RAID 1とRAID 5

RAID 1は、2つ(またはそれ以上)の物理ディスクが同じデータを保存する単純なミラー構成であり、冗長性とフォールトトレランスを提供します。 RAID 5は耐障害性も提供しますが、データを複数のディスクにストライピングして分散します。

RAID 1とRAID 5の構成を詳細に見てみましょう。

比較表

RAID 1とRAID 5の比較表
RAID 1 RAID 5
主な機能ミラーリングパリティ付きストライピング
ストライピング番号; データは各ディスクに完全に保存されます。はい; RAID 5セットアップでは、データはすべてのディスクに均等にストライプ(または分割)されます。 データに加えて、パリティ情報も(一度)保存されるため、ドライブの1つに障害が発生した場合にデータを回復できます。
ミラーリング、冗長性、耐障害性はいミラーリングまたは冗長性なし。 フォールトトレランスは、パリティ情報を計算して保存することにより実現されます。 1台の物理ディスクの障害に耐えることができます。
性能RAID 1は書き込み速度が遅くなりますが、RAIDコントローラーが多重化を使用してディスクからデータを読み取る場合、RAID 0と同じ読み取りパフォーマンスを提供できます。ストライピング(多くの物理ディスクに分散されたデータ)による高速読み取り。 パリティ情報を計算する必要があるため、書き込みは少し遅くなります。 ただし、パリティが分散されているため、1つのディスクがボトルネックになることはありません(RAID 4の場合のように)。
用途データの損失が許容できない場合データのアーカイブなど効率的なストレージ、適切なパフォーマンス、耐障害性、優れたセキュリティのバランスが取れています。 RAID 5は、データドライブの数が限られているファイルサーバーおよびアプリケーションサーバーに最適です。
必要な物理ディスクの最小数23
パリティディスク?使用されていないパリティ情報は、RAID内のすべての物理ディスクに分散されます。 ディスクの1つに障害が発生した場合、パリティ情報を使用して、そのドライブに保存されたデータを回復します。
長所書き込みがRAID 0に比べて少し遅い場合でも、優れたパフォーマンス。簡単な回復によるフォールトトレランス(1つのドライブの内容を別のドライブにコピーするだけです)高速読み取り; 安価な冗長性と耐障害性。 障害の発生したドライブが再構築中であっても、データにアクセスできます(ただし、速度は遅くなります)。
短所すべてのデータの2つのコピーが保存されるため、ストレージ容量は事実上半分に削減されます。 障害から回復するには、RAIDの電源を切る必要があるため、回復中はデータにアクセスできません。データの復元と交換用ドライブの再構築に関係するパリティ計算のため、障害からの回復は遅くなります。 これが進行中にRAIDから読み取ることは可能ですが、その間の読み取り操作は非常に遅くなります。

構成

RAID 1構成

RAID 1の構成は非常に簡単です。すべてのデータを複数の物理ディスクに同じように保存します。 通常、RAID 1には2つのディスクしかありませんが、冗長性を高めるためにさらにディスクを追加できます。

RAID 1セットアップのデータストレージ

RAID 5構成

RAID 5は、冗長性により耐障害性を提供​​します。 ただし、すべてのデータのミラーイメージを保存するのではなく(RAID 0など)、RAID 5はパリティとチェックサムを使用してストレージの効率を最適化します。 パリティブロックにより、データブロックの1つが欠落している場合にデータを再構築できます。

RAID 5構成では、分散パリティ付きのストライピングを使用してフォールトトレランスを提供します。 この図では、ブロックは色別にグループ化されているため、どのパリティブロックがどのデータブロックに関連付けられているかを確認できます。

RAID 4構成では、パリティ情報を保存するために専用ディスクが使用されます。 ただし、RAID 5は分散パリティを使用するため、パリティブロックはラウンドロビン方式ですべての物理ディスクに保存されます。 ストライピング用に少なくとも2つのディスクが必要で、パリティビットを保存するためにもう1つのディスクが必要です。 したがって、RAID 5には最低3台の物理ディスクが必要です。

これは、実際のRAID 5の外観です。

2台のドライブが同時にクラッシュしたように見えたが、所有者が自分のデータを回復できたRAID 5アレイ。

読み取りと書き込み

RAID 1での読み取りおよび書き込み操作

読み取り操作は、1つの物理ディスクのみを使用する場合と比較して、RAID 1では高速です。 これは、データを並行して読み取ることができるためです。 読み取り要求は各物理ドライブに送信され、パフォーマンスが最も速いドライブが最初にコントローラーにデータを返すことができます。 コントローラーのソフトウェア最適化により、ほぼ並列の読み取りが容易になるため、RAIDの合計スループットは、RAID内のすべての物理ドライブのスループットの合計に近くなります。

RAID 1では、データがすべてのディスクに書き込まれるまで書き込み操作が完了しないため、書き込み操作は遅くなります。 そのため、アレイ内の最も遅いディスクがボトルネックになります。これは、チェーンがその最も弱いリンクと同じくらい強いだけであるように

RAID 5での読み取りと書き込み

RAID 5はストライピングを使用するため、読み取り操作は並行して行われ、非常に高速です。 書き込みも高速ですが、パリティブロックの計算と書き込みに伴うオーバーヘッドのため、書き込みパフォーマンスにわずかな抵抗があります。

フォールトトレランス

RAID 1は優れた耐障害性を提供​​します。 アレイ内の物理ドライブの1つが機能している限り、RAIDは動作可能です。 RAID 1はホットスワップ可能です。 つまり、システムを動作させたまま、故障したディスクを交換することが可能です。 交換用ドライブの構築は、機能しているドライブの1つからすべてのデータをコピーするだけなので、障害からの回復は迅速です。

RAID 5は、ストライピングを使用してRAID 1のパフォーマンス上の利点を提供しますが、フォールトトレランスも提供します。 RAID 5の物理ディスクの1つが故障した場合、システムは読み取りのために機能し続けます。 故障したドライブは「ホットスワップ」できます。つまり、故障したディスクは、デバイスの電源を切らずに新しいものと交換できます。 パリティの計算のオーバーヘッドのため、エラー回復中の読み取りと書き込みは遅くなります。

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