RAID[Redundant Array of Inexpensive Disks]とは？
RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）は、複数のハードディスクを組み合わせて、単一のハードディスクとして機能させるための技術です。これにより、データの冗長性やパフォーマンスを向上させることが可能になります。物理サーバの構築時には、ディスクの構成をどのように設定するかが重要な課題となります。この際、顧客のニーズに合わせて最適なRAIDレベルを選択することが求められます。
RAIDにはいくつかのレベル（種類）があり、それぞれ異なる特性を持っています。これらの特性を理解し、適切に活用することで、サーバのパフォーマンスやデータの安全性を最大限に引き出すことが可能です。以下に、主なRAIDレベルとその特性について詳しく説明します。これらの情報を参考に、開発に役立ててください。
主要なRAIDレベル（種類）のご紹介
| RAIDレベル | 特性 | メリット／ デメリット | 構成図 |
|---|---|---|---|
| RAID0 [ストライピング] | データをストライプ化して複数のディスクに分散して保存する。読み書き速度が速いが、ディスクが1つ故障すると全データ消失。 | 【メリット】 ・読み書きが最も速い ・大容量ストレージの構築が可能 【デメリット】 ・データ損失リスクが高い ・ディスクが1つ故障すると全データ消失 ・復旧作業が複雑 |  |
| RAID1 [ミラーリング] | データをミラーリングして2つのディスクに複製。ディスクが1つ故障してもデータが失われないが、使用可能なストレージ容量が半分になる。 | 【メリット】 ・データ保護が強化される ・ディスクが1つ故障してもデータが失われない ・ディスクの故障に気付きやすい ・復旧が比較的簡単 【デメリット】 ・使用可能なストレージ容量が半分 ・読み書き速度が低下 ・高コスト |  |
| RAID2 | データをパリティ情報と分散させて複数のディスクに保存。ディスクが1つ故障してもデータが失われないが、読み書き速度が遅い。 | 【メリット】 ・データ保護が強化される ・複数のディスクが故障してもデータが失われない 【デメリット】 ・読み書き速度が遅い ・高コスト ・ディスクの利用効率が低い ・複雑な構成 | – |
| RAID3 | データを1つのディスクにストライプ化し、パリティ情報を別のディスクに保存。ディスクが1つ故障してもデータが失われないが、読み書き速度が遅い。 | 【メリット】 ・データ保護が強化される ・ディスク１つが故障してもデータが失われない ・比較的安価な構成 【デメリット】 ・データ保護が強化される ・ディスクが1つ故障してもデータが失われない ・比較的安価な構成 |  |
| RAID4 | データを複数のディスクにストライプ化し、パリティ情報を1つのディスクに保存。ディスクが1つ故障してもデータが失われない。またRAID3よりも読み書き速度が速い。 | 【メリット】 ・RAID3よりも読み書きが速い ・データ保護が強化される ・ディスクの利用効率が高い 【デメリット】 ・1つのディスクに負荷がかかる ・複雑な構成 |  |
| RAID5 | データとパリティ情報を複数のディスクに分散して保存。ディスクが1つ故障してもデータが失われない。またRAID4よりも読み書き速度が速い。 | 【メリット】 ・RAID4よりも読み書きが速い ・データ保護が強化される ・ディスクの利用効率が高い ・比較的安価な構成 【デメリット】 ・1つのディスクに負荷がかかる ・書き込み速度が比較的遅い ・復旧作業が複雑 |  |
| RAID6 | データと2つのパリティ情報を複数のディスクに分散して保存。ディスクが1つ故障してもデータが失われない。RAID5よりもデータ保護が強化されるが、読み書き速度が遅い。 | 【メリット】 ・ディスクが2つ故障してもデータが失われない ・データ保護が最も強化される 【デメリット】 ・読み書きが低速 ・高コスト ・ディスクの利用効率が低い ・複雑な構成 | – |
| RAID10[1+0] | RAID0とRAID1を組み合わせたもの。データの読み書き速度とデータ保護を両立。 | 【メリット】 ・読み書き速度とデータ保護のバランスが良い 【デメリット】 ・複雑な構成 ・高コスト ・ディスクの利用効率が低い |  |
| RAID0+1 | RAID1と RAID0を組み合わせたもの。RAID1+0と似ているが、異なる順序でデータの保存とミラーリングを行う。 | 【メリット】 ・読み書き速度とデータ保護のバランスが良い 【デメリット】 ・複雑な構成 ・高コスト ・ディスクの利用効率が低い |  |
注意：
- 上記の説明は、一般的なRAIDレベルの特性についての概要を提供しています。しかし、製品によっては、これらの特性が異なる場合があります。したがって、製品を選択する際には、製品ベンダーに確認を行うことを強く推奨します。
- RAIDレベルを選択する際には、必要なデータ保護レベル、読み書き速度、ストレージ容量、予算などの要素を総合的に考慮することが重要です。これらの要素をバランス良く考慮することで、最適なRAIDレベルを選択することが可能となります。
- RAIDはデータの冗長性を確保し、データ損失を防ぐための有効な手段ですが、それ自体が万全の対応ではありません。したがって、バックアップは定期的に取得するようにしてください。
補足：
名前が似ているため混同されやすいですが、RAID1+0とRAID0+1は全く異なるRAIDレベルです。それぞれの構成と特性には以下のような違いがあります。これらの違いを理解し、適切なRAIDレベルを選択することが重要です。
RAID1+0[RAID10]：
RAID1構成になっているハードディスクを複数台使用し、その上でRAID0構成にします。
RAID1+0の場合、1つのミラーセット[RAID1]内のどれか1つディスクが故障しても、他のディスクでデータを保持しているため、データは失われません。
RAID0+1：
RAID0構成になっているハードディスクを複数台使用し、その上でRAID1構成にします。
RAID0+1の場合、1つのストライプセット[RAID0]内のどれか1つディスクが故障すると、そのストライプセット全体が利用できなくなります。
RAID1+0は各ミラーセット内でディスクの故障に対する冗長性を持っているため、RAID1+0の方がRAID0+1よりも信頼性が高くなります。
例えば、RAID1+0はミラーセット[RAID1]のどちらか一つが故障しても、他のミラーセットがデータを保持しているため、データは失われません。
一方、RAID0+1では、ストライプセット[RAID0]内のどれか1つのディスクが故障すると、そのストライプセット全体が使用できなくなってしまいます。
まとめ
皆さんが開発するシステムの信頼性や可用性の要件により、適切なRAIDレベルの選択は変わってきますが、私自身が過去に携わってきた開発プロジェクトでは、RAID5、6、10を使用してシステムを構築することが多かった印象です。
（私自身商用開発で、RAID2、3、4、0+1の構成を採用したサーバを見たことは一度もありません。）
各RAIDレベルがデータをディスクにどのように書き込むかを深く理解することは、顧客のニーズに最適なRAIDレベルを選択し、効率的なサーバ構築を行う上で非常に重要です。この理解を深めることで、システムのパフォーマンスと信頼性を最大限に引き出すことが可能となります。それぞれのRAIDレベルの特性を理解し、それを基に最適なRAIDレベルを選択し、サーバを構築することをお勧めします。
