コンピュータ関連技術の分野の一部の用語に馴染みのないユーザーにとっては、何を意味するのかわからないかもしれません。 レイド0とは何ですか そして彼のシリーズ。 原則として、これは内部に RAID ディスクを備えたサーバー コンポーネントに関連付けられています。 一般に家庭生活ではあまり使われていないため、ごく普通の事実ですが、中小企業では少なくとも XNUMX つのチームがこれを使用しています。 例外を除いて、多くの人はセキュリティ上の理由や技術的な要件を理由に、このデバイスをコンピュータにインストールすることを選択します。 ただし、この記事ではこのトピックに関する基本的な概念をいくつか説明するので、読み続けてください。
Raid 0、1、5、10、01、100、50: すべての種類の説明
Raid が何なのかを知らない人は、Riad 0 や レイド 0 Windows 10 大企業向け。 このような空間では大量の情報を処理する必要があるため、複製された利用可能なデータが必要です。 ただし、現在、ほとんどすべてのデスクトップ PC マザーボードには、Riad または独自のものを作成する可能性があります。
現在、Raid 0 テクノロジーは、非常に効果的な忌避ブランドであることに加えて、情報テクノロジーで使用されるテクノロジーにも関連していると考えられています。 ここでは、さまざまなコンピュータ構成でそれがどのように機能するか、またその有用性を見ていきます。
ここでは、今日の市場で 10 TB を超えるユニットが販売されているため、さまざまなタイプの機械式ハード ドライブまたは SSD が、大量のデータを保存できるメカニズムとして特に注目を集めています。
これと同じ意味で、クラウド ストレージやそれがユーザーやチーム自体に提供する利点などの新しい用語を指しますが、確かに企業向けとなっています。 この種のサービスを利用するために料金を支払うユーザーは、高度なセキュリティ メカニズムとデータを重視する独自の Raid 0 構成を備えたインターネットとリモート サーバーで実現されます。
また、Raid テクノロジは特定の重要なデータ操作で広く使用されており、ストレージ ディスクで発生する可能性のある機械的または電気的原因による問題など、さまざまな要因により XNUMX ビットのデータも放棄できない、または放棄することが望ましくない場合に、言及する価値があります。
組織や専門家にとって、情報の損失は多大な損害につながる可能性があることも知られています。 Raid テクノロジーは、正式に統合され、数年間使用され、情報を保護する非常に効率的な方法であり、企業の場合はビジネスを保証します。 ただし、続行する前に、このテクノロジーに関連するいくつかの概念を知っておくと便利です。
RAIDテクノロジーとは何ですか?
RAID という頭字語は、英語の合成語に由来しています。 独立したディスクの冗長アレイ、それはどういう意味ですか 独立したディスクの冗長アレイ。 その名前が示すように、データを分散または複製するためにさまざまなストレージ ユニットを使用してデータ ストレージ システムを作成する場合と同様に、このテクノロジーが何を求めているのかがすでにわかります。 このようなストレージ ユニットは、HDD ハード ドライブ、SSD、またはソリッド ステート システム用です。
Raid 0 テクノロジーはレベルと呼ばれる構成に分割されており、それによってデータ ストレージ アクセスに関して多くの結果を達成できます。 実用性を考慮して、この投稿では、Raid 内に物理的に自律したハード ドライブがいくつかあるにもかかわらず、単一の論理ユニットに似た単一のデータ ストアとして RAID を見ていきます。
また、Raid とそのさまざまなシリーズの目的は、より大きなストレージ容量と、データを失わないための豊富なデータをユーザーに提供し、あたかも XNUMX 枚のディスクがあるかのように読み取りと書き込みの高速化を提供することであることも言及する価値があります。 このような機能は、実装する RAID レベルに応じて個別に最適化されます。
Raid を使用するもう XNUMX つの利点は、古いハード ドライブを使用でき、SATA インターフェイスを介してマザーボードにリンクできることです。 このようにして、低コストのユニットを使用して、データを障害から保護するストレージ メカニズムに取り付けることができます。
Raid 0 などはどこで使用されますか?
