RAID 10は、RAIDの中でも最も広く使われているレベルの1つです。RAIDは、40年にわたって利用されてきた技術で、あらかじめ定められた構成とディスクアレイを組み合わせ、複数のハードディスクにデータを保存する際のパフォーマンスと信頼性を高めます。RAIDを使うと、単一ディスク構成と比べてアクセス速度、データセキュリティ、全体的な耐障害性が向上します。RAID 0とRAID 1を組み合わせたRAID 10なら、さらに優れたパフォーマンスを実現できます。本ガイドでは、RAID 10とは何か、その仕組み、ほかのRAIDレベルとの違いについて解説します。
RAID 10とは何か、どのように動作するのか
RAIDとは独立ディスクの冗長アレイ、または安価なディスクの冗長アレイを意味します。RAIDの基本的な考え方は、複数のドライブを1つのユニットとして構成できるようにすることです。これにより、1台のディスクが故障してもシステムが完全に停止するのではなく、機能を縮小した状態で動作できる、より高い耐障害性が得られます。
RAIDは主にネットワーク接続ストレージ（NAS）機器やサーバーで使われており、一般消費者向けや個人向けよりもビジネス用途で普及しています。一般に、2台以上のディスクで構成されるシステムでは、RAIDコントローラーまたはドライバーが、構成に応じてストライピング、ミラーリング、パリティという3つの主要な方式でディスクを管理します。
RAID 10には、少なくとも4台の物理ディスクと、RAID対応のディスクコントローラーが必要です。サーバーにデータを書き込むと、複数のディスクに同時に書き込まれます。RAID 10は、パフォーマンス向上のために複数のドライブにボリュームデータを分散するRAID 0と、ディスクミラーリングによってデータを複製するRAID 1の機能を組み合わせたものです。パリティを管理しないため、ほかのどのレベルよりもデータの読み書き速度が速くなります。
RAID 10はもちろん、どのRAIDレベルもバックアップソリューションの代替ではありません。1台のディスクが破損すると、ほかのディスク上のデータも破損する可能性があります。本当のバックアップとは、破損しない別の場所にデータをコピーして保存することです。
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RAIDレベルを解説
複数のRAIDレベルがあり、それぞれ異なる構成によってパフォーマンスと耐障害性を高めています。各レベルでは、ミラーリング、ストライピング、パリティなど、異なる数のディスクや異なる技術が使われます。
ミラーリングとは、2台目のディスクにデータの完全なコピーを作成することです。メディアを2倍必要とするため、コストがかかります。ストライピングは、複数のディスクにまたがる複数のアドレス指定可能なストレージブロックを扱い、データをどのように分散するかを決める方式です。パリティは、ストライピング構成に追加のディスクを加えることでデータを保護する冗長性チェックであり、完全な複製を必要としません。
RAID 0
データをブロックに分割してディスク速度を向上させる方式ですが、その代わりにデータ保護は提供しません。
RAID 1
このミラーリングアレイ方式では、同じ容量の2台以上のディスク間で書き込まれるデータの複製を作成します。パリティもストライピングも使用しません。
RAID 2
ほとんど使われない構成で、情報をより小さな単位に分割するエラー訂正機能付きのストライプアレイとして構成されます。
RAID 3
バイト単位のストライピングに専用のパリティディスクを使用する構成ですが、小規模なディスク読み書き処理には効果的ではありません。
RAID 4
専用のパリティディスクを使ったブロック単位のストライピングを行う構成で、RAID 3よりも長時間の読み書き処理を実行できます。
RAID 5
この構成では、分散パリティを使ってブロック単位のストライピングを行い、複数のディスク間で読み書き処理を均等化するため、RAID 4よりも効果的です。
RAID 6
RAID 5とほぼ同じですが、この構成ではブロック単位のストライピングに加えて二重の分散パリティを使用し、各ディスクに複数のパリティブロックを割り当てます。
RAID 10のメリットとデメリット
数あるRAIDレベルの中でも、RAID 10は全体的なパフォーマンスと耐障害性に優れているため、データベースの構築やサーバーのホスティングに最適です。RAID 1のミラーリングによる保護と、RAID 0によるパフォーマンス向上を組み合わせています。
パリティを管理しないRAID 10では、チェックが不要なため、RAID 5の2倍の読み取り性能を実現できます。同じ理由から、1台のディスクが故障した場合も、より高速にデータを再構築できます。構成も簡単です。
RAID 10は、最も広く使われている2つの構成であることから、RAID 5と比較されることが多くあります。両者の最大の違いは、データの再構築方法にあります。RAID 5とRAID 10はいずれも、最大で1台のディスクまでの耐障害性しかなく、総容量は8 TBです。
RAID 5では、1台のディスクが故障すると、システムはほかの各ディスクからパリティデータを読み取り、そのデータを再構築します。この方式は効果的ですが時間がかかり、システムへの負荷も大きくなります。一方RAID 10では、ミラーディスクからデータを読み取り、交換したディスクにコピーするため、読み書き処理を変更せずに済み、速度も向上します。
RAID 5は低速ですが、分散パリティを使用するため効率に優れています。また、構成に必要なディスクが3台だけなので、RAID 10より安価です。
結論：RAID 10
RAID 10は、ハードディスク上で情報を保存する場合、ほかのRAIDレベルよりも優れた速度、耐障害性、全体的なパフォーマンスを提供します。少なくとも4台のディスクが必要なためコストは高くなりますが、RAID 10は、次に普及しているRAIDレベルであるRAID 5よりも実装が複雑ではなく、読み書き速度も高速です。
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