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RAIDとは?10種類のRAIDレベルのメリットとデメリットを解説

by Scott Miller 28 Aug 2025 コメント(0件)
UnifyDrive UT2 portable NAS on a desk for home office data backup

私たちが作り出すデータは毎年劇的に増加しています。4K映画やデジタルゲームからクリエイティブなプロジェクト、日常のファイルまで、どれもが膨大なストレージ容量を占有しています。ハードディスクを単純に増設するだけでは、データが散在し、適切なセキュリティが確保できないことがよくあります。1台のディスクが故障すると、何年も前のファイルが失われる可能性があります。


ここでRAIDの出番です。複数のドライブを1つのシステムに統合することで、 RAIDはパフォーマンスと保護の両方を実現し、通常のディスクをよりスマートで信頼性の高いストレージへと変貌させます。RAIDはほとんどのNAS(ネットワーク接続ストレージ)デバイスの基本的な機能であり、異なるRAIDレベルを使用することで、集中管理されたストレージデバイスにおいて、より大きな容量、より高速な速度、そしてより強固なデータセキュリティを実現します。


このガイドでは、 RAIDとは何かを説明し、さまざまなRAIDレベルを検討し、各構成の長所と短所を強調して、適切なセットアップを選択しやすくします。

RAIDの基本

RAIDレベル
画像ソース: IP with Ease

RAID とは何ですか?


RAID (Redundant Array of Independent Disks)は、複数の独立したディスクを単一のディスクグループに組み合わせることで構成されます。RAIDレベルに応じて、使用可能な容量を増やしたり、ストライピングによってパフォーマンスを向上させたり、ミラーリングやパリティによってフォールトトレランスを強化したりすることができます。


RAIDは単一の構成ではなく、様々な形式があり、それぞれに長所と短所があります。RAIDのレベルに応じて、速度の向上、データの安全性の向上、ストレージの効率化などが可能です。一般的なRAIDレベルには、RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10などがあり、パフォーマンス重視のもの、データ保護重視のもの、そしてその両方を両立させたものもあります。


RAID は、データを管理するために主に 3 つの手法を使用します。

  • ストライピングでは、データが複数のディスクに分散されるため、読み取りと書き込みの速度は向上しますが、ディスク障害から保護されるわけではありません。
  • ミラーリングでは、データが 2 台以上のディスクに正確にコピーされるため、ディスクに障害が発生した場合でも強力な保護が提供されますが、より多くのストレージ スペースが使用されます。
  • パリティは、ディスク障害時にデータの再構築を支援する追加情報を追加し、ストレージ効率とフォールト トレランスのバランスを実現します。

RAID構成

ハードウェアRAID


ハードウェアRAIDは、 専用のコントローラカードを使用して複数のディスクを管理します。このコントローラは独自のプロセッサとメモリを搭載しており、コンピュータのCPUに依存せずにデータ操作を処理します。多くのエンタープライズ環境では、ミッションクリティカルなタスクにハードウェアRAIDが選択されています。これらのセットアップには、バッテリーバックアップキャッシュや高度なエラー処理などの機能が搭載されていることがよくあります。


利点

  • ホスト CPU からRAID 処理をオフロードし、システム全体の速度を向上させます。

  • 特にデータベースや高 IOPS ワークロードで優れたパフォーマンスを実現します。

  • ライトバック キャッシュやインスタント フェイルオーバーなどの高度な機能を提供します。

  • 独立したコントローラーによりディスクの交換が容易になります。

デメリット

  • 特殊なハードウェアが必要なため、初期コストが高くなります。

  • コントローラーに障害が発生した場合、交換やアップグレードは複雑になる可能性があります。

  • ドライブとコンポーネントに対する厳格な互換性要件。


ハードウェア RAID は、大規模ストレージ、金融サービス、医療、データの整合性と速度が最も重要となる環境に最適です。


ソフトウェアRAID


ソフトウェアRAIDは、オペレーティングシステムを使用してディスクアレイを管理します。追加のハードウェアを必要としないため、ホームユーザーや中小企業に人気があります。Linux、Windows、macOSなど、多くのオペレーティングシステムはRAIDサポートを内蔵しています。