Raid とそのシリーズは、扱う情報の量と重要性、そして情報を安全に保つ必要性から、企業レベルで長い間使用されてきました。 これらには、このデータ ストアを管理するための専用サーバーが少なくとも XNUMX 台あり、外部の脅威に対するこのタイプの保護サービス用に特別に設計されたハードウェアが備えられており、外部の脅威へのアクセスの可能性を防ぎます。
一般に、これらの倉庫では、正確な機能と製造技術を備えたハードドライブが使用されているため、規模が大きく最適化されています。 現時点では、この種の内部命令をインストールするための新しいマザーボードとチップセットがあれば、かなりの部分のユーザーが RAID システムを使用できます。
このための唯一の要件は、Linux、Mac、または Windows の Raid 0 構成を開始するために、ベース パックに複数のディスクを接続することです。 機器がない場合、このタイプのテクノロジを実装するのは不便です。システムはこのコントローラの障害の影響を受けやすく、ハードウェアからストレージを直接管理するには RAID コントローラが必要であるためです。これは、ソフトウェアで管理されている場合には通常は起こりません。
Raid 0 などを行うには何が必要ですか?
一般に、Raid はサーバーまたは NAS にインストールされますが、一般的なコンピューターでも実行できます。 ただし、その管理にはいくつかの基本的な知識を習得する必要があり、代償を伴うものではないため、誰もが負担したいとは限らないコストやリスクが伴うため、単純なコンピューターでこれを実行するのは通常ではありません。 ただし、ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらを組み合わせて構成することもできます。
ソフトウェア Raid 0 では、ボリュームの管理を担当するのはオペレーティング システム自体です。 これは、CPU が RAID を管理するためにリソースを割り当てる必要があり、その結果、機器の速度が低下することを意味します。 ほぼすべての NAS メーカー (Synology、QNAP、またはその他）これを使用してください ソフトレイド 大量のデータがダンプされるときと、そのためにワークロードが高い CPU を監視することができます。
また、2 コア以上の現在のプロセッサでは、この負荷は依然として顕著ではあるものの、それほど影響を受けないことにも言及する価値があります。
一方、ハードウェア Raid 0 では、ユーザーは Raid コントローラー カードをインストールし、独自の CPU とメモリを統合する必要があります。 これにより、コントローラによる RAID システムの管理プロセスの完全な専用化と、このプロセスの中央 CPU への解放が達成されます。
これは、特に中級からハイエンドのサーバーに実装されたシステムであり、このタイプのデバイスに必要な信頼性、セキュリティ、および速度を提供します。
ハイブリッドまたは混合 RAID に関しては、ハードウェア RAID に似せるために、通常は特定のマザーボードの BIOS から管理される疑似 RAID に従いますが、機能は制限されています。 このシステムを使用するには、すべてのプレートにこのシステムが組み込まれているわけではないため、プレートにこのシステムが組み込まれていることを保証する必要があります。
このシステムは、ハードウェア コントローラのパフォーマンスや明らかにその信頼性を得ることができませんが、オペレーティング システムが管理しないため、CPU やメモリからリソースを取得しません。 これは、より多くの失敗が発生することが最も多い方法です。
要約すると、ハードウェア Raid はすべての技術要素において最高であり、また最も高価であると言えます。 ハイブリッドが続きますが、これはサポートマザーボードを必要とし、その統合のために中/高品質にする必要がありますが、信頼性の点でキャンセルすることもできます。 最後に、 ソフトRAID オペレーティング システムで許可されていれば無料ですが、マッチメイキング システムを犠牲にしてリソースのコストがかかります。
Raid 0 などでできることとできないことは何ですか?
