ディスクアレイとディスクイメージの使い方

ディスクアレイは、単一のディスクとして使用される複数のディスクのアレイで、データにアクセスするためのさまざまな方法でデータをさまざまなディスクに格納します。アレイ内の関連するディスクが連携して動作すると、データアクセス時間が大幅に短縮され、スペース使用率が向上します。 RAIDレベルと呼ばれるディスクアレイで使用されるさまざまなテクノロジは、データセキュリティの問題を解決するためのさまざまなシステムやアプリケーションのさまざまなレベルです。業界で現在認められている規格はRAID0〜RAID5です。ユーザーの動作環境（operatingenvironment）とアプリケーション（application）に応じて、どのレベルのRAIDレベル製品を選択するかについて、このレベルはテクノロジのレベルを表すものではなく、レベル5はレベル3以下、レベル1はレベル4以上です。レベルのレベルと必要な関係はありません。 RAID 1 RAID 1は、ディスクミラーリングを使用するテクノロジです。

RAID 1以前の多くのシステムではディスクミラーリングが使用されていますが、これは作業ディスクにバックアップディスクを追加することによって行われます。同様に、データは作業ディスクに書き込まれ、バックアップディスクにも書き込まれます。たとえば、NovellNetwareもディスクミラーリングを提供していますが、NetwareがRAID1機能を備えているとは限りません。一般的に、ディスクミラーリングとRAID1は、動作ディスクとバックアップディスクがなく、複数のディスクを同時に操作でき、重複する読み取り機能を持つことができ、異なるミラーディスクにも同時に書き込むことができます。アクション、これはロードバランスと呼ばれる最適化された方法です。たとえば、複数のユーザーが同時にデータを読みたい場合、システムは同時にミラー化されたディスクをドライブしてデータを同時に読み込めるため、システムの負荷が軽減され、I /Oのパフォーマンスが向上します。

RAID 1のディスクはディスク拡張方式で配列され、データはデータセグメント方式で格納されるため、読み取り時にRAID 0とほぼ同じパフォーマンスが得られます。 RAIDの構造から、RAID1は一般的なディスクイメージとは異なることが明確にわかります。 RAID2 RAID2は、データをビットまたはブロックに拡散し、ハミングコードHammingCodeを追加し、ディスクアレイ内の各ディスクにインターリーブします。アドレスは同じです。各ディスクで、そのデータは同じシリンダトラックとセクタにあります。 RAID2は相乗的な同期の技術を使用するように設計されていますデータにアクセスするとき、全体のディスクアレイは一緒に動作し、各ディスクの同じ位置で並列アクセスを実行するので、それは最高のアクセス時間を持ちます。バスはアクセスされたデータを広い帯域幅で並行して転送する特別な設計なので、最良の転送時間があります。大規模ファイルアクセスアプリケーションでは、RAID 2が最高のパフォーマンスを発揮しますが、ファイルが小さすぎると、ディスクアクセスがセクタ単位で行われ、RAID 2アクセスがすべてのディスクと並行するため、パフォーマンスが低下します。そしてそれは要素アクセスの単位なので、1セクタより少ないデータの量はそのパフォーマンスを大きく低下させるでしょう。 RAID 2は、メインフレームスーパーコンピュータ、画像処理用のワークステーション、CAD /CAMなど、連続的で大量のデータを必要とするコンピュータ用に設計されており、一般的なマルチユーザー環境やネットワークサーバーには適していません。 、ミニコンピュータまたはPC。 RAID2セキュリティでは、シングルビット訂正とダブルビット検出（ダブルビット検出）に複数の追加ディスクを使用して、メモリアレイテクノロジ（memoryarray）テクノロジを使用します。採用される方法および構造に応じて、例えば、８個のデータディスクのアレイは３個の追加のディスクを必要とし得、そして３２個のデータディスクを有するハイエンドアレイは７個の追加のディスクを必要とし得る。 RAID 3 RAID 3はRAID 2と同じデータストレージとアクセス方法を持っていますが、セキュリティの観点から、エラー訂正と検出のためにハミングコードの代わりにパリティが使用されるので、追加のパリティディスクが1つだけ必要です。各ディスクの対応するビットのXOR論理演算によってパリティ値が計算され、その結果がパリティディスクに書き込まれ、ディスク障害などのパリティ計算を実行するためのデータ変更が行われ、それが新しいものと交換されます。ディスクの後で、故障したディスクのデータを回復して新しいディスクに書き込むためにディスクアレイ全体（パリティディスクを含む）を再計算する必要があり、パリティディスクが故障した場合は、フォールトトレランスを達成するためにパリティ値が再計算されます。必要条件

