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更新日:2004/11/09

 RAID-0

 RAID-0とは、2台以上のハードディスクを組み合わせ、ハードディスクに対する読み書きするデータを複数のディスクに対して同時に並列に実行することによってアクセス速度を高速化するRAIDレベルです。RAID -0を指して「ストライピング」と呼ぶ場合もあります。
RAID-0イメージ
メリット  

 図のようにディスクが2台あるなら、データを2つに分けてそれぞれのディスクに対して同時に書き込むことにより、理論的には1台の場合と比べて半分の時間で書き込みを完了することができます。RAID-0では、ディスクの台数を増やすほど性能(データ転送速度)も高まる傾向にあります。

またRAID-0は、複数のディスクをあたかも1台のディスクであるかのように扱うことで大容量の単一ストレージを実現します。全ディスクの容量が無駄なく利用できます。
 
 データの耐障害性を全く備えていないことです。逆にハードディスクの台数が多いことにより、ハードディスク1台の場合と比べ、耐障害性は悪化してしてしまいます。もしRAID -0で運用中のハードディスクのうち、1台でも壊れてしまうと、全体へのアクセスが不能になってしまい壊れていないハードディスクのデータも無駄になっていしまいます。

 RAID-1

 RAID-1は、同一のデータを複数のハードディスクに書き込み、一方のディスクが故障しても、他方で処理を続行できるようにする、というものです。簡単に説明すると同じデータをもったハードディスクの複数台用意することで、故障に備える仕組みです。2台のディスクを使って実現する。RAID-1は「ミラーリング」と呼ばれることもあります。
RAID-1イメージ
メリット  

 データが書込を行う時、各ハードディスクに全く同一のデータ書込を行います。1台のディスクが故障した場合でも、残りのディスクが稼働し続けることで、データは失われずに済みます。
 
 同一のデータを2台以上のハードディスクに書込を行う為、ハードディスク容量の利用効率は半分以下になってしまうというデメリットがあります。

 RAID-5

 RAID-5は、耐障害性の向上と高速化、大容量化のすべての点を実現化できるRAIDレベルです。RAID-5では、ハードディスクの故障時に記録したデータを復活させる為に「パリティ」と呼ばれるデータを、全ディスクに分散して保存するのが特徴です。
RAID-5イメージ
メリット  

 RAID-5では、データをハードディスクに記録する時に、RAID-0(ストライピング)と同じ原理で、複数のハードディスクにデータを分散して書込ます。それと同時に、パリティも計算・生成してハードディスクに書込を行います。パリティ用のハードディスクは特に決まっていないので、すべてのハードディスクに分散して書込を行います。

また、どれか1台のハードディスクが故障しても、それ以外のディスクのデータとパリティ情報から、元の完全なデータを生成して回復もできる機能もあります。
パリティの保存に必要なのは、すべてのハードディスク台数に関係なくディスク1台分の容量なので、ハードディスク台数が多いほど容量の利用効率も向上します。
 
 データの書き込み時に、パリティを算出・生成する必要があるほかに、パリティ生成のため1組のデータ・ブロックをいったんディスクから読み出さなければならず、その為書き込み性能が高くはないです。


 
各ビットの"1"の数が偶数になるように、パリティビットを"0"または"1"に決めています。 上図の場合、最下位ビット(いちばん右)は、すでに"1"が2つあるのでパリティは"0"になります。同じように全てのビ ットを決定して行きます。 この状態になれば、仮にデータ1が 全て消失してもデータ2とパリティからデータ復旧が出来ます。

 RAID-0+1

 RAID-0+1は"耐障害性がないRAID-0"と"複数のハードディスクをまとめて大容量ハードディスクを構築できないRAID-1"の両者のデメリットを、2つのRAIDレベルを組み合わせて、両者のデメリットを解消し逆に両者のメリットを享受できるRAIDレベルです。
RAID-0+1イメージ
メリット  

 RAID-0のデメリットである耐障害性のなさが解消されると同時に、RAID-1における性能がでない問題もRAID -0による高速化ができます。
 
 最低導入ハードディスク台数が4台と他のRAIDレベルより多めとなります。RAID 0+1の場合も、RAID -1と同様、ハードディスクの利用効率は半分以下にとなってしまいます。

RAIDレベル RAID-0 RAID-1 RAID-5 RAID-0+1
耐障害性 -
性能 データの読み出し
データの書き込み
データのランダム読み出し
データのランダム書き込み
アレイ再構築*1
必要なディスク台数 2台以上 2台*2 3台以上 4台以上
ディスク容量の利用効率
(N:ディスク台数)
100% 50% 100×(N-1)/N% 50%

各RAIDレベルの比較
相対的にランクランキングされています。実際のRAID製品とは異なる場合もあります。
*1 故障したハードディスクを正常なものに交換した後、RAIDアレイを元の状態にする作業です。
*2 3台以上のハードディスクでアレイを構築するRAID製品ありますが、基本的には2台でRAIDを構築します。


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