Raid とは何か、その潜在的な貢献と用途を明確にした上で、システムへの実装を通じてユーザーにもたらす利点と貢献、およびその制限を知る必要があります。 こうすることで、実際にはユーティリティがないのにユーティリティを考えるという誤りに陥ることが回避されます。 その利点と、Raid 0 から何が期待できるかを見てみましょう。
レイド0の利点
高い耐障害性: Raid 0 では、ハード ドライブのみを使用する場合よりも耐障害性が向上します。 この利点は、この要素の設定と採用されるタイプによって条件付けされます。これは、多くの要素が冗長性を付与することを目的としている一方で、他の要素はアクセス速度のみを提供するためです。
読み取りおよび書き込みパフォーマンスの向上: 前のケースと同様に、データ ブロックをさまざまなユニットに分割して並行して動作させることで、パフォーマンスの最適化に重点を置いたシステムがあります。
以前の両方のプロパティを組み合わせる可能性: RAID の度合いが組み合わせ可能であることはすでにわかっています。この特性により、ユーザーは一部のレベルではアクセス速度が向上し、別のレベルではデータの冗長性が向上します。
優れた拡張性とストレージ容量: もう XNUMX つの利点は、構成に応じて簡単に拡張可能なシステムであるという事実です。 さまざまなソース、性質、アーキテクチャ、容量、経過時間のディスクを使用するとき。
Raid 0 などにできないことは何ですか?
他のコンピュータ メカニズムと同様に、Raid 0 にも制限があります。その XNUMX つは、RAID XNUMX はデータを保護するチャネルではなく、情報を説明しますが、保護はしないということです。両方の概念は異なります。 自律型ハードドライブ上のウイルスによって、あたかも Raid に侵入しているかのように、同じ損害が発生する可能性があります。 したがって、セキュリティ システムを導入していないと、情報も漏洩してしまいます。
同様に、高速化も保証されていません。すべてのアプリケーションやゲームが Raid で適切に動作するわけではありませんが、ユーザー自身が作成できる構成もあります。 一般に、データを分割して保存するために 2 台のハード ドライブではなく 1 台のハード ドライブを使用してもメリットはありません。
レイド0のデメリット
また、Raid は災害からの回復を保証するものではなく、よく知られているように、状態が悪いハードドライブからファイルを回復できるアプリケーションもあります。 ただし、Raid には別の特定のコントローラーが必要であり、それらのコントローラーは必ずしもそのようなアプリケーションと互換性があるとは限りません。 したがって、チェーンまたは複数のディスクに障害が発生した場合、データは回復不能になる可能性があります。
一方、情報の移行は複雑ですが、オペレーティング システムでのディスクのクローン作成は簡単で、別のディスクへの完全な RAID の場合は、指定されたツールがなければ難しい作業になります。 つまり、あるシステムから別のシステムにファイルを移行して更新することは、乗り越えられない作業になる可能性があります。
最後に、初期コストがあります。2 つのディスクで Raid を実装するのは簡単ですが、より複雑で修辞的なセットを作成したい場合は、状況が複雑になります。 つまり、ディスクの数が増えるとコストが高くなり、システムが複雑になるとより多くのディスクが必要になります。
レイドレベルにはどのようなものがありますか?
