[基礎解説]
RAID基礎辞典

2.RAID 2とRAID 3、RAID 4とは

デジタルアドバンテージ 小林 章彦
2010/10/21
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RAID 2

 RAID 2では、エラーを修復するための冗長コードを元のデータとともに、複数のディスクにまたがって記録する。特徴は、冗長コードが複数ビットのECC(Error Correcting Code:誤り訂正符号)であることと、データを配分するときの単位サイズがブロック(セクタ)単位ではなくbitまたはbyte単位であることだ。

RAID 2の動作原理
RAID 2は、エラーを修復するためのECCを元のデータとともに、複数のディスクにまたがって記録する。メモリのエラー検出と訂正を行うECC技術を、ディスクに応用したのがこのRAID 2である。データを配分するときの単位サイズは、ブロック(セクタ)単位ではなくbitまたはbyte単位である。

 多ビットのECCによる冗長コードは、元のデータに対してそのサイズが大きくなりがちで、容量面でのオーバーヘッドが大きいというデメリットがある。例えば、代表的なECCの1つであるハミング符号を用いると、元のデータを2台のディスクに分散するには、冗長コードだけのために3台のディスクが必要になってしまう。元のデータより冗長コードの容量を小さくするには、元のデータを格納するディスクを4台以上用意しなければならない。

 またECCの計算は、パリティよりも複雑で時間がかかるため、速度面でもオーバーヘッドは大きい。こうしたデメリットのため、市販のRAI製品でRAID 2を実装しているものはほとんどない。

RAID 3

 RAID 3も、RAID 2と同様、元のデータに冗長コードを加えて複数のディスクに記録する。

RAID 3の動作原理
RAID 3は、元のデータからエラーを修復するためのパリティ・データを生成し、パリティ用のディスクに記録する。データを配分するときの単位サイズは、ブロック(セクタ)単位ではなくbitまたはbyte単位である。

 冗長コードには、後述のRAID 5と同様、パリティを採用する。RAID 5と大きく異なるのは、以下の点だ。

  • 各ディスクにデータを配分する際の単位サイズが、ブロック(セクタ)単位ではなくbitまたはbyte単位である。
  • パリティが特定のディスクに保存される(全ディスクには分散されない)。
  • 高速化のためには、複数のディスクに対して同時に読み書きするための同期機能が必要である。

 特に3番目の条件を満たすには、ほかのディスクと同期して回転させたり、データ転送したりするための仕組みを持った特殊なディスクが必要となるなど、コスト面でほかのRAIDレベルより不利である。このため、市販のRAID製品でもRAID 3を実装している製品は、それほど多くはない。

RAID 4

 RAID 4は、後述のRAID 5と同様に、元のデータからパリティを生成して、ブロック単位で複数のディスクに記録する、という点でよく似ている。異なるのは、パリティを全ディスクに分散するのではなく、特定のディスクだけに格納する点だ。つまり、元のデータとパリティそれぞれを格納するディスクが別々に分かれている。

RAID 4の動作原理
RAID 4は、元データからエラーを修復するためのパリティ・データを生成し、パリティ用のディスクに記録する。データを配分するときの単位サイズは、ブロック(セクタ)単位である。

 この原理のため、RAID 4では、データの書き込みが発生すると、パリティ用ディスクへの書き込みが集中してしまい、それがボトルネックとなって書き込み性能が下がってしまう。このデメリットをパリティの分散書き込みで改善しているのがRAID 5である。つまり、RAID 4は事実上RAID 5で代替されており、RAID製品でもRAID 4をサポートしているものはほとんどない。


 INDEX
  [基礎解説]RAID基礎辞典
     1.RAID 0とRAID 1とは
   2.RAID 2とRAID 3、RAID 4とは
     3.RAID 5とRAID 6とは

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