利点

  • コスト効率が高く、専用のハードウェアは必要ありません。

  • 柔軟性が高く、さまざまなドライブの種類やサイズで動作します。

  • ソフトウェアを通じて簡単に更新したり新しい機能を追加したりできます。

デメリット

  • ホスト CPU と RAM を使用するため、他のタスクの速度が低下する可能性があります。

  • 負荷の高い作業時にはパフォーマンスが低下する可能性があります。

  • OS の依存関係により、回復と移行が複雑になる可能性があります。

RAIDレベル

RAID 0
画像はWikipediaより

RAID 1
画像はWikipediaより

RAID レベルは RAID 0 から始まり、パフォーマンスと保護の異なるバランスに合わせて作成されたいくつかのバリエーションがあります。


RAID 0

RAID 0(ストライプまたはストライピングとも呼ばれる)は、一般的なRAIDレベルの中で最も高い読み書き性能を備えています。 データを2台以上のディスクにストライプ化し、ファイルをブロックに分割して同時に書き込みます。この方式は使用可能な容量を最大化し、非常に高い読み書き性能を実現します。少なくとも理論上は、ディスク台数に応じて速度を拡張できますが、実際にはシークタイムやコントローラの効率などの要因によって制限されます。


長所:

  • セットアップは簡単です。
  • 最高の速度と容量。
  • 低コスト。

短所:

  • データの冗長性はありません。
  • いずれかのディスクに障害が発生すると、データが完全に失われます。

理想的な使用例:

  • ビデオ編集用スクラッチ ディスク。
  • ゲームシステム。
  • 速度が重要で、データを簡単に置き換えることができる一時ストレージ。


しかし、RAID 0には明らかな欠点があります。それは冗長性がないということです。1台のディスクに障害が発生すると、アレイ内のすべてのデータが失われ、回復不能になります。そのため、 RAID 0は、一時的な保存、ゲーム、スクラッチディスクなど、安全性よりも速度が重視される場合に最適です。重要なデータやかけがえのないデータの保存には推奨されません。

RAID 1


RAID 1はミラーリングとも呼ばれ、その主な目的はユーザーデータの可用性と回復性を最大化することです。2つのディスクに同時に同じデータを書き込むことで、片方のディスクに障害が発生した場合でも、もう一方のディスクに完全なデータが保存されているため、システムの正常な動作とデータの回復が保証され、高いレベルのデータ冗長性が実現されます。


側面

詳細

主な特徴

ミラーリング。各ディスクに同一のデータが保存されます。ボリュームサイズは最小のディスクのサイズと同じになります。1つのドライブがアクティブである限り機能します。

長所

フォールト トレランス、読み取りパフォーマンスの向上、構成の容易さ。

短所

総ストレージの 50%のみを使用します。コストが高く、ソフトウェア RAID でドライブを交換するにはシステムをシャットダウンする必要があります。


RAID 1のもう一つの利点は、自動再構築機能です。故障したディスクを交換すると、アレイは正常なディスクから失われたデータをコピーし、新しいディスクに復元します。ただし、このプロセスには少なくとも1つのディスクが損傷していないことが必要であり、再構築によってシステムパフォーマンスが一時的に低下する可能性があります。

RAID 1(ミラーリング)の主な欠点は、ストレージ効率の低さ(実際に使用可能な容量がディスク総容量の半分しかない)、構築コストの高さ(同じデータを保存するのに2倍のディスク容量が必要)、そして書き込みパフォーマンスの向上が限られていることです。RAID 1は高いデータセキュリティを提供しますが、ストレージ効率の低さとコストの問題により適用範囲が限られており、オフサイトバックアップの重要性を代替することはできません。

多くの点で、RAID 0とRAID 1は正反対です。RAID 0は保護なしで最速のパフォーマンスを提供しますが、RAID 1は最大限の保護を提供しますが、効率は犠牲になります。速度、容量、保護のバランスを求める場合は、RAID 5やRAID 6などのより高度なRAIDレベルの方が適しているかもしれません。

RAID 2、RAID 3、RAID 4


RAID 2、RAID 3、RAID 4は現在ではほとんど使用されていません。RAID 2は複雑なハードウェアとエラー訂正コードに依存しているため、高価で時代遅れとなっています。RAID 3とRAID 4は専用のパリティディスクを使用するため、書き込み操作中にボトルネックが発生します。これらのレベルは、小規模なランダムI/Oの処理が難しく、スケーラビリティも限られています。


