RAID5が理解できない（理論です）

質問

基本情報の勉強中です。
ＲＡＩＤに関しては余り詳しく突っ込んだ問題は出ないため、
ＲＡＩＤ０のストライピング、ＲＡＩＤ１のミラーリングぐらいは理解していたつもりなんですが、
ＲＡＩＤ5は、「パリティだ」ぐらいにいいかげんにしか知りませんでした。
そこでちょっと調べたんですが、どういうことかどんどんわからなくなってきました。

(1)ＨＤＤ1台分の容量が減るということ。
パリティも分散されるんですよね？？
はじめはパリティように1台使うといわれて、ふむふむ
と思っていたんですが、分散記録であれば、1台分丸まる減らなくても、パリティ容量分減るだけなのでは・・・？？？
それともパリティとはそんなに容量が大きいのでしょうか？
ＨＤＤ3台のときは1台分、4台のときも1台分・・・？？
パリティの容量が減るのは何故・・・？？？

(2)ＨＤＤ1台が壊れても完全である。
例えば3台だとしたら、
データＡ、データＢ、パリティ
をそれぞれに書き込みますよね？
このときデータＢの入ったＨＤＤがこわれた場合、
パリティで復旧しますよね？？
データＡの場合も同じ・・・。
これって逆にパリティだけでデータＡ、データＢの両方のデータになりうるってことでしょうか？
つまりは安全性を無視したら、パリティＨＤＤだけで、通常の2倍の容量を実現できる・・・？？？？？？

それとも故障といっても、ちょっと壊れかけ(一部失われたとか？）を想定して「故障」といっているのでしょうか？？

とんちんかんな事を聞いているかもしれませんが、
何卒よろしくお願いいたします。

回答No.2

noname#20957 · ベストアンサー

パリティの考え方に関して
ブロック長が8bitで4台の場合、データ8bitx3とパリティ8bit(データ8bitx3のXOR演算結果)を4台に書き込むため、
最終的にHD台数-1のデータを格納できますよ、という話。

「パリティと残ったデータから失ったデータを復旧する」のです。
残存データとパリティを使って演算しなければ復号は不可能ですよ。

実際に4台想定でパリティ演算してみれば早いですよｗ

お礼

＞データ8bitx3のXOR演算結果

ああーーー、なるほどーーー(^o^)
そう言うことだったんですね！

＞「パリティと残ったデータから失ったデータを復旧する」

この点をちょっと読み違えていました。A,BのデータでＢが壊れた場合、Ｂの中に残ったデータを使うのかと・・・。
でも壊れたら、データ残るのかな？？？
なんて考えてしまいました。

わかりました。助かりました！

回答No.7

Aruku-20030515

ちなみにＲＡＩＤに関して知識が増えたと思いますので
ここいらへんでカキコします。

ＲＡＩＤ５では仕様上の欠点である同時に２台以上の
ＨＤＤが壊れると、復旧どころかファイルシステムが
壊れます。　運用には十分注意してください。

お礼

！！！？？？！？

やはり！

ちょっと違和感があったんですよ。
ＲＡＩＤ０がストライピングで、分散記録する。
パフォーマンスはあがるが、分散記録なので1台がクラッシュしたらすべてのデータがだめになる・・・。
ＲＡＩＤ１はミラーリングだからまた違いますけど、
ＲＡＩＤ５になるとまた分散記録するんだ・・・ん・・・？
という違和感がありました。

まさにデメリット！ですね！！
とてもよくわかりました！

結局は安全性を考えればミラーリングが良いということですね。

ありがとうございました！

回答No.6

i-q

オンボ－ドのRAID機能はRAID5には対応していません、RAIDカードも対応していないものもありますから注意してほしいです。
それとこれは恥ずかしいことですが、当時RAIDカードを買ってきて付けようとしたら、フルサイズ（奥行約３１cm ）というとても大きなカードでケースには入らなかったです・・・。ケースを買い換える予定はありましたがRAIDが稼動したのはそれから1ヶ月後でした。　今は熱や騒音、休止モードやスタンバイに対応していないことから使用していませんが、自分もお金がたまったら、また挑戦したいと思っています。
　下記URLにＲＡＩＤ５対応カードが載ってますが、別にＳＤＲＡＭメモリ（256MBまで）をつける必要があります。他の製品にはメモリがボード上に搭載されているものもあり、RAID5にはキャッシュが必要でカードの大きさにも注意が必要です。

