HDD、SSDの運用基礎知識
「RAID 1」と「RAID 5」の違いは? パフォーマンスやコストで比較
ストレージの冗長性を確保する「RAID 1」と「RAID 5」は、どちらか一方が全てにおいて優れているわけではない。幾つかの観点で比較することで、どちらがより適しているのかを判断できるようになる。
HDDやSSDのデータ保存の信頼性を確保したり、読み書きのパフォーマンスを高めたりするために、さまざまな組織が「RAID」(Redundant Array of Inexpensive Disks)を利用している。RAIDは簡単に言えば「ストレージの冗長性を確保するための技術」だが、その種類は幾つもあり、適切なパフォーマンスの要件や予算によって適切なRAIDは変わる。本稿では代表的な「RAID 1」と「RAID 5」について学んでおこう。
「RAID 1」と「RAID 5」の違い
RAIDは「Redundant Array of Independent Disks」の略である通り、複数のHDDを組み合わせて冗長性を確保するために生まれた技術だ。そのうち種類の一つであるRAID 1とRAID 5は、冗長性確保のための選択肢として広く選ばれている。データ保護において、冗長性を確保することは非常に重要であり、データのコピーが多ければ多いほど、データ損失のリスクは低くなる。コピーの多さはRAIDの種類を分ける一つの要素になる。
RAID 1は「ミラーリング」とも呼ばれる。全てのデータを複数のHDDにコピーして保存する方式であるため、1台が故障しても別の1台に完全なコピーが残っている状態になる。
RAID 5は「分散パリティ」とも呼ばれる。データを複数のHDDに分散して保存し、各HDDには主データとともに「パリティ」(2進数の誤り検出符号)情報も格納する。1台のHDDが故障した場合でも、パリティ情報があればストレージアレイは正常に機能し続けられる。故障したHDDの交換時には、パリティ情報を使用して、新しいHDDにデータが自動で書き込まれる。
ストレージやバックアップの管理者は、RAID 1とRAID 5のいずれかを選択する際、以下の要素を考慮しなければならない。
- 冗長性
- 必要なディスク(ストレージ)台数
- コスト効率
- 読み書きパフォーマンス
- フォールトトレランス(耐障害性)
- 構成の複雑さ
RAID 1とRAID 5のどちらかが客観的に優れているわけではない。組織が重視する要素に応じて、適した選択肢は異なる可能性がある。
冗長性
RAID 1とRAID 5は、いずれも1台のHDDが故障してもシステムが稼働し続けられるRAIDの種類だ。冗長性においては同等と言える。RAID 1では、ミラーリングされたコピーが、故障したHDDの代わりとなる。RAID 5ではアレイ(複数のHDDの組み合わせ)内のHDDに分散するパリティ情報を使用し、故障したHDDのデータを復元する。
必要なHDD台数
RAID 1は、最低2台のHDDが必要だ。1台のHDDが全データを保持し、もう1台がそのデータの完全なコピーを保持する。RAID 1のアレイにHDDを追加した場合、追加のHDDはそれぞれミラーリングの追加分として機能する。RAID 1のアレイに3台のHDDがあれば、データのコピーは3つ存在することになる。
RAID 5は最低3台のHDDが必要だが、より多くのディスクをサポートできる。RAID 5は、データを「ストライピング」と呼ばれる方法で複数のHDDに分散させて書き込み、各HDDにはデータの一部とパリティ情報が格納される。パリティ情報は、HDDのいずれかが故障した場合に、失われたデータを再構築するために必要になる。
コスト効率
RAID 1とRAID 5は冗長性を確保できる半面、相応のストレージ容量を消費する。
RAID 1は、データを2台のHDD間でミラーリング(複製)する。HDD1台分のデータを保持するために2台分の容量が必要になる。使用可能な総ストレージ容量の50%は実データの保存に使用され、残りの50%は冗長性を確保するために使われる。
RAID 5は、ストレージの冗長性を提供するためにパリティ情報を使用し、このパリティはアレイ内の全HDDに分散する。HDD1台分の容量がパリティ情報の保存に使用されるため、3台のディスクでは全体の約33%が冗長性に、残りの66%が実データの保存に使われる。HDDが5台の場合、冗長性のために消費される容量は依然として1台分のディスク容量に限定される。このため、全体の20%が冗長性に使われ、80%容量がデータ保存に利用可能となる。
パフォーマンス
RAID 1は基本的に2台のHDDでデータをミラーリングする。パフォーマンスは使用している単一のHDDとほぼ同等だ。つまり、RAID 1アレイの構造は、データの読み書き速度を向上させるわけではないが、パフォーマンスを低下させることもない。
