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その他の特集（2011年）

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RAIDを使いこなす

TEXT：鈴木雅暢

最近は、チップセットの標準機能としてSerial ATAのRAID機能がサポートされることが多くなってきた。ここではRAIDの基礎知識と、代表的なチップセットやコントローラによる具体的な設定手順を紹介しよう。

■

RAIDの基礎知識

　RAIDは、複数台のHDDをまとめて1台のHDDとして扱うことで、HDDの性能や耐障害性の向上を図る技術だ。

　最近ではCPUが性能向上を続ける中でHDDを含むストレージ系がPCシステムのボトルネックとして認識されてきたこと、そして、音楽や映像、写真といったコンテンツをデジタル化してPCで管理することが一般的になってきた中で、耐障害性への要求が高まってきたことなどから、ますます注目度が高まっている。

　RAIDには0～10までのレベルがあり、性能や耐障害性、コストなど、どこに重点を置くかによって、どのレベルのシステムを使うかが決まる。とはいえ、実際に使われるRAIDは0/1/5/0＋1/JBODの5種類である。なお、JBOD以外のRAIDは、基本的に同容量のHDDおよびパーティションで構築する必要がある。

　もっとも基礎的な技術であるRAID 0は、一定サイズごとにまとめたデータを2台以上のHDDに均等分割して書き込みと読み込みを行なうことにより、ディスクアクセスの高速化を図るもの。「ストライピング」とも呼ばれる。理論上、HDDを2台使えば2倍、3台使えば3倍のディスクアクセス速度を得られるが、1台のHDDが故障すると、すべてのデータが破壊される危険性もあわせ持つ。

　RAID 1は2台以上のHDDに同じ内容を書き込むことでデータを二重化し、保護するもの。「ミラーリング」とも呼ばれる。1台のHDDが故障しても、もう1台のHDDに同じデータが残っているためデータの保全性は高まるが、何台のHDDを使っても1台分の容量しか使えない。

　その両方を組み合わせたものがRAID 0＋1（またはRAID 10）である。RAID 0の高速性とRAID 1の安全性をあわせ持つが、最低4台のHDDが必要となるため、コストパフォーマンスはかなり悪くなる。

　安全性とコストパフォーマンスを両立できる方式として、最近対応製品が増えているのがRAID 5だ。RAID 5では、ストライピングによる書き込み時にデータを復元するための「パリティ」を生成し、データと一緒にメンバーHDDに分散して書き込む。RAID 5ボリュームの構築にはストライピングによる分散データとパリティで、最低3台のHDDが必要となるが、HDDは何台使ってもパリティに消費する容量はHDD1台分のみ。メンバーHDDが多くなればなるほど、コストパフォーマンスが高くなるのが特徴。一方、速度は、書き込み時はストライピングデータからパリティを生成するための計算を行なうために非常に遅くなる。しかし読み出しに関してはパリティは無関係なため高速で、RAID 0とほぼ同等となる。

　JBODはやや特殊で、複数のHDDを1台のHDDとして扱うだけのものだ。「スパンニング」とも呼ばれる。一見RAID 0と似ているが、データを分散処理するわけではないので速度向上は望めない。

RAIDの種類

必要HDD台数：1台
容量：HDD 1台分
コスト：★★★★★／信頼性：★★★
特徴：HDD 1台分ですむので、当然ながらコストが安く付く

必要HDD台数：2台以上
容量：全HDDの合計
コスト：★★★★／信頼性：★
特徴：データを一定サイズにまとめ、各HDDに分散して書き込み、読み出しを行なうことで高速化する

必要HDD台数：2台以上
容量：HDD 1台分
コスト：★★★／信頼性：★★★★★
特徴：複数のHDDに同じデータを保存することで、1台のHDDが故障してもデータが保護される

必要HDD台数：4台以上
容量：全HDDの合計
コスト：★／信頼性：★★★★★
特徴：2台以上のHDDでRAID 0を作り、同数のHDDに同じデータを記録して高速性と信頼性を両立

必要HDD台数：3台以上
容量：全HDDの合計－1台分
コスト：★★／信頼性：★★★★★
特徴：データ復元用のパリティを生成してHDDに書き込むことで、1台が故障してもデータを復元できる

必要HDD台数：2台以上
容量：全HDDの合計
コスト：★★★★／信頼性：★
特徴：複数台のHDDをまとめて1台のHDDとして扱う機能。RAID 0と違って、速度はアップしない

IntelとNVIDIA製チップセットで可能なRAID

メーカー	チップセット	RAID 0	RAID 1	RAID 0＋1	RAID 5
Intel	ICH7R	○	○	○	○
	ICH5R/6R	○	○	×	×
	ICH5/6/7	×	×	×	×
NVIDIA	nForce4 SLI Intel Edition MCP/nForce 430 MCP	○	○	○	○
	nForce 410 MCP	○	○	×	×
	nForce4 SLI/Ultra	○	○	○	×

ICH7R（ICH6R）を使ったRAIDの設定方法




	ICH7Rでは、新たにRAID 5をサポート。Serial ATAの3Gbps転送にも対応する

　ICH7R（もしくはICH6R）を搭載したマザーボードでRAID機能を有効にするには、マザーボードのBIOSセットアップでSerial ATAのモードを「RAID」にし、「OnBoard Serial-ATA BOOTROM」を「Enabled」にすればよい。そうすると起動後にRAID BIOSが起動するので、Ctrl＋Iキーで設定画面を呼び出す。

　RAIDボリュームの作成手順は、ボリュームラベルからRAIDレベル、ストライプサイズと、ステップバイステップで指定できるのでやりやすいだろう。ICH7Rならではと言えるのが、Matrix RAID機能だ。HDDの最大容量より小さいボリューム容量を指定すると、残りの容量に対してもう一つRAIDボリュームを作成できる。メンバーHDDが2台しかなくても、一つは速度重視でRAID 0、もう一つは安全性重視でRAID 1といった構成を採ることが可能だ。



Serial ATAのモードを「RAID」へと変更する。「OnBoard Serial-ATA BOOTROM」も「Enabled 」にしておく		保存／再起動後、BOOTROMが起動するので、この画面が出たら「Ctrl＋I」を押し、RAIDユーティリティを呼び出す



RAIDユーティリティのメイン画面。RAIDボリュームを作るには、メインメニューから「Create RAID Volume」を選択		上から順に、ボリュームラベルやRAIDレベル、ストライプサイズを指定していく。下のヘルプを参照しつつ設定しよう



最大サイズより小さい容量を指定すると、同じメンバーHDDにもう一つRAIDボリュームが作れる。これがMatrix RAID機能だ		この例では2台の80GB HDDを使い、まず80GBのRAID 0ボリュームを作り、残りにRAID 1ボリュームを作っている