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NAS 251

RAIDの紹介と作成方法

RAIDの概要と、NASでRAIDボリュームを作成する方法について紹介します

2021-04-16

コースの目標

このコースを修了すると、下記のことができるようになります:
1. RAIDとそのさまざまな構成の基本的理解を深める。
2. RAIDで新しいストレージボリュームをセットアップする。


前提条件

受講前提条件:
なし

次の項目についての知識を持つ受講生を対象としています:
なし


概要

1. RAIDの概要

1.1 RAIDとは何ですか?

1.2 さまざまなRAIDレベル

2. NASを構成する

2.1 新しいRAIDボリュームを作成する





1. RAIDの概要

1.1 RAIDとは何ですか?

RAIDはストレージスペース(または、ストレージボリューム)のデータを整理するために使用されるストレージ技術です。 RAIDはredundant array of independent disks (独立ディスク冗長アレイ)の短縮形です。 ストレージシステムがデータを分散する方法を決定することで、データ保護、システムパフォーマンス、ストレージスペースのバランスを取ります。 データを分散させる多くの異なる方法が、さまざまなRAIDレベルに標準化されています。 各RAIDレベルはデータ保護、システムパフォーマンス、ストレージスペース間のトレードオフを提供します。 例えば、あるRAIDレベルはデータを保護するかもしれませんが、ストレージスペースが減少します 別のRAIDレベルはストレージスペースを増加するかもしれませんが、システムパフォーマンスも低下します。

ストライピング

RAIDは、ストライピングと呼ばれるデータストレージ技術を使用してパフォーマンスを向上させることができます。 データストライピングは、データアクセスを高速化できるようにハードディスクのデータを整理します。

ミラリング

RAIDは、ミラリングと呼ばれるデータストレージ技術を使用してデータ保護を強化します。 ミラリングでは、ハードディスクのデータは複製されて、ストレージボリュームにまたがってデータ冗長を生成します。 これにより、データの保護が強化されます。



1.2 さまざまなRAIDレベル

以下は、ASUSTOR NASで使用できるさまざまなRAIDレベルのリストです。

シングル:ストレージスペースの作成では、シングルディスクのみを使用します。 この構成では、データ保護はできません。


JBOD: 2台以上のディスクの組み合わせを使用して、ストレージスペースを作成します。 合計のストレージ容量は、組み合わされているすべてのディスクの容量です。 この構成のメリットは、異なるサイズのディスクを一緒に使用して大容量のストレージスペースを提供できることです。 デメリットは、データ保護はできず、RAID 0より低い効率でしかアクセスできないという点です。


RAID 0:2台以上のディスクの組み合わせを使用して、ストレージスペースを作成します。 合計のストレージ容量は、組み合わされているすべてのディスクの容量です。 この構成のメリットは、異なるサイズのディスクを一緒に使用して大容量のストレージスペースを提供できることです。 デメリットは、データ保護ができないという点です。


RAID 1:RAID 1では、データは2台のディスクに同じように書き込まれ、「ミラーセット」を作成できます。 常に、2台のディスクにまったく同じデータが保存されます。 RAID 1では、一方のディスクが故障した場合でもデータが損失しないよう保護できます。 RAID 1のメリットは、データの冗長性によりデータを保護できることです。 この構成のデメリットは、異なるサイズの2台のディスクを結合する場合、合計のストレージ容量が小さい方のディスクのサイズと同じになるという点です。 従って、大きい方のディスクの一部が使用できなくなります。

    使用可能な総ストレージ容量 = (小さい方のディスクのサイズ) * (1)


RAID 5:3台以上のディスクを組み合わせて、故障したディスクの1台をサポートできるストレージスペースを作成します。 ディスクの1台が故障した場合でも、データは損失から保護されます。 ディスクが故障した場合、故障したディスクを新しいディスクと交換します。 新しいディスクは自動的にRAID 5構成になります。 RAID 5を使用するメリットは、データの冗長性を通してデータを保護できる点です。 RAID 5のデメリットは、異なるサイズの2つのディスクを結合するとき、合計のストレージ容量がもっとも小さいディスクのサイズに基づいて計算されるという点です。

    使用可能な総ストレージ容量 = (もっとも小さいディスクのサイズ) * (ディスクの合計数 – 1)


