PC用語集 by FPCU

RAID

　複数のハードディスクを組み合わせたディスクシステム（一般にディスク・アレーと呼ばれる）のパフォーマンスや安全性確保のための一連の技法の総称。RAID 1～5が定義され、のちにRAID 0とRAID 6が追加されている。

　さらに、メーカーによってはRAID 7、RAID 30、RAID 100、RAID Xなどなど、さまざまな「RAID」を名乗ったディスクシステムを開発・販売している場合もあるが、基本的にはそのメーカー独自の拡張仕様につけられた商標の域を出ない。

　また、RAID 2、RAID 4は、定義されているだけで過去に商品化された例はほとんどないようだ。また、RAID 3はランダムアクセスに弱い手法とされ、主にメインフレームの科学技術計算用などにだけ利用実績がある。
　PCでの実用上は、 RAID 0, RAID 1, RAID 5の３種、およびRAID 0とRAID 1を組み合わせたタイプのもの(俗称RAID 0+1)程度を知っていれば十分といえる。

●RAIDの起源

　もともとのRAIDの語源はRedundant Arrays of Inexpensive Disksで、直訳すれば「安価なディスクの冗長的配列」といった意味。
　1987年、カリフォルニア大学バークレー校のDavid A.Pattersonら３人の学者によって発表された論文のタイトルに由来する。

　当時、大型コンピュータ用のハードディスク・システムはたいへん高価だった上、かかる費用のわりには「安価な」ディスクとの性能比が大きくなかった。
　そこでこの論文では、「高価な」ディスクを「小容量で低速だがもっと安価なディスクを複数並列につないで使用する技法」で置き換えることを提案し、その場合に発生する問題点と、その解決方法とを考察した内容になっている。

　現在では RAID 自体の普及によって"expensive"な単一型ディスクシステムはすっかり淘汰された状態で、もはや"Inexpensive"では意味が通りにくいため、RAIDの正式名称はRedundant Arrays of Independent Disks に修正されている。

●RAIDのキモは安全確保技法

　「遅い」ディスクを実用上高速に読み書きすることは「ストライピング」の技法を使えば実現できるが、「複数のディスクドライブを並べて使う」という場合に大きな障害となるのが「故障の確率があがってしまう」という点だ。

　たとえば1台のハードディスクの故障確率を「10年に１回程度」と見積もった場合、10台使えば毎年１回、100台使えばほぼ毎月故障に見舞われる計算になる。これでは大事な仕事はコンピュータにはまかせれられない。

　従って、この点をどう解決するかがRAIDのキモだということになる。
　具体的にどのような手法でそれが実現されているかを、それぞれのレベルのRAIDについて概観してみよう。

RAID 0 ストライピング

　RAID 0は、分散化によりディスクアクセス高速化を行う「ストライピング」のことを指す。
　このレベルではデータ保護のための安全対策は盛り込まれていないが、「高速に読み書き可能で、万一クラッシュしてもさほど大きな被害をともなわない作業用ドライブが必要」といった目的には適しており、一般個人ユーザーでも、たとえばデジタルビデオ編集作業などに威力を発揮する。
　また、ハードウェア面ではRAID 0を使用しつつ、OSレベルでソフトウェア的にRAID　1環境を構築する、といった利用法もある。

RAID 1 ミラーリング

　同一内容を常時２つのディスクに別々に書き込む技法。
　要するに「同一容量のディスクにバックアップしながらHDDを使う」ものであり、実効容量はディスクの総容量のちょうど半分となる。また、これ単独では、ディスクの読み書きの高速化にはとくに貢献しない。
　一面、万一の障害発生時にもパフォーマンスが低下しない(問題が起きたドライブだけを新品に交換すればよく、複雑な復旧処理が要らない)ことなどが評価され、大型コンピュータシステムなどでも近年利用されるケースが多い。

RAID 0 + 1 (俗称)

　３台以上のHDDを使って、ストライピングによる高速化とミラーリングによる安全性確保を平行して行う技法。別名「RAID 10」。
　実効容量はRAID 1と同様、物理容量の合計の50％となる。

RAID 5　データのストライピング（ブロック単位）＋ローテートパリティ

　これも３台以上のドライブが必要。
　２台以上のドライブでデータを順繰りにストライピングするのと同時に、もう１台のドライブにエラー訂正用の「パリティ」データを保存することでデータの安全性を確保するしくみ(の１つ)。
　個々のディスクドライブの役割は固定されておらず、「パリティ」も全ドライブに順次書かれていく点がRAID 5独自の特徴である。
　実効容量は「物理ドライブ数－１」で、ドライブ数が増えるほど効率が上がることになる。汎用性の高いバランスのとれた仕様とされている。