ソフトウェアRAIDとハードウェアRAID - その違いを説明

近年、RAIDテクノロジーは、デスクトップ、サーバー、ラップトップ、ストレージデバイス、および多数のハードディスクドライブを必要とする環境など、ほぼすべてのアプリケーションで採用されてきました。RAIDはRedundant Array of Inexpensive Disksの略です。ストレージ仮想化テクノロジーを使用して、ストレージデバイスのパフォーマンスと信頼性を向上させます。

RAIDとは何ですか?

RAIDテクノロジーは、複数の物理ディスクドライブをRAIDレベルと呼ばれる1つ以上の論理ユニットに仮想化する手法です。各ファイルのデータは、RAIDレベルと呼ばれるいくつかの方法ですべてのディスクに分散されます。RAIDレベルの選択は、ディスクドライブのサイズと必要な信頼性とパフォーマンスのレベルによって異なります。

ディスクは、負荷を分散するストライピングを通じてデータがディスク間で分割されるように構成されるか、または内容を回復できるようにするデータミラーリングを通じて構成できます。ストライピングとデータミラーリングを同時に実行して、両方の利点を享受することもできます。以前は、RAID 0、RAID 1、RAID 2、RAID 3、RAID 5という5つのRAIDレベルしかありませんでしたが、今では広範なアプリケーションに合わせてスキームが進化しています。ドライバーは、データ保護、パフォーマンス、容量を強化するように構成されています。

RAIDの実装

RAIDテクノロジーは、RAIDコントローラーと呼ばれる特殊なハードウェアを介してドライブをマザーボードに接続してセットアップを行うハードウェアRAIDとして実装するか、ドライブをオペレーティングシステムのユーティリティソフトウェアで構成を管理するマザーボードに直接接続してセットアップを行うソフトウェアRAIDとして実装できます。専用のハードウェアまたはソフトウェアであるRAIDのタイプは、データの複数のドライバーへの分散方法によって異なります。この記事では、2つのRAID実装を比較し、アプリケーションに最適なRAIDセットアップを選択するのに役立ちます。

ハードウェアRAID

ハードウェアRAIDは、データの復旧とバックアップにRAIDコントローラーと呼ばれる特殊なハードウェアを使用します。その実装は、RAIDオンチップテクノロジーに基づいています。RAIDアプリケーションを実行するためのプロセッサとキャッシュメモリがあります。

ハードウェアRAIDの利点

ハードウェアRAIDの主な利点の1つは、システムパフォーマンスが向上することです。前述したように、ハードウェアRAIDにはRAIDアプリケーションを実行するための専用のRAIDプロセッサがあります。すべての複雑な構成は、専用のプロセッサによって処理されます。したがって、ドライブにコンテンツを分散し、バックアップデータを復元しながらメインコンピュータのプロセッサの負荷を軽減することで、システムパフォーマンスを向上させます。

  • ハードウェアRAIDは、バックアップと復元のためにDRAMキャッシュメモリを使用します。これは、データバックアップの書き込み時のパフォーマンスが向上し、復元のためのダウンタイムが短縮されることを意味します。
  • ハードウェアRAIDは、1つ以上のドライブ障害に対する耐性を高めるハイブリッド構成など、より多くの構成オプションを追加します。
  • ハードウェアRAIDには、RAIDカードに内蔵バッテリーバックアップユニットとオンボードフラッシュメモリがあります。これにより、停電中のデータの破損を防ぎます。
  • ハードウェアはさまざまなオペレーティングシステムと互換性があり、どのシステムからでもアクセスできます。

ハードウェアRAIDの欠点

  • ハードウェアRAIDのコストは、セットアップに多くのハードウェアが必要になるため高くなります。
  • ハードウェアRAIDは、フラッシュストレージアレイ(SSD)を使用する特定のセットアップで、より良いパフォーマンスを提供しません。

ソフトウェアRAID

ハードウェアRAIDとは異なり、RAIDソフトウェアはストレージデバイスを接続するために特別なハードウェアを使用しません。ここでは、ストレージデバイスはホストコンピュータに直接接続されます。ドライブ間でのコンテンツの分散は、ホストオペレーティングシステムのユーティリティソフトウェアによってのみ管理されます。

ソフトウェアRAIDの利点

  • Microsoft、Apple、Linuxなど、主要なオペレーティングシステムのほとんどは、ソフトウェアRAID構成をサポートしています。
  • ハードウェアRAIDとは異なり、ソフトウェアRAIDのセットアップは、RAIDのセットアップに専用のハードウェアを必要としないため、高価ではありません。RAID構成はオペレーティングシステム自体内で行われます。
  • ソフトウェアRAIDは、システムにあまり負荷をかけないシンプルなRAID 0、1、10の処理に適しています

ソフトウェアRAIDの欠点

  • ソフトウェアRAIDは、複雑なRAID構成を実行している間、システム全体のパフォーマンスに影響を与える可能性があります。ドライバーが多すぎる場合、ソフトウェアRAIDの実装は適していません。
  • オペレーティングシステムでサポートされているRAIDレベルは限られており、オペレーティングシステムの移行の余地はほとんどありません。
  • RAIDはホストコンピュータシステム内で実行されているため、ウイルスやその他のセキュリティ攻撃を受けやすくなります。
  • サーバー側の問題は、システムクラッシュによるデータの整合性に影響を与える可能性があります。

ソフトウェアRAIDとハードウェアRAID - どちらが良いですか?

パフォーマンスとデータの可用性に最適なRAIDのタイプは、アプリケーションによって異なります。ソフトウェアRAIDは、システムにあまり負荷をかけないエントリーレベルのRAID 0、1、10の処理に適しています。ただし、それらは高性能ソリューションとしては使用できません。

ハードウェアRAIDは主に、可用性とパフォーマンスを向上させるためにアプリケーションで使用されますが、ソフトウェアRAIDは主に、データストレージ要件が限られたワークステーションや、ブート保護を必要としないエントリーレベルのサーバーに適しています。

とはいえ、ハードウェアRAIDは、大規模なデータストレージを必要とし、パフォーマンスに優れたワークステーションで使用されます。ハードウェアRAIDは専用の控制器を使用するため、複雑なRAID構成を必要とし、ソフトウェアRAIDのようにシステムリソースに大きな負荷をかけないアプリケーションに適しています。

要約すると、ハードウェアRAIDは、エントリーレベルのサーバーからエンタープライズレベルのサーバーまで、最高レベルの可用性とパフォーマンスのソリューションを備えた魅力的なオプションです。ただし、初期投資を節約したい場合は、ソフトウェアRAIDが魅力的なオプションです。