参考URL：

http://jp.promise.com/product/card_detail_jap.asp?product_id=176#

お礼

体験談をありがとうございます。
そうたやすく導入できるわけではないのですね。

＞熱や騒音、休止モードやスタンバイに対応していないことから

ムムム。そうなんですね・・・
僕はやらないと思います（爆

＞別にＳＤＲＡＭメモリ（256MBまで）をつける必要があります

うーむ。かなり敷居は高いのですね。

知識として覚えておきます。

とても参考になりました。

ありがとうございました！！！

回答No.5

i-q

実際RAID５はすごいですよ。仕組みはもうつかめたと思いますが。自分はRAID5を実際に使っていたので実感しました
。
　導入前は漠然とHDDが壊れたら直してくれるんだろうなと思っていましたが、そうではなくデータを常に監視して一部でも壊れてたら直してくれるんです。HDDが100GBや200GBになると、BMP、JPEGなどの画像の色がおかしくなっていたり、壊れて開けなくなる動画などのファイルが発生しますが、RAID5ではそれが起こりません。
　実際にファイルが壊れると、起動中でもRAIDボード上のスピーカからビープ音が鳴り復旧中であることを知らせます。復旧中でもHDDにはアクセス可能です。

お礼

そうなんですね！

なんとなく仕組みを理解し始めると、
これっていい！！と思うようになり、
自分でも使ってみたいです（*^_^*）

で、昨日ぼんやりパーツショップを見ていたら
ＲＡＩＤ機能付きというのが結構ありました。

ＲＡＩＤ５が通常付いているんでしょうか・・・

回答No.4

noname#6829

ちょっと初歩的なアプローチで考えてみましょう(^^

パリティ（偶奇性）というのが、ビットデータの検証の手段のひとつとしてよく登場します。これは、決まったビット数のデータを足し合わせた結果の最小桁（１か０のどちらかですね）に対し、それにさらに加えた結果が常に「ある値（０とか１とか決めておきます）」になるように調整する１ビットの値　というデータだ、ということはおわかりと思います。例えば、３ビットのデータに１ビットの偶数パリティ、となっていて、データが「１０１」だったらパリティは「０」、データが「００１」だったらパリティは「１」となりますね。で、この時

（１）データの値のある桁がエラーによってわからなくなったら、残りの桁とパリティ値から逆算で求めることができます：「０ｘ０」となっていて偶数パリティに「０」が記録されていたらｘは０。「０１ｙ」で偶数パリティが「０」となっていたらｙは１ですね。また、データの桁が全部揃っていれば、パリティ情報は損失してもまた計算すればよいだけです。要するに、このシステムでは、一そろいの値の中でどれか１ビットが損失しても、残りが無事なら損失した値を再計算で出せる、という仕組みです。

（２）この例の「データ」と「パリティ値」を、それぞれ別々のディスクに分散したものが RAID-5 と考えればわかりやすいです。つまり、補完用のデータなので、これによって情報量が増えるということはありません。補完用のデータにディスク１台分使うということになるので、有効なデータ容量は残りの台数分しかないわけです（前のビットの例で言えば「０００」などの３ビット分がデータ、パリティビットはこれによって決まる値なのでこれ自体はユーザが保存しようとするデータの容量には使えない）。

（３）これだけで、「ディスクどれか１台分のデータが失われても、残りのディスク全部のデータが揃っていれば失われたディスク分のデータは回復できる」システムが完成しますが、RAID-5 では　さらにこのパリティデータを１つのディスクにかためて置くのではなく、複数のディスクに一定の割合ずつパリティの置き場所を分散する、という形をとっています。この理由については、いろいろお読みの資料の中に書いてあるのではないかと思います。

がんばって！ p(^o^)q

お礼

ご丁寧に畏れ入ります。

やっとわかってきました。
自分の知識がいかに付け焼刃であるかと思うと
恥かしいです。

１台分のパリティという意味がようやくわかりました。

でも、教えていただいてよかったです（*^_^*）

ありがとうございました！

回答No.3

noname#20957

追記、または蛇足。

＞安全性を無視したら、パリティＨＤＤだけで・・・
パリティだけで復号は不可能ですが、そもそもデータの信頼性向上、対障害性能向上の為の技術ですから、データの圧縮伸張技術の方面のお話はRAIDとは混ぜないでしょう。

お礼

手元にあった資料がですね、
図で説明してあったんですが、
ＡＢ２つ分のデータがＣに入っている？
ように見えたんです。

私の理解力も確かに足りないです（恥

ありがとうございました！

回答No.1

MetalRack

データＡ、データＢ、パリティCとします。
簡単な説明の為に、A+B=Cという論理で構成されるとします。

Aのデータが壊れたら、残っているBとCのデータから
C-B=AとしてAが復元できます。
同様にBが壊れたらC-A=Bとして復元。
Cが壊れたらA+B=Cとして夫々のデータを復元できるということです。
そのためには、本来のデータ以外の補正用のデータとして1/3増しになるということです。

これを基に、資料など読めば理解できるのではないでしょうか。

お礼

畏れ入ります。

＞Aのデータが壊れたら、残っているBとCのデータから

Aのデータの復旧にＢのデータも使うのですね！

ありがとうございます！