現在、市場ではさまざまなタイプの Raid を見つけることができますが、これらは標準レベル、ネストされたレベル、オーナー レベルに分かれています。 最も頻繁に使用されるのは自律ユーザーや小規模企業によって使用されるものですが、ハイエンド機器のかなりの部分は追加のインストールなしで実行できるため、これらは標準のネストされたものです。
逆に、独自のレベルは、作成者自身またはこの種のサービスを提供する者のみが使用します。 構成レベルで、目的に応じてさまざまなタイプを設定できるようになりました。 簡素化できるため、パフォーマンスを向上させたい場合は、RAID 0 を選択します。一方、より優れたデータ セキュリティを提供するには、Raid 1 をマウントするのが理想的です。
そして、両方の方式が必要なことから、シリーズ 5、6、10 やその亜種など、Raid の残りのものが登場しました。 所有しているディスクの数に応じて、どちらかを使用できます。 シリーズ 0 と 1 が最もアクセスしやすく、必要なディスクは 2 つだけ (さらに多くなる可能性があるため最小限) であり、データがスケールするにつれて、より高いディスク要件に達するまで別のディスクに移行します。 ただし、これらの各デバイスを見てみましょう。
RAID 0
レイドの最初のものとして、いわゆるレベル 0 または分割セットが誕生しました。 このレベルのタスクは、コンピュータに接続されている異なるハードドライブ間で保存されたデータを分散することであるため、このレベルではデータの冗長性はありません。 その目的は、情報がディスク内に均等に分散されて同時アクセスが可能になるため、ディスクに保存された情報へのアクセス速度を向上させることと、そのユニットでより大量のデータを並行して処理できるようにすることです。
Raid 0 には偶数データもレトリック データも含まれていないため、収容ユニットの XNUMX つが壊れた場合、その構成の外部にバックアップ コピーがない限り、その内部のデータはすべて失われます。
RAID 0 を実行したい場合は、それを構成するハードドライブのサイズに注意する必要があります。 これは、RAID 内の追加スペースを管理する小型のハード ドライブを指します。 構成に 1 TB ディスクと 500 GB ディスクがある場合、機能セットのサイズは、1 GB ディスクと同じ 500 TB ディスクの別の 500 GB を合わせて 1 TB になります。 したがって、設計されたセット内の利用可能なスペースをすべて活用するには、同じサイズのディスクを採用するのが便利です。
RAID 1
一方、ミラーリングと呼ばれる Raid 1 構成は、データの冗長性とフォールト トレランスを提供するために使用される一般的な構成の 2 つです。 この場合、2 台のハード ドライブ、または 2 セットの重複データを含むストアが生成されます。 データを保存すると、すぐにミラーユニットに複製されるため、同じデータが XNUMX つ存在します。
オペレーティング システムの観点からは、その中のデータにアクセスできるストレージ ユニットは XNUMX つだけです。 ただし、障害が発生した場合は、複製されたユニット内のデータが自動的に使用されます。 また、ミラー化された両方のユニットで情報を同時に読み取ることができるため、読み取り速度の向上にも適用されます。
RAID 2
Raid レベル 2 は、基本的にビット レベルで複数のディスクに適切に調整された方法で保存することに基づいているため、頻繁には使用されません。 同時に、そのようなデータ配信からエラー コードが生成され、この目的のために専用ドライブに保存されます。 このようにして、ストア内のすべてのディスクを監視し、データの読み取りと書き込みを同期することができます。
現在、ディスクにはエラー検出システムが搭載されているため、この構成は適切ではなく、パリティ システムのみが使用されます。
RAID 3
Raid 3 も現在は使用されておらず、RAID を構成するさまざまなユニットにバイト レベルでデータを分割する必要があります。ただし、データの読み取り時に結合できるようにするパリティ情報が保存されるユニットを除きます。 したがって、保存された各バイトには追加の 1 ビットのパリティがあり、ユニットが失われた場合にエラーを識別してデータを回復できるようになります。
並列ディスクが存在する限り、データが複数のディスク上に分割され、情報に迅速にアクセスできるという利点があります。 その構成には少なくとも 3 台のハード ドライブが必要です。
RAID 4
また、ディスク間のブロックに分割されたデータ記憶媒体に従いますが、そのうちの 3 つをパリティ ビットを保存するために残します。 Raid XNUMX との最も重要な違いは、ユニットが失われたときに、計算されたパリティ ビットのおかげでデータをリアルタイムで再構築できるという事実にあります。
