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アレイコントローラの機能と設定および操作

RAIDレベル

RAIDレベルは、HDD故障によるデータ損失を防ぎ、合わせて処理性能を向上するための技術です。

  冗長性 性能 容量 備考
Write Read
アレイ無 ほぼ同等 ほぼ同等 ほぼ同等 余分なドライブ容量は不要
RAID0 優れる 優れる ほぼ同等 ストライピング、複数ドライブへの分散書き込みにより性能が向上する
推奨
RAID1
ほぼ同等 優れる 劣る ミラー、同一のデータを2台のドライブに書き込むため、2倍のドライブ容量が必要
RAID1E 優れる 優れる 劣る ミラーおよびストライピング(分散書き込み)、2倍のドライブ容量が必要
RAID5 やや劣る 優れる やや劣る パリティで冗長化、ドライブ1台分の追加容量が必要
RAID6 劣る 優れる やや劣る 2重のパリティで冗長化、ドライブ2台分の追加容量が必要
RAID5+0 やや劣る 優れる 劣る パリティ+ストライピング
同じ台数のドライブで構築した RAID 5 と比較して、ライト性能と冗長性が向上しますが、リード性能と容量は低下します。
RAID6+0 劣る 優れる 劣る 2重パリティ+ストライピング
同じ台数のドライブで構築した RAID 6 と比較して、ライト性能と冗長性が向上しますが、リード性能と容量は低下します。
RAID1+0 優れる 優れる 劣る ミラーおよびストライピング(分散書き込み)、2倍のドライブ容量が必要

凡例(アレイ無との比較)     : 優れる   : ほぼ同等   : やや劣る   : 劣る

選択

信頼性を確保するため冗長性を持つRAIDレベルを使用することが重要です。
RAID1はHDD以外の故障発生の際のデータ救済性に優れている為、信頼性を重視する場合に特に推奨します。
経済性(HDD容量)を重視する場合はRAID5が、性能を重視する場合はRAID1+0が有効です。
RAID6は2台までのHDD故障に対してデータが保護されるという利点があります。

コメント

RAID5の書き込み性能は、RAID1 や RAID1+0と比べて相当に劣る場合があります。RAID5の書き込み動作は、一般的にドライブからの読み出し2回・パリティ生成・ドライブへの書き込み2回となり、他のRAIDレベルと比較して、アクセス回数が多くなるためです。
また、RAID6はパリティを2重に生成するため、RAID5より更に書き込み性能が劣ることにご注意ください。

書き込みモード(ライトポリシー)

  信頼性 性能 動作概要・留意事項
Write Back
(ライトバック)
低い高い 最高 Writeデータをキャッシュメモリに入れた時点で書き込み完了とし、後でドライブに書き込む方式です。
MegaRAID SASでは、バッテリバックアップユニット搭載時のみ選択可能です。
Always Write Back
(常時ライトバック 注意事項
低い普通 最高 MegaRAID SASにおいて使用可能な設定です。
バッテリバックアップユニットの状態や搭載有無に関わらず、ライトバック設定を有効にします。
Write Through
(ライトスルー)
最高 普通 Writeデータを実際にドライブまで書き込んだ後で書き込み完了とする方式です。

凡例     : 最高   : 高い   : 普通   : 低い

注意事項 製品によってはBad BBU(バッドBBU)と表記されます。

選択

SASアレイコントローラ(MegaRAID SAS)は、Write BackもしくはAlways Write Backの設定にすることにより、多くのアプリケーションで書き込み性能を向上させることができます。
書き込み性能を要求される運用においては、Write BackもしくはAlways Write Backモードの設定をご検討ください。

キャッシュメモリを搭載しないアレイコントローラ(注意事項)では、Write BackおよびAlways Write Back設定を使用することはできません。

注意事項PDFアレイコントローラの仕様・選択 を参照

コメント

一般的に、予期しない電源断等の異常動作が発生した場合、WriteBackおよびAlways Write Back設定では、書き込みキャッシュ内の書き込み未完了データが失われる危険性があります。必ず、アレイコントローラの取扱説明書に記載の動作概要を理解した上で、取扱説明書に従って設定を行ってください。

アレイコントローラにバッテリバックアップユニットを搭載すると、上記のようなトラブルの際、キャッシュメモリ内の書き込みデータを保護することができます。また、UPSや冗長電源によってサーバ本体の信頼性を向上させる事も、書き込みデータの信頼性の向上に繋がります。

アレイの監視・管理ツール

OS上でアレイコントローラを監視・管理するソフトウェアに、ServerView RAID ManagerとGAM(Global Array Manager)があり、どちらのソフトウェアを使うかはモデルにより一義的に決まります。2008年以降の発表モデルはServerView RAID Managerを使用します。

これらのソフトウェアで、RAIDレベル・スペアドライブ・ライトポリシーなどの設定ができ、状態を確認できます。また、サーバ監視・管理ソフトウェア(ServerView Operations Manager)と連携することで、ServerView Operations Managerでエラーなどを監視・通知します。

定期的にメディアチェックを実行してください

ドライブは、メディアエラーが不意に発生するユニットです。ドライブをアクセスしてメディアエラーを検査、修復する処理を行い、データの信頼性を維持する処理をメディアチェックと呼びます。

アレイコントローラにより、パトロールリード(Patrol Read)、整合性確保(Make Data Consistent)、メディアベリフィケーション(Media Verification)といった機能により、メディアチェックが実施されます。

メディアチェックの定期的な実行の為に、アレイコントローラ自身による自動実行、RAID管理ツール(ServerView RAID Manager)によるスケジュール機能、追加ツール(HDDチェックスケジューラ)によるスケジュール機能があります。お使いのアレイコントローラに対応したメディアチェック機能を、必ず定期的に実行してください。メディアチェックの実行頻度は、一週間に一回以上をお勧めします。

パトロールリード(Patrol Read)

パトロールリードは、アレイコントローラに接続されたドライブに対し、普段の運用ではアクセスされない領域を含むすべてのドライブ領域に対してメディアチェックを行います。

整合性確保(Make Data Consistent)

整合性確保(Make Data Consistent)は、冗長性のあるロジカルドライブ(RAID 1/1E/1+0/5/5+0/6/6+0)上のデータと、ミラーデータまたはパリティデータとの整合性を確保する機能です。 また、整合性確保の過程において検出したドライブ上のメディアエラーを修復する機能があり、これがメディアチェックとなります。

メディアベリフィケーション(Media Verification)

メディアベリフィケーションは、冗長性のあるロジカルドライブに対し、普段の運用ではアクセスされない領域を含むすべてのドライブ領域に対してメディアチェックを行います。メディアベリフィケーションに対応したアレイコントローラにおいては、ロジカルドライブがオンラインのときは常にメディアベリフィケーションが実行されています。

初期化処理(バックグラウンド)

アレイ (RAID) 化したドライブにOSをインストールした後、ドライブの空き領域(未使用領域)をRAIDの整合性論理で書く、例えばRAID1なら2つのドライブデータを同じにするなどが必要となります。この処理を“初期化”と呼び、サーバ稼働後にバックグラウンドで処理することもできます。

アレイ化されたモデルを導入時、初期化処理が完了しないでお客様に搬入される場合もあります。この場合、電源ONで自動的に初期化処理を継続します。初期化処理中は、同処理完了後と比較して10~50%性能が劣化します。

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