RAID 2
画像はWikipediaより

RAID 5とRAID 6


RAID 5


RAID 5とRAID 6は、広く普及している2つのRAIDレベルです。RAID 5は、最低3台のハードディスクを必要とするディスク冗長アレイ技術です。分散パリティを使用し、データとパリティ情報をすべてのディスクに分散します。この設計により、専用のパリティディスクのボトルネックが解消され、パフォーマンスと耐障害性が向上します。RAID 5の利点は、1台のディスクに障害が発生した場合でも、残りのディスクのデータとパリティ情報を使用して、失われたブロックを再計算・再構築できるため、データの復元と可用性の確保が可能になることです。


RAID 5はRAID 3と非常によく似ています。RAID 3の改良版と言えるでしょう。RAID 3では、パリティ情報を保存するために専用のディスクを使用します。このアプローチは冗長性とフォールトトレランスを提供しますが、パフォーマンスのボトルネックが発生します。RAID 5では、パリティをすべてのディスクに分散することでこの問題を回避します。


RAID 5にも欠点があります。書き込みのたびにパリティ計算が必要となるため、RAID 0やRAID 10と比較して書き込みパフォーマンスが低下します。さらに、ディスク障害後の再構築には長い時間がかかり、残りのドライブに負担がかかります。そのため、復旧中に二次障害が発生するリスクが高まります。


側面

RAID 5

RAID 6

フォールトトレランス

1台のディスクの障害のみを許容可能

最大2台のディスクの障害に耐えられる

書き込みパフォーマンス

パリティ計算のため遅くなる

二重パリティのためRAID 5より遅い

読み取りパフォーマンス

ディスク間のストライピングにより高速

ディスク間のストライピングにより高速

ストレージ効率

より高い保管効率

余分なパリティによるストレージ効率の低下

RAID 5
画像はWikipediaより

RAID 6


RAID 6はRAID 5をベースに構築されており、データ保護をさらに強化するために設計されており、基本的にはRAID 5レベルの拡張版です。RAID 5との主な違いは、RAID 6では独立した2つ目のパリティブロック(「P」および「Q」デュアルパリティ)が追加され、フォールトトレランスが強化されていることです。


RAID 6は、データの分散と2つの独立したパリティブロックにより、2台の物理ディスクに障害が発生してもデータの整合性とセキュリティを維持でき、RAID 5よりも強力なフォールトトレランスを提供します。ただし、2台のディスクに障害が発生すると、アレイはデグレードモードに移行し、パフォーマンスが低下します。また、2つのパリティブロックの計算と書き込みが必要となるため、書き込みパフォーマンスが相対的に低下し、使用可能なストレージ容量が減少するという欠点もあります。RAID 6は、大規模データベースやデータセンターなど、データセキュリティに対する要件が非常に高いシナリオに適しています。


全体的に見て、 RAID 5は、中程度のフォールトトレランスが許容される汎用NAS、メディアストレージ、バックアップに適しています。RAID 6は、最大限のデータ保護が求められるエンタープライズストレージ、大規模データベース、アーカイブシステムに適しています

RAID 6
画像はWikipediaより

ハイブリッドRAID


RAID 0、1、2、3、4、5、6 などの基本的な RAID レベルに加えて、パフォーマンスと冗長性のバランスをとるために 2 つのタイプを組み合わせたハイブリッドまたはネストされた RAID レベルもあります。


RAID 10、 RAID 50、 RAID 60


RAID 10 (1+0)は最も一般的なハイブリッド RAID であり、少なくとも 4 つのディスクが必要で、ミラーリングとストライピングによって速度とフォールト トレランスの両方を実現します。

RAID 50 (5+0) は、少なくとも 6 台のディスクを使用し、複数の RAID 5 グループにストライプ化することで、グループごとに 1 つのディスク障害を許容しながらスループットを向上させます。


RAID 60 (6+0)は少なくとも 8 台のディスクを必要とし、複数の RAID 6 アレイにストライプ化され、書き込みパフォーマンスと効率は低下しますが、グループごとに 2 つのディスク障害に耐えることで強力な保護を提供します。


