前回の記事では、RAID レベルの詳細な概要を説明し、RAID 0 と 1、RAID 1 と 5、RAID 5 と 6 の構成を比較しました。また、ハードウェア RAID コントローラーとソフトウェア RAID コントローラーの主な違いについても説明しました。
これらの記事では、各アプローチの長所と短所、XNUMX つの完全な比較、および実際の状況でそれらが機能する場合について学ぶことができます。
これらの記事をチェックして、RAID 5 と RAID 10 の比較について詳しく知りたい場合は、読み続けてください。
クイック レビュー: RAID とは?
Redundant Array of Independent (または Inexpensive) Disks の略で、物理ハード ドライブ ディスクを仮想ユニットに結合することを指します。いくつかの異なる RAID レベル構成を使用でき、それぞれに異なる長所、短所、および汎用性があります。この比較記事では、耐障害性のためにパリティ システムを使用する RAID 5 と、データの冗長性のためにミラーリングを使用する RAID 10 について説明します。
RAID5とは
RAID 5 は、情報といわゆるパリティ データを含む少なくとも XNUMX 台のハード ドライブの配置であり、各ハード ドライブにストライピングされます。これは、情報が均等なサイズのチャンクに分割され、配列全体に順次分散されることを意味します。次に、パリティ データが収集、分解、および配布されます。ハード ドライブの XNUMX つに障害が発生した場合、アレイはこのデータを使用して、失われた情報を計算および回復します。
例
最小限のセットアップでは、RAID 5 アレイは XNUMX 台のハード ドライブを使用し、ユーザーの好みに応じてデータを分散します。ファイルを半分に分割し、同じサイズの XNUMX つのファイルを "A"、"B"、および "C" というラベルの付いた配列にロードするとします。配列は次のようになります。
| ディスク 1 | ディスク 2 | ディスク 3 |
| ファイル A1 | ファイル A2 | パリティ |
| ファイルB1 | パリティ B | ファイルB2 |
| パリティ C | ファイルC1 | ファイルC2 |
このセットアップでは、各ハード ドライブのデータを保護するために、ハード ドライブの XNUMX つに相当するスペースを犠牲にします。ご覧のとおり、いずれかのドライブに障害が発生した場合、ファイルは影響を受けないか、失われたものを再構築するためにパリティ データが残ります。
RAID 5 の利点
- RAID 5 の読み取りは高速です。
- パリティによるデータ冗長性あり。
- 設定は安定しています。
- 故障したドライブは、時間内に再構築できます。
- たくさんの収納スペース。
- ドライブは、ダウンタイムを防ぐためにホットスワップ可能です。
RAID 5 の短所
-
- 両方のドライブが同時に故障すると、すべてのデータが失われます。
- パリティ ドライブは書き込みを遅くします。
- データの回復が遅くなる可能性があります。
- RAID 構成を初めて使用する場合、セットアップは複雑になる可能性があります。
RAID10とは
RAID 10 は、実際には RAID 0 と RAID 1 の組み合わせであり、ドライブのセキュリティを提供するだけでなく、ディスク ストライピングも使用します。パリティ データを収集するのとは対照的に、このセキュリティは、ミラー化するか、別のミラーリングされたドライブに各ストレージ ドライブの正確なコピーを作成することによって実現されます。
これは、RAID 10 が動作するには少なくとも 4 つのドライブが必要であり、追加のドライブをペアで追加する必要があることを意味します。アレイは、最初にストレージ ドライブ上のデータをストライプ化し、次にミラーリングされたドライブ上のデータをミラーリングして、同一のディスクのペアを作成します。
例
前述のとおり、RAID 10 セットアップには少なくとも 4 台のドライブが必要です。ストレージとストライピング用に 2 つのディスク、ミラーリング用に 2 つのディスク。典型的なセットアップと上記と同様のシナリオを使用すると、次のようなものが表示されます。
| ストレージ ディスク 1 | ストレージ ディスク 2 |
| ファイル A1 | ファイル A2 |
| ファイルB1 | ファイルB2 |
| ミラーディスク1 | ミラーディスク2 |
| ファイル A1 | ファイル A2 |
| ファイルB1 | ファイルB2 |
ディスクのペアがいくつあっても、半分のストレージ スペースしかないことがすぐにわかります。ただし、故障したドライブを迅速に交換でき、データを別のディスクから簡単にコピーできるという利点があります。さらに、すべてのドライブに一度にアクセスできるため、RAID 10 アレイは比類のない読み取り速度を実現します。
RAID 10 の利点
- すべての操作が別々のドライブで互いに並行して実行されるため、読み取りと書き込みのパフォーマンスが非常に高速です。
- ドライブは、ダウンタイムを防ぐためにホットスワップ可能です。
- 障害状態から非常に迅速に回復できます。
- 複数のディスク障害に耐えることができるため、非常に耐障害性があります。
RAID 10 の短所
- ミラーリングのためにストレージ容量が非効率的であるため、高価です。
RAID 5 および RAID 10 比較表
| RAID 5 | RAID 10 | |
