補助記憶装置とRAIDを理解する

補助記憶装置は電源断後もデータを保持する大容量記憶で、SSDやHDDが代表例である。RAIDは複数ドライブを組み合わせ、性能・冗長性・容量を目的に応じて設計する。

この単元で学ぶこと

  • RAID 0の意味と役割を説明できる
  • RAID 1の意味と役割を説明できる
  • RAID 5の意味と役割を説明できる
  • RAID 0/1/5/6の冗長性・最小台数・実効容量を比較できる

本文解説

RAIDレベルごとにデータ配置と冗長情報が異なる。RAID 0はストライピングのみで冗長性なし、RAID 1はミラーリング、RAID 5は分散パリティで最低3台、RAID 6は二重パリティで最低4台が基本である。

RAID 0 複数ドライブへデータを分散するストライピングで性能・容量を活用するが冗長性はない。 1台故障でも全体データを失う可能性がある。

RAID 1 同じデータを複数ドライブへ複製するミラーリング。 一般的な2台構成では利用可能容量は1台分。

RAID 5 データと1台分相当の分散パリティを複数ドライブへ配置する方式。 最低3台で、一般に1台故障へ耐えられる。

RAID 6 二重の分散パリティを持ち、一般に2台同時故障へ耐えられる方式。 最低4台で、2台分相当を冗長情報に使う。

SSD 半導体メモリを用いる補助記憶装置で、機械的なヘッド移動を伴わない。 HDDより低いアクセス遅延を得やすい。

RAID問題は「冗長性の有無」「何台故障まで許容」「実効容量」の3点を表にする。RAIDはバックアップの代替ではなく、誤削除や災害などには別対策が必要である。

同容量1TBドライブ4台なら、単純化した実効容量はRAID0=4TB、RAID1を4台完全ミラーとみなすなら1TB、RAID5=3TB、RAID6=2TBとなる。問題文の構成定義に従う。

図解

RAIDレベルの比較
ストライピング、ミラーリング、1重・2重パリティの違いと故障許容を比較する。

重要ポイント

  • RAID 0: 複数ドライブへデータを分散するストライピングで性能・容量を活用するが冗長性はない。
  • RAID 1: 同じデータを複数ドライブへ複製するミラーリング。
  • RAID 5: データと1台分相当の分散パリティを複数ドライブへ配置する方式。
  • RAID 6: 二重の分散パリティを持ち、一般に2台同時故障へ耐えられる方式。
  • RAID5は最低3台・1台分パリティ、RAID6は最低4台・2台分パリティ。

間違えやすい点

  • RAID0に冗長性があると誤解しない。
  • RAID5の最低台数は2台ではなく3台。
  • RAIDを誤削除やランサムウェアから復元するバックアップと同一視しない。

用語解説

RAID 0
複数ドライブへデータを分散するストライピングで性能・容量を活用するが冗長性はない。
RAID 1
同じデータを複数ドライブへ複製するミラーリング。
RAID 5
データと1台分相当の分散パリティを複数ドライブへ配置する方式。
RAID 6
二重の分散パリティを持ち、一般に2台同時故障へ耐えられる方式。
SSD
半導体メモリを用いる補助記憶装置で、機械的なヘッド移動を伴わない。

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参考資料

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