進化するRAID（前編）

時代遅れのRAID認識を改めよう

今日のコンピューティングシステムは、RAIDが開発されたころのシステムとは似ても似つかない。RAIDの基本概念を変えつつある新しい技術も登場している。

公開 2011年03月07日 11時01分

更新 2015年01月03日 11時09分

著者

Stephen Foskett

[TechTarget]

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　今日のRAIDシステムは、1980年代のRAID技術のレベルから大幅に前進している。今回から2回にわたり、ワイドストライピングやストレージ仮想化、イレージャーコーディング（※）などの技術がRAIDの基本概念をどのように変えつつあるかについて述べる。

訳注　Erasure Coding：定訳はないようだが、「消失符号」あるいは「消失訂正符号」という訳語も一部で使われている。

　RAIDは、エンタープライズデータストレージ業界と最も密接に絡み合っている技術と言っても過言ではない。複数の物理的HDDを1つの仮想ドライブに統合することでパフォーマンスと信頼性を向上できるからだ。今日のRAIDシステムは、1988年に発表された画期的な論文「A Case for Redundant Arrays of Independent Disks（RAID）（独立したディスクの冗長的な配列」で提唱されたRAIDレベルで分類される従来のディスク構成と比べるとはるかに進化している。このため、RAIDの時代は既に終わったと宣言する人も少なくない。しかしデータ保護の分野では、今後もやはりRAID技術が最前線で活躍することは間違いなさそうだ。

編注：2012年2月24日

本記事に関して読者の方からのご指摘をいただき、以下のように訂正させていただきました。関係者の方々にはご迷惑をおかけいたしました。

（訂正前）

　今日のRAIDシステムは、1988年に発表された画期的な論文「A Case for Redundant Arrays of Independent Disks（RAID）（独立したディスクの冗長的な配列」

（訂正後）

　今日のRAIDシステムは、1988年に発表された画期的な論文「A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks（RAID）」（安価なディスクの冗長的な配列）

※　論文の正確なタイトルは「A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks（RAID）」です。論文の発表当時は、高信頼性で大容量のHDDは高額であったため、「Inexpensive（安価）」なHDDで構築するという意味で使用されていました。しかし、現在ではHDD価格の低下や、より安全性が求められていることから「Independent（独立した・個別の）」と表現されることが多くなっています。

時代遅れのRAID認識

　背景的なことから説明すれば、1988年の論文では「差し迫るI/O危機」の解決策としてRAIDが提唱された。当時、CPUとメモリのパフォーマンスが向上する一方で、性能が低い低価格のHDDが制約要因となっていた。RAIDは、当時のメインフレームで用いられていた「SLED（Single Large Expensive Disk）」を低価格のPC用HDDで代替することを目的とした技術だ。

　この論文で提案された5つの「RAIDレベル」（RAID構成）のうち、2つのレベルが現在でも広く利用されている。データをミラーリングするRAID 1、そしてデータとパリティチェック情報を複数のディスクに分散保存するRAID 5だ。しかしRAID 3とRAID 4も一部の分野で利用されている。両方式はいずれもデータを複数のディスクに分散するが、パリティチェックデータは1台のディスクに保存される。

　当初の5つのRAIDレベルの間には共通した要素がある。何台かのHDDを完全にカプセル化し、その全ての容量を使用するということだ。HDDのグループ構成は固定され、変更することはできない。そこで使用される算術は単純であり、運用には大した演算能力は必要とされない。これは1990年代では合理的な考え方だったが、CPU能力とストレージ容量はその後、次第に向上した。かつては単純なXOR（排他的論理和）演算でも大変だったが、今日のコントローラーは高度なリードソロモン符号をリアルタイムで計算できる。一方、HDDのパフォーマンスは容量の増大に追い付けていないのが実情だ。過去20年間で、1Mバイト当たりのスループットおよび1Mバイト当たりのIOPS（1秒当たりに処理できるI/Oアクセス）はいずれも1000分の1以下に低下した。

　これはRAIDの次の世代のデータ保護システムが解決しなければならない重要問題だ。今日のコンピューティングシステムは、RAIDが開発されたころのシステムとは似ても似つかない。1台のメインフレームが100台の小型HDDと単純なコントローラーを使用するようなかつてのシステムとは異なり、今日のエンタープライズストレージシステムは驚異的な処理能力を持ち、SAN（Storage Area Network）あるいはNAS（Network Attached Storage）ネットワークを通じて何百台ものクライアントの要求に同時に対応できる。今日のデータセンターでは、HDD構成を固定化することは合理的ではない。

　次回は、RAID以後に登場した新しいデータ保護技術を紹介する。

本稿筆者のスティーブン・フォスケット氏はフリーのコンサルタント兼ライターで、エンタープライズストレージとクラウドコンピューティングを専門とする。独立系IT専門家集団Gestalt ITの責任者として「Tech Field Day」イベントの運営を担当。「GestaltIT.com」および「FoskettS.net」サイトを運営するほか、Twitterにも投稿している（@SFoskett）。

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