| 基本機能・主な特長 | パリティ システムによるディスク ストライピング | ディスク ストライピングとミラーリングの組み合わせ |
| ストレージディスクが必要 | 3つ以上 | 4 |
| ストレージ | 60 ～ 75% または 1 ドライブ容量を失う | 視聴者の３８%が |
| パリティシステム | はい - パリティ - シングルディスク | パリティなし |
| 耐障害性 | はい - 1 台のドライブが故障する可能性があります | 複数のドライブに障害が発生する可能性があります |
| データ復旧 | はい - パリティ システムを使用します | はい – 100% の冗長性 |
| 総費用 | 高い | 非常に高い |
| ディスク読み取りパフォーマンス | かなり速いです | 優れたパフォーマンス |
| ディスク書き込み性能 | 減速する | 完璧なパフォーマンス |
| 罰金を書く？ | はい - パリティ ブロックの書き込みによりわずかに | いや |
| 適切な目的 | 速度とデータ セキュリティのバランス | 高速な読み取り/書き込み速度と高速フェイルオーバーが必要な場合 |
*知らせ：ストレージ容量は、RAID 構成で使用するドライブの数によって異なります。
RAID 5 および RAID 10 主な違い
- RAID 5 はシングル パリティ ストライピングを使用しますが、RAID 10 はディスク ストライピングとミラーリングを使用します。
- RAID 3 は最小 5 つのディスクのセットアップにより安価ですが、RAID 10 は最小 4 つのディスクを使用します。RAID 10 にさらにディスクを追加する場合は、それらをペアで追加する必要があります。
- RAID 5 は、RAID 10 よりもストレージ容量が優れています (1 つのディスクが半分に失われます)。
- RAID 5 は 1 つのドライブ障害をサポートできますが、RAID 10 は 4 つのドライブ セットアップで最大 3 つのドライブ障害をサポートできます。RAID 10 では、ペアのすべてのディスクが失われると、すべてのデータが失われます。
- ここでは RAID 10 の方が優れています。なぜなら、RAID 5 は高速な読み取りしかできないのに対し、高速な読み取りと書き込みがあるからです。
ユースケース: 実際のシナリオで RAID 5 を使用する場合
RAID 5 は、パフォーマンス、フォールト トレランス、およびストレージ容量の間で適切なバランスを提供するため、次のシナリオに適しています。
- 予算が限られているが、多くのストレージ スペースやパフォーマンスを犠牲にすることなく、基本的なフォールト トレラントな保護が必要な場合。
- 多くのストレージ容量を必要とするデータ アーカイブ、アプリケーション、またはファイル サーバーを実行しています。
- ニュース サーバーなどの高可用性ソリューションを実行しています。または、サーバーが 3 ～ 16 台のドライブに制限されている SMB。
ユースケース: 実際のシナリオで RAID 10 を使用する場合
RAID 10 は、高い耐障害性と高速な読み取りおよび書き込み速度が必要な状況に最適です。このようなシナリオには、次のような I/O 集中型アプリケーションが含まれます。
- 後でアクセスするために大量のデータを収集、移動、および保存する必要がある電子メール サーバー。
- 大量の入出力を処理し、同時に多数のユーザーに迅速に対応する必要がある Web ホスティング サーバー。
- 継続的なアクセスが重要であるため、ダウンタイムをほとんど必要としないデータベースの実装。
よくある質問
RAID 5 ではなく RAID 10 が推奨されないのはなぜですか?
RAID 5 は、分散パリティのみを使用し、ミラーリングや冗長性が組み込まれていないため、推奨されません。これは、1 つのハード ドライブ ディスクに障害が発生すると、アレイ全体が危険にさらされ、データの回復が遅くなり、複雑になることを意味します。それに加えて、RAID 100 は、10% の冗長性を持つ RAID 5 と比較してパフォーマンスが低くなります。
RAID 10 は RAID 5 よりも優れたパフォーマンスを発揮しますか?
はい。RAID レベル 0 と 1 の機能、つまりディスク ストライピングとミラーリングを組み合わせているためです。RAID 10 は、ボリューム データをアレイ内の複数のドライブにストライピングすることで、フォールト トレランスを最適化し、パフォーマンスを向上させます。
RAID 5 と 10 では、何台のハード ドライブが必要ですか?
RAID 5 構成の場合、少なくとも 3 台のハード ドライブが必要です。RAID 10 の場合、少なくとも 4 台のドライブが必要です。
RAID を使用している場合、データをバックアップする必要がありますか?
ほとんどの RAID レベルはある程度のフォールト トレランスを提供しますが、通常のバックアップを置き換えることを意図したものではありません。これは、どの RAID 構成でもハード ドライブに障害が発生すると、すべてのデータが失われる可能性があるためです。重要なデータがある場合は、従来のバックアップを使用することをお勧めします。
結論
これらの RAID レベルの最大の違いは、データ セキュリティの実装方法と提供方法です。RAID 5 はパリティ データを収集して計算を実行しますが、RAID 10 はデータのすべてのインチの正確なコピーを作成するだけです。つまり、RAID 10 はより多くのドライブ障害に耐えることができますが、その総ストレージ容量の半分を超えることはありません。