基本的には、冗長性を持たずに大きなファイルを保存することを目的としていますが、何かを記録するたびにこのパリティ計算を実行する必要があるため、データの記録は遅くなります。
RAID 5
Raid 5 は、パリティを備えた分散システムとも呼ばれます。 現在、特に NAS 機器では、レベル 2、3、4 よりも頻繁に使用されています。 情報は、RAID を構成するハードドライブに分散されたブロックに分割されて保存されます。 また、冗長性を保証するためにパリティ ブロックを生成し、ハードディスクが破損した場合に情報を再構築します。
前記ペアのコンテナは、計算に関係するデータ以外のユニットに格納されるため、パリティ情報は、関連情報のブロックが存在する別のディスクに格納されることになる。
同様に、パリティによる冗長性を確保するには、少なくとも 3 つのストレージ ユニットが必要ですが、一度に 2 つのユニットの障害のみが許容されます。 これらのうち 5 つが同時に壊れると、パリティ情報が失われ、少なくとも XNUMX つのデータ ブロックが失われます。 また、メインドライブの XNUMX つに障害が発生した場合に予備のハードドライブを配置し、再構築時間を最小限に抑えるように設計された Raid XNUMXE バリアントもあります。
RAID 6
Raid 6 は基本的に 5 の拡張であり、別のペアのブロックが追加されて合計 2 になります。情報ブロックは異なるユニットに分散され、また、2 つの異なるユニットに格納されたブロックの一部になります。 これにより、システムは最大 2 台のストレージ ユニットの障害を許容するため、4E RAID を形成するには最大 6 台のストレージ ユニットが必要になります。 これにより、6E と同じ目的を持った 5E バージョンも誕生します。
RAID 10
Raid 10 は、単一のボリュームを構成する Raid 0 と 1 の結合として考えられています。 これにより、より優れたパフォーマンスと冗長性を備えたシステムが実現されます。 この場合、その構成には少なくとも 4 つのディスクが必要です。これは、Raid 6 と考えることができますが、より高いパフォーマンスを備えています。
この概念は完全に間違っているわけではありません。障害が発生する可能性があるのは 5 つのディスクだけですが、RAID 6 または 2 での書き込みと読み取りの向上を目指しているのは確かです。 これは、1 枚のディスクに A2 のデータと 2 枚の A1 の情報が含まれているためです。 また、A2 のディスクと A2 のディスクが故障した場合でも、A1 と A2 の 1 つのディスクが残るため、運用を継続できます。 また、A2 または AXNUMX の両方のディスクに障害が発生すると、データの半分が失われるため、ボリュームにアクセスできなくなります。
ネストされた Raid レベル
Raid の基本レベルとその使用法を確認したら、ネストされたレベルについて簡単に説明します。 おそらく、そのようなレベルは基本的にプライマリ RAID レベルを持つシステムを指しますが、同時に、異なる構成操作を提供する他のサブレベルが含まれています。
このように、さまざまな Raid レイヤーが明らかであり、基本レベルに典型的な特定の機能を同時に実行でき、これにより、Raid 0 による高速読み取りアクセス容量と、Raid 1 が提供する冗長性を組み合わせることができます。ただし、よりよく理解するために、現在最も頻繁に使用されているものを見てみましょう。
レイド0+1
この Raid は、Raid 01 またはディビジョン ミラーとして市場で入手できます。 基本的に、Raid 1 タイプのメイン レベルを指し、最初と 0 番目のサブレベルでデータを複製する機能が利用可能です。 同時に、固有の同じ機能、つまり利用可能なユニット間でデータを分散して保存する機能を備えた Raid XNUMX サブレベルが存在します。
したがって、中央レベルは同じミラー機能を使用して取得され、サブレベルは情報を分割するタスクを使用して取得されます。 これにより、ハードディスクに障害が発生した場合でも、データは変更不可能なままとなり、他の Raid 0 ミラーで保護されます。
このシステムの主な欠点として、サブレベルに追加のディスクを追加する場合、もう一方のサブレベルでも同じことを行う必要がある拡張性が挙げられます。 さらに、フォールト トレランスでは、各サブレベルの異なるディスク、または同じサブレベル内の 2 つのディスクの破損は許可されますが、他の組み合わせではデータが失われるため許可されません。
レイド1+0