RAID 1とRAID 2と比較して、RAID 3は85％のディスクスペース使用率を持ち、パリティ計算のためにRAID 2よりもパフォーマンスがわずかに劣ります;ファイルを読み込むときのパラレル同期パラレルアクセスパフォーマンスは優れていますが、書き込みが遅く、パリティディスクの内容を再計算して変更する必要があります。 RAID 3とRAID 2は同じアプリケーション方法であり、大きなファイルと大量のデータ入出力を持つアプリケーションには適していますが、PCやネットワークサーバーには適していません。 RAID 4 RAID 4もパリティディスクを使用しますが、RAID 3とは異なります。 RAID 4はセクタごとに分割されており、各ディスクの同じ位置にあるセグメントがパリティディスクブロックを構成し、パリティディスクに配置されます。この方法では、異なるディスク上で異なる読み取り操作を並行して実行し、ディスクアレイの読み取りパフォーマンスを大幅に向上させることができますが、データを書き込むときは検証ディスクに限定され、すべてのディスクを同時に起動できます。読み出されたデータは、同じチェックセグメントのすべてのデータセグメントを形成し、チェックサム計算は書き込まれるデータを使って実行されます。それでも、チェックの計算はビットレベルの計算よりも単純であるため、小さいファイルの書き込みはRAID 3よりも高速ですが、検証ディスクがRAID 4のボトルネックとなり、パフォーマンスが低下し、RAID 4がRAID 5に起因します。あまり使われていません。 RAID 5 RAID 5は、ディスクを検証せずにパリティデータを各ディスクに循環的に配置することで、RAID 4のボトルネックを回避します。ディスクアレイの最初のディスクセグメントがチェック値、2番目のディスクから次のディスク、次に最初のディスクに戻るセグメントがデータ、2番目のディスクのセグメントが3番目のディスクのチェック値です。ディスクが2枚目のディスクに折り返されている部分がデータです。図中の最初のパリティブロックはA 0、A 1、...、B 1、B 2で計算され、2番目のパリティブロックはB 3、B 4、...、C 4、D 0で計算されます。ディスクの同じ場所にあるセグメントのデータが計算されます。この方法では、小さなファイルのアクセス性能が大幅に向上します。同時に読み取ることができるだけでなく、データを書き込んでいる間にディスク1とディスク2のパリティブロックにデータを書き込むなど、同時に複数の書き込み操作を実行できます。ディスク4上のディスク4とそのパリティブロックに対して、これは銀行取引システム、金融、株式市場などのようなオンライントランザクション処理（OLTP、On-LineTransaction Processing）または大きなデータベースの処理のためのこれらのアプリケーションのための最善の解決策を提供します。各データ量は少なく、ディスクの入出力は頻繁に行われるため、フォールトトレラントでなければなりません。

実際には、RAID 5のパフォーマンスはそれほど理想的ではありません。データの変更、同じパリティブロックのすべてのデータの読み取りと変更を行い、検証計算を完了してから書き戻す必要があるためです。 Modify-Writecycle、このサイクルにはチェック計算は含まれません;全体が動いているという理由だけで、R：N（すべてのディスクを同時に読み取ることができます）W：1（同時にディスクの数を書き込むことができます）S：N-1 （使用法）RAID 5の制御、特にディスクアレイを制御するためのハードウェアの使用は、他のRAIDレベルよりも習得が必要な事項が多く、入出力要件が多いため高速であるため、より複雑です。また、データの処理、チェック値の計算、エラー修正などを行う必要があるため、価格は高くなりますが、その用途は、画像処理などに関しては必ずしも最善のOLTPであり、必ずしも最善のパフォーマンスを発揮するわけではありません。 RAID0とRAID1は、大容量のディスクと高速なディスクアクセスを必要とする小規模ネットワークサーバー（ネットワークサーバー）やワークステーションなどのPCおよびPC関連システムに適しており、RAID3とRAID4は大規模コンピューターやイメージング、CAD /CAMなどに適しています。処理、RAID 5は主にOLTPで使用されていますが、金融機関や大規模データ処理センターの緊急の必要性から、より広く使用され、有名になり、RAID 6、RAID 7、さらにはRAID 10などの製造業者です。一貫した標準はありません。

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