RAIDレベル

組み合わせ

パフォーマンス

冗長性

主なメリット

トレードオフ

RAID 10

ミラーリング + ストライピング

高い読み取り/書き込み速度

フォールトトレランスのためにデータをミラーリング

高速回復、高速

ディスクスペース効率50%

RAID 01

ミラーストライプセット

高速パフォーマンス

1つのグループが稼働している限り、データは利用可能

グループの失敗を乗り越える

使用可能な容量が限られている

RAID 50

RAID 5アレイのストライピング

書き込み速度の向上

複数のディスク障害を許容

高い回復速度

コストが高い

RAID 60

RAID 6アレイのストライピング

転送/読み取り速度の向上

複数の同時障害を許容

高いフェイルセーフ

書き込みIOPSが低いとスペース効率が悪い


つまり、 RAID 10 はアニメーション、レンダリング、高 I/O ワークロードに最適です。RAID 50 と RAID 60 は、速度と冗長性の両方を必要とする大規模な NAS 環境に適しています

RAIDの選択

要因とユースケース


適切なRAIDレベルの選択は、いくつかの重要な要素に左右されます。環境ごとにニーズが異なるため、ユーザーは以下の要素を慎重に検討する必要があります。


  • ドライブ数:利用可能なディスクの数によって、使用できるRAIDレベルが制限されます。例えば、 RAID 10には少なくとも4台のドライブが必要ですが、RAID 5には3台のドライブが必要です。ドライブ数を増やすことで、ストレージ容量や冗長性を高めることができます。

  • フォールトトレランス:RAID 1、5、6、10などの一部のRAIDレベルでは、ディスク障害に対する保護が提供されます。RAID 0とJBODでは冗長性がないため、ドライブに障害が発生した場合、データが失われる可能性があります。

  • パフォーマンス:速度要件はアプリケーションによって異なります。RAID 0は最速のパフォーマンスを提供しますが、データ保護機能がありません。RAID 10は速度とフォールトトレランスを兼ね備えており、重要なワークロードに適しています。RAID 5と6は速度と冗長性のバランスが取れていますが、パリティ計算のため書き込み速度が遅くなります。

  • ストレージ効率:使用可能なストレージ容量はRAIDの種類によって異なります。RAID 1や10のようなミラーリングでは使用可能な容量が減少しますが、ストライピングでは使用可能な容量が最大化されます。

  • 予算:フォールトトレランスとパフォーマンスを高めるには、多くの場合、より多くのドライブが必要となり、コストが増加します。RAID 10 は高速な再構築と信頼性を提供しますが、RAID 5 や 6 よりもコストがかかります。


ヒント:RAIDはデータの安全性と速度を向上させますが、 定期的なバックアップに代わるものではありません。データの破損や誤った削除は、アレイ内のすべてのドライブに影響を及ぼす可能性があります。


要素

RAID選択への影響

ドライブ数

必要なディスクの最小数は異なります。ディスクの数を増やすと、容量や冗長性が向上します。

フォールトトレランス

レベルが高いほど、保護も強化されますが、まったく保護されないレベルもあります。

パフォーマンス

RAID タイプによって異なります。速度を重視するものもあれば、安全性を重視するものもあります。

予算

ドライブ数が増え、パフォーマンスが向上するとコストも増加します。


ユースケースによって適切なRAIDレベルは異なります。例えば、ビデオ編集者は速度重視でRAID 0を選択する一方、データ保護が必要なビジネスではRAID 5、6、または10を選択する場合があります。

UnifyDrive UT2 の機能

サポートされているRAIDモード


UnifyDrive UT2は、 RAID 1と独自のUDRモードをサポートし、ユーザーに柔軟なストレージオプションを提供します。これらのモードにより、ユーザーはニーズに合わせて冗長性と使いやすさのバランスをとることができます。RAID 1はデータをミラーリングし、ドライブ障害に対する強力な保護を提供します。UDRモードは使いやすさと冗長性を兼ね備え、ダウンタイムを最小限に抑えながら大規模なメディアプロジェクトを保護します。

UnifyDrive UT2のRAID1およびUDRモードは、クリエイティブプロフェッショナルをデータ損失から保護します。これらのモードにより、ビデオ編集者やスタジオチームは、重要なワークフロー中でも効率的に作業できます。


UnifyDrive UT2 は、クリエイティブ プロフェッショナルや旅行者に、ポータブルで安全、かつインテリジェントなストレージ ソリューションを提供します。

最後に

この記事では、様々なRAID構成を紹介し、それぞれのメリットとデメリットを概説しました。RAID構成を理解することで、NASを選ぶ際により多くの情報に基づいた判断を下すことができ、データ保護と使いやすさという特定のニーズに合った構成を確実に見つけることができます。

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