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RAID の概念について
Storage Management は、ストレージ管理機能を提供するために Redundant Array of Independent Disks（RAID）技術を使用します。
Storage Management について理解するには、RAID についての概念の他、システムにおいて RAID コントローラとオペレーティング
システムがディスク容量をどのように認識するかについてもある程度把握しておく必要があります。
RAID とは
RAID は、システム内に搭載または接続された物理ディスク上にあるデータの保存を管理するためのテクノロジです。RAID の重要
な要素は、複数の物理ディスクの容量の組み合わせを単一の拡張ディスク容量として扱うことができるように、物理ディスクをス
パンする機能です。RAID のその他の重要な要素には、ディスク障害が発生した場合にデータを復元するために使用できる冗長デー
タを維持する機能があります。RAID では、ストライピング、ミラーリング、パリティなどの異なる方法を使用してデータの保存と
再構築を行います。RAID レベルには、データの保存と再構築のために異なる方法を使う異なるレベルがあります。RAID レベルに
は、読み書きパフォーマンス、データ保護、ストレージ容量という観点では異なる特徴があります。冗長データはすべての RAID レ
ベルで維持されるものではなく、一部の RAID レベルでは失われたデータを復元できません。選択する RAID レベルは、優先事項が
パフォーマンスか、保護か、ストレージ容量かによって変わります。
メモ: RAB（RAID Advisory Board）は、RAID の実装に使用される仕様を定義しています。RAB は RAID レベルを定義しますが、
異なるベンダーによる RAID レベルの商用実装は、実際の RAID 仕様が異なる場合があります。特定のベンダーの実装は、読み
取りおよび書き込みパフォーマンスとデータの冗長性の度合いに影響することがあります。
ハードウェアとソフトウェア RAID
RAID は、ハードウェアまたはソフトウェアのどちらでも実装できます。ハードウェア RAID を使用するシステムには、RAID レベル
を実装し、物理ディスクに対するデータの読み書きを処理する RAID コントローラがあります。オペレーティングシステム提供のソ
フトウェア RAID を使用するときは、オペレーティングシステムが RAID レベルを実装します。このため、ソフトウェア RAID のみ
を使用するとシステムパフォーマンスを低下させることがあります。ただし、ハードウェア RAID ボリュームとソフトウェア RAID
を合わせて使用することによって、パフォーマンスと RAID ボリュームの設定の多様性を向上させることができます。たとえば、2
つの RAID コントローラ間でハードウェア RAID 5 ボリュームのペアをミラーリングすることによって、RAID コントローラの冗長性
を提供することができます。
RAID の概念
RAID では特定の方法を使用してデータをディスクに書き込みます。これらの方法を使うと、RAID でデータの冗長性またはパフォー
マンスの向上を実現できます。方法には、次のようなものがあります。
● ミラーリング — 1 つの物理ディスクから別の物理ディスクにデータを複製します。ミラーリングを行うと、同じデータの 2 つの
コピーを異なる物理ディスクに保管することでデータの冗長性が得られます。ミラーのディスクのうち 1 つが失敗した場合、シ
ステムは影響を受けていないディスクを使用して動作を続行できます。ミラーリングしたディスクの両方に常に同じデータが
入っています。ミラーのいずれも動作側として機能します。ミラーリングされた RAID ディスクグループは、読み取り操作では
RAID 5 ディスクグループのパフォーマンスと同等ですが、書き込み速度はより高速です。
● ストライピング - ディスクストライピングでは、仮想ディスク内のすべての物理ディスク全体にわたって、データを書き込みま
す。各ストライプは、仮想ディスク内の各物理ディスクにシーケンシャルパターンを使用して固定サイズの単位でマッピングさ
れた、連続する仮想ディスクデータアドレスで構成されます。たとえば、仮想ディスクに 5 つの物理ディスクがある場合、ス
トライピングによって、1 から 5 までの物理ディスクに、どの物理ディスクも重複することなく、データが書き込まれます。ス
トライピングで消費される容量は、各物理ディスクで同じです。物理ディスク上に存在するストライプ部分が、ストライプエ
レメントです。ストライピング自体には、データの冗長性がありません。パリティと組み合わせることで、ストライピングによ
るデータの冗長性を実現します。
● ストライプサイズ - パリティディスクを含まない、ストライプによって消費される総ディスク容量。たとえば、64KB のディス
ク容量で、ストライプの各ディスクには 16KB のデータが存在するようなストライプを考えます。この場合、ストライプサイズ
は 64KB、ストライプエレメントサイズは 16KB となります。
● ストライプエレメント — 単一の物理ディスク上にあるストライプの一部分です。
● ストライプエレメントサイズ - ストライプエレメントによって消費されるディスク容量。たとえば、64KB のディスク容量で、
ストライプの各ディスクには 16KB のデータが存在するようなストライプを考えます。この場合、ストライプエレメントサイズ
は 16KB、ストライプサイズは 64KB となります。
● パリティ - ストライピングとアルゴリズムを組み合わせて使用することによって維持される冗長データ。ストライピングを行
っているディスクの 1 つが失敗した場合、アルゴリズムを使用してパリティ情報からデータを再構築することができます。
● スパン — 物理ディスクグループのストレージ容量を RAID 10、50 または 60 の仮想ディスクとして組み合わせるために使用する
RAID 技術。
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