RAID 5は、データをアレイ内の複数のHDDに分散して格納する。この仕組みによって読み取り性能が向上するのが一般的だ。データは各ディスクに均等に分散されるため、複数のHDDから同時にデータを読み出せる。この結果、アレイ全体としての読み取り速度は、単一のHDDの場合よりも速くなる。ただしパリティの計算が必要なため、書き込みパフォーマンスは通常、読み取りよりも遅くなる。それでも、RAID 5アレイの書き込みパフォーマンスは、RAID 1アレイを上回る可能性が高い。
フォールトトレランス
前述のように、RAID 1とRAID 5はどちらもアレイ内の1台のディスクが故障しても機能し続けることができる。RAID 1で故障してでもパフォーマンスにはほとんど影響しないが、RAID 5ではデータ読み取りに利用できるHDDが少なくなるため、パフォーマンスに大きな影響を及ぼす可能性がある。故障したHDDの交換時には、残りのHDDがその負荷を吸収し、失われたデータをパリティ情報を用いて再構築(リビルド)する必要がある。このリビルドのプロセス中はパフォーマンスが低下する可能性がある。
複雑さ
RAID 1の実装と管理、保守は比較的簡単だ。それに対してRAID 5はアレイにより多くのHDDを使用することになるため、RAID 1よりも複雑になる。とはいえ、どちらも過度に複雑なものではない。
TechTarget発 世界のインサイト&ベストプラクティス
米国TechTargetの豊富な記事の中から、さまざまな業種や職種に関する動向やビジネスノウハウなどを厳選してお届けします。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
TechTarget発 世界のインサイト&ベストプラクティス
米国TechTargetの豊富な記事の中から、さまざまな業種や職種に関する動向やビジネスノウハウなどを厳選してお届けします。
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
市場調査・トレンド
[パロアルトネットワークス株式会社] 現代の働き方に潜むセキュリティ課題とは? 解消に導く2つの注目技術を解説 -
製品資料
[パロアルトネットワークス株式会社] 生成AIのセキュリティリスクにどう対処する? 経営層が知るべきポイント -
製品資料
[パロアルトネットワークス株式会社] AIで真の包括的セキュリティを実現、ハイブリッドワーク時代に選ぶべきSASEとは -
市場調査・トレンド
[パロアルトネットワークス株式会社] 最速72分でデータが流出? 最新の脅威トレンドや侵入手法から分かった防衛策 -
製品資料
[クラウドストライク合同会社] AIシステムのセキュリティを確保するためのプレイブック
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
Microsoft 365侵害企業の9割はMFA導入済み 1002人調査で見えた盲点
-
2
PHPはそもそも必要か? 脆弱性で問われる自社サイト安全性と保守負担のバランス
-
3
「Copilot」がIT予算を食いつぶす? 高額請求を招く課金体系と節約術
-
4
Microsoft月例パッチ1400件超で過去最多 「限界点」を迎えたパッチ管理
-
5
PHP2Shellの「事前の情報流出」でパニックに パッチ公開を巡る“混乱劇”
-
6
なぜMicrosoftは「Rust」を標準言語に? AIで進むC/C++書き換えの課題
-
7
「GitLab」に最高深刻度の脆弱性 2014年以降の全版に影響を及ぼす恐れ
-
8
なぜ「全社配布Copilot」は使われないのか? 失敗に学ぶAI定着
-
9
「AIの粗悪レポート」で悲鳴 IntelやGoogleがバグ報奨金を止めた理由
-
10
京王電鉄・東京メトロの被害から学ぶ境界防衛 ITの侵害はどこまで波及するか
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
AI駆動攻撃にどう対抗する? 超速の攻撃からエンドポイントを保護する方法
-
2
「IT史に名を残すシステム障害」8選
-
3
10G回線の真価をフルに享受するには? 導入前にチェックしたいポイント
-
4
顧客対応自動化の要点:RAGとデータ連携で“業務で使える生成AI”にする方法
-
5
SCS評価制度時代の「SASE選定」ガイド
-
6
マンガで解説:情シスの負担を減らす「MDRサービスのインシデント対応」の中身
-
7
ランサムウェア攻撃“究極の対策”はこれだ
-
8
有識者が語る、中堅中小企業に求められる最新のサイバーセキュリティ対策とは
-
9
なぜAIは組織で定着しないのか? 全社展開を阻む「3つの壁」と突破のヒント
-
10
侵入から横展開まで27秒の脅威にどう立ち向かう? 防御のカギがEDRの理由
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー