RAID 容量計算機 - 容量と耐障害性

RAID は Redundant Array of Independent Disks の略です。1988 年に最初に導入された、複数の物理ドライブを 1 つの論理ユニットにまとめて、選択した RAID レベルに応じて性能や信頼性、あるいはその両方を向上させるストレージ技術です。RAID 計算機は、システム管理者や IT 計画担当者が、ある構成で実際にどれだけの使用可能領域が得られるか、またデータ損失前に何台のディスク障害まで耐えられるかを正確に把握するのに役立ちます。 RAID 0 はストライピングを使用します。データをすべてのドライブに並列分散するため、読み取りと書き込みの速度はディスク数にほぼ比例して向上します。ただし、1 台でも故障すると配列全体が失われます。RAID 0 は、速度だけが最優先の非重要データにのみ適しています。たとえば動画編集用のスクラッチ領域などです。 RAID 1 はディスクのペア間でデータをミラーリングします。すべての書き込みが 2 台以上のドライブに複製されるため、1 台を除くすべてのディスク故障に耐えられます。使用可能容量は 1 台分のディスクサイズに相当し、2 台構成では効率は 50% です。複数のミラーから同時に読み取ることで読み取り性能も向上できるため、RAID 1 は OS 用やブート用ボリュームに最適です。 RAID 5 はすべてのディスクにパリティ情報を分散し、1 台のディスク故障を許容します。使用可能容量は (n − 1) × disk_size で、効率も良好です。最低構成は 3 台です。読み取り性能は高く、ほぼ RAID 0 に匹敵しますが、書き込み性能は低下します。各書き込みで旧データとパリティの読み取り、新しいパリティの計算、両方の書き込みが必要になるためです。RAID 5 は NAS やファイルサーバーの一般用途で人気があります。 RAID 6 は RAID 5 に第 2 の独立したパリティブロックを追加し、同時に 2 台のディスク障害に耐えられます。使用可能容量は (n − 2) × disk_size で、最低 4 台が必要です。大容量ドライブを使う場合、RAID 6 は特に推奨されます。1 回目の故障後の再構築に何時間もかかり、その間に 2 回目の故障が起きる統計的リスクが高くなるためです。 RAID 10（RAID 1+0 とも表記）は、ミラーリングとストライピングを組み合わせます。まずディスクをペアでミラーリングし、そのミラーをさらにストライプします。使用可能容量は総容量の 50% です。各ミラーペアごとに 1 台の故障に耐えつつ、優れた読み書き性能を提供します。RAID 10 は、高トランザクションのデータベース、メールサーバー、そして高スループットと強力な冗長性の両方を必要とするあらゆるアプリケーションに最適です。 この計算機は、ディスク RPM とインターフェース帯域幅に基づいて、使用可能容量、ストレージ効率、耐障害性（データ損失なしで故障できるドライブ数）、および推定の順次読み書き速度を計算します。スループットの見積もりは概算であり、実際の性能はコントローラのキャッシュ、キュー深度、ファイルシステムのオーバーヘッド、ワークロードのパターンに左右されます。結果はベンチマークではなく、計画や予算見積もりのために使用してください。