タイトルからわかるように、これは逆のケースで、通常は Raid 10 またはミラー分割と呼ばれます。 これにより、Raid 0 タイプの中央レベルが存在し、保存されたデータがさまざまなサブレベルに分割されます。 そして同時に、内部のハードドライブ上のデータの複製を担当するタイプ 1 のさまざまなサブレベルが存在します。
フォールト トレランスが指定されている場合、サブレベル内の XNUMX つを除くすべてのディスクを破壊することができます。保存されている情報が失われないように、各サブレベルに少なくとも XNUMX つの正常なディスクを保持する必要があります。
RAID 50
Raid 0 から始めて、優れた冗長性、より優れた信頼性と速度を実現するまで、多くの組み合わせを作成することが可能です。 この場合、Raid 50 は、レベル 0 として構成されたサブレベルのデータをそれぞれ 5 台のハード ドライブに分割するように設計された Raid 3 の中央レベルに従います。
これを行うために、各 Raid 5 ブロックはそれぞれのパリティを持つデータ セットを提供します。 この場合、RAID 5 のたびにハード ドライブに障害が発生する可能性がありますが、データの整合性は保証されますが、さらに障害が発生すると、内部に保存されているデータが失われます。
レイド100と101
この場合、Raid 2 または 3+100+1 提案の場合のように、0 レベルのツリーだけでなく 0 レベルのツリーも作成できることに注意してください。 これは、Raid 2 の中央レベルで順番に分割された 1 つの Raid 0+0 サブレベルで構成されます。同様に、Raid 1 を基本として反映した異なる 0+1 サブレベルで構成される、Raid 1+0+1 を組み立てることもできます。
このため、アクセス速度と冗長性は非常に良好なレベルに達し、使用可能なディスクの数が利用可能なスペースに比べてかなり多くなりますが、最終的な障害に対処するための良好な耐性が報告されています。
襲撃を選択する
さて、初期の Raid 0 から始まるさまざまなタイプとレベルの Raid を考えると、これらの 1 つをどのように選択するかを決定するという課題が残ります。 何千もの組み合わせが可能であることがすでに示されているため、理想的または最適なシステムを選択する決定がより困難になります。 多数のディスクがある場合は、複数のバリエーションを備えた Raid 0+0、1+50、60、XNUMX を実行することを選択できます。
このように、選択を容易にするために、必要な計算に役立つ Raid 計算ツールも Web 上で利用できます。 また、ユーザーにディスクの構成を許可するコントローラーがあることも興味深いです。 スペア。 これは、ディスクを使用せずに接続し、別のディスクで障害が発生した場合に備えてディスクを起動することに他なりません。
その後、ディスクの劣化が検出された場合に備えて、コントローラーが自動的に処理する Raid 0 再構築プロセスが行われます。 Raid のインストール後に極めて重要となる機能の XNUMX つは、ディスクの状態を厳密にフォローアップすることです。 二重性があるということは、その中に格納されているデータの状態が無視されるという意味ではないからです。
これは、すべてのディスクが劣化する可能性があり、考えられる問題を検出するにはリビジョンが必要になるためです。 これは、ディスクに障害が発生した場合にも重要であり、できるだけ早く交換する必要があります。ディスクには有効なライフサイクルがあり、同じモデルがインストールされている場合、残りのディスクもすぐに障害が発生する可能性があるためです。 いずれの場合も、Raid 0 かその他が必要かどうかを評価するのに便利ですが、これらを適切にメンテナンスすることが不可欠です。
RAID ストレージ テクノロジーの考慮事項
RAID テクノロジーがデータ ストレージの問題を安全な方法で扱う際の主要な概念の XNUMX つであることは、すでに明らかでした。 証明された効率性と同様に、これは数年間使用され、その有効性のために依然として有効であるテクノロジーを扱っているためです。
インテルなどの大企業が、RAID ソリューションまたはその組み合わせを提供している企業が多数あり、このテクノロジは家庭用コンピュータでも利用可能ですが、この問題に精通した専門家チームの場合を除いて、それほど頻繁ではありません。
このように、Raid にはまだ長い道のりがある可能性が高く、今後数年間で他の機能を革新し、他のさまざまな種類のストレージやデータ アクセス要件への使用を拡大する必要があります。
Raid 0 を読み終えたら、次の提案を必ず参照してください。
- ファイルを削除するプログラム
- ハードウェア機能
- プロセッサコンポーネント