してお使いになっているということは、そのデータはおそらく大切なデータに違いないでしょう。いくらレイド 1でもトラブルは起こります。

用途：最も一般的なもので、さまざまな用途に広範囲に利用されている。
データベースやファイルサーバーなどの利用に適している。

エンジニア立場からはお勧めできません。
レイドに問題が発生し、サーバーが動かなくなったらもう終わりです。レイドにOSを設置することはサーバー管理者の話ではなく、一般 ユーザーの場合でしょう。
本当に重要な機能を実行する PCやサーバーなら、OS が設置されているHDDには、なるべく設置しないで下さい。必ずOSは別途の単体HDDに設置して下さい。

難しい話で mission criticalと言います。
繰り返される話ですが、本当に速度とデータの安全性が必要な場合は、一般 PC環境でレイドを構成しないで、最低 DUAL CPU級 PCサーバーに RAID Controllerの性能のよいものを使ってください。
H/W 技術が無くご心配の方は専門家にお問合わせするほうが良いでしょう。

SW RAIDは言葉のとおり、SW形態の RAID ApplicationがOS上で機能することを SW RAIDと言います。
ウィンドウ NT 以後のディスクマネージャで現われたものが代表的です。
稀にインテル、AMDの I/O Bridge Chipsetで具現されるレイドをSWで定義する場合がありますが、ちょっと間違いではないかと思います。このような定義をする場合、固有機能のみを行うASIC(注文型半導体)が別にあったらHW RAIDで、これの反対はすべてSW RAIDであると定義することと同じであるからです。

RAID固有機能のみを行う ASIC(注文型半導体)が別にあればHWRAIDでしょう。
RAIDのAlgorithm具現と Management、例外状況(Exception Handling)などの機能をする Gateがチップの中に数千、数万入っているChipsetが実体です。
stand alone 形態で動くレイド搭載型storageや一部 NAS、SAN などがここに属しています。

ファームウエア(FW)基盤のレイドはあまり知られていませんが、インテル、AMD 陣営の I/O Bridge Chipsetで具現される場合がこの部類です。
I/O ブリッジチップは様々な I/Oを担当します。 IDE コントロール、SATA コントロールなどに係わる機能が含まれます。
ここにレイド機能を集積化して入れると電力消耗量、原価上昇などの問題が発生して具現が難しくなります。

したがって、 HWで提供してくれる様々な機能を組み合わせ、レイド関連プログラミングを行い、補う形になります。これが私たちがよく目にするチップセット BIOS アップデートファイルのように集積された、Firmwareプログラミングで具現されるものであります。

SWレイドは Host HWとＯＳに負担を与えたりしますが、様々な例外状況に対する対処と機能アップグレードが便利です。

HWレイドは集積化された固有チップセットにより、早くて Host HWに負担もありませんが、 SWとは反対に UpgradeとDebuggingが難しいです。

FWレイドは SW RAIDと HW RAID両方の長所と短所を持っています。
機能を追加していくと結局は Firmware だけでは不可能で、OSに仮想装置(Pseudo device)を作り Applicationまで追加していくと、段々と大きくなります。
HWの機能を正確に理解することができず、まともに活かすことができなければHWを新しく開発する場合もあります。
Firmwareを大きくすると Flash memoryのサイズが小さくなって、リコールをする場合もあります。
RAIDは正確な知識を持って、自分に一番適したものをお選び下さい。