RAID 6:4台以上のディスクを組み合わせて、故障した2台ディスクをサポートできるストレージ容量を作成します。 ディスクの2台が故障した場合でも、データは損失から保護されます。 ディスクが故障した場合、故障したディスクを新しいディスクと交換します。 新しいディスクは自動的にRAID 6構成になります。 RAID 6を使用するメリットは、データの冗長性を通してデータを完璧に保護できる点です。 RAID 6のデメリットは、異なるサイズの2つのディスクを結合するとき、合計のストレージ容量がもっとも小さいディスクのサイズに基づいて計算されるという点です。

    使用可能な総ストレージ容量 = (もっとも小さいディスクのサイズ) * (ディスクの合計数 – 2)


RAID 10 (1+0):4台以上のディスクを組み合わせて、複数の故障したディスクをサポートできるストレージスペースを作成します(故障したディスクが同じ「ミラーセット」に属していない場合)。 RAID 10はRAID 1のデータ保護とRAID 0のアクセス効率を共に提供します。 データ保護のため、RAID 10はRAID 1方式を使用して2台のディスクにまったく同じデータを書き込んで、「ミラーセット」を作成します。 これらの「ミラーセット」は結合され、RAID 0構成になります。 RAID 10は、4台以上のディスクを偶数台必要とします。 異なるサイズのディスクを組み合わせる場合、合計のストレージ容量はもっとも小さいディスクのサイズに基づいて計算されます。

    使用可能な総ストレージ容量 = (もっとも小さいディスクのサイズ) * (ディスクの合計数 / 2)


注:RAID 0とJBODボリュームは、他のRAIDレベルに移行できません。データを別のストレージデバイスに移行して、新しいRAID構成をセットアップする必要があります。



2. NASを構成する

2.1 新しいRAIDボリュームを作成する

このセクションでは、あるRAIDレベルで新しいストレージボリュームを作成するための手順を説明します。 次の例では、使用しているASUSTOR NASには1台のハードディスクでセットアップされたストレージボリュームがすでにあります。 ここでは、2台の新しいハードディスクを挿入し、これら2台のディスクを使用して新しいストレージボリュームを作成する手順を分かりやすく説明します。

ステップ1

  • ASUSTOR NASに2台の新しいハードディスクを挿入したら、[ストレージマネージャ]を開きます。 [ボリューム]タブの下には、既存の「ボリューム1」ストレージボリュームがすでにあります。 [作成]をクリックして、別のストレージボリュームを作成するプロセスを開始します。


ステップ2

  • ボリュームのセットアップウィザードウィンドウが表示されます。 [クイックセットアップ]ラジオボタンを選択し、[次へ]をクリックします。


ステップ3

  • [バランスが取れている]ラジオボタンを選択し、[次へ]をクリックします。


注:

この画面で、データストレージ要件について質問を受けます。 [ボリュームのセットアップ]ウィザードでは、一般に3つの異なるオプションから選択できます。 最大量のストレージスペースを使用したい場合は「最大容量」を、データの保護を強化したい場合は「より強化されたデータ保護」を、ストレージ容量とデータ保護の利点のバランスを取りたい場合は「バランスが取れている」を選択できます。 この例では、「バランスが取れている」が選択されています。


ディスクの数および選択するオプションによって、ボリュームのセットアップウィザードは新しいボリュームで使用するRAIDレベルについて決定します。 これは、すべて以下の表にまとめています。

ディスクの数 最大容量 より強化されたデータ保護 バランスが取れている
RAIDレベル RAIDレベル 故障しても復旧できるディスクの台数 RAIDレベル 故障しても復旧できるディスクの台数
1 シングル X 0 X 0
2 RAID 0 RAID 1 1 RAID 1 1
3 RAID 0 RAID 5 1 RAID 5 1
4 RAID 0 RAID 6 2 RAID 5 1
5 ~ 16 RAID 0 RAID 6 2 RAID 5 1


ステップ4

  • 設定の最終要約に目を通します。 ウィザードにより、データ保護とストレージ容量間でバランスをとるためのRAID 1構成を選択できます。 RAID 1が1つの不良ディスクを許可していることも分かります。 つまり、このボリュームのディスクの1つが故障した場合でも、データは完全なまま保たれます。 最後に、新しいストレージボリュームを作成ために使用される用意のできた2つのディスクが表示されます。 準備ができたら、[終了]をクリックして設定を確認します。


ステップ5

  • ストレージマネージャの[ボリューム]タブの下に、新たに作成された「ボリューム2」が表示されます。 また、新しいストレージボリュームが同期化の途中であることも分かります。 このとき、NASを使用する準備ができました。 同期化に必要な時はハードドライブの容量によって異なります。


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