ハードウェアRAIDを検討中ですか？知っておくべきこと

クイズの時間です。Mac のコンピューティング環境で最も重要なことは何でしょうか？ 実際に使用している Mac のモデルでしょうか？ Mac に接続されているディスプレイのサイズでしょうか？ CPU の速度でしょうか？ メモリの容量でしょうか？ ハードドライブのサイズでしょうか？ グラフィックカードの速度とメモリでしょうか？ ネットワーク接続でしょうか？

これらはすべて重要に思えるかもしれませんが、Macのコンピューティング環境において最も重要なのは、どれもではないと私は考えます。実際、直接触れたり、目にしたりできるものではありません。重要なのは、あなたのデータです。写真、テキスト文書、コード、3D CAD図面、デジタルアートなど、どんなデータであっても、真に重要なのはあなたのデータです。他のものはすべてハードウェアであり、簡単に交換できます。しかし、あなたのデータはかけがえのないものです。だからこそ、バックアッププランを用意しているのではないでしょうか？

しかし、バックアップを取っているだけではすべての問題が解決するわけではありません。ドライブが故障した場合、交換とバックアップからの復元には時間がかかります。Macを生活の糧として使っている場合、このダウンタイムは大きな負担になる可能性があります。また、バックアップからの復元と復元したデータのテストも面倒です。

バックアップの問題は、データが増えるにつれてさらに悪化します。つまり、データが増えるほど、ドライブに障害が発生したときにそのデータを復元するのにかかる時間も長くなります。

ビッグデータは大きな混乱をもたらす

復元の問題に加えて、内蔵ドライブと1台以上の外付けドライブの両方に大量のデータが散在している場合、大量のデータを保管することがどれほど面倒なことかご存じでしょう。デスクスペース、電源アダプタ、外付けドライブのコネクタは散らかります。バックアップ計画も複雑です。何をどこに保管するかを決めるのも面倒です。故障した外付けドライブの交換も面倒です。バックアップからの復元も面倒です。新しいMacへの移行も面倒です。

上記は、少なくとも最近の私の状況を完璧に表しています。約5TBのデータがあり、最近まで内蔵ドライブ1台と外付けドライブ3台にすべて保存していました。今は6TBのドライブもあることは知っていますが、時間が経つにつれてデータが蓄積されていくと、必要に応じてドライブを追加することになるため、ストレージソリューションとして効率が悪くなります。何年もこのやり方を続けてきたので、もううんざりしていました。

そこで私は、これらすべての問題に対する解決策を探し始めました。特に、以下の点を満たすストレージソリューションを求めていました。

• データ損失を（可能な限り）防止する
• ドライブ障害時のダウンタイムを最小限に抑える
• 高速データアクセスを提供する
• 将来の成長の余地が十分にある
• 新しいMacを購入する際のアップグレードプロセスを容易にする

これらの目的を念頭に置き、多くの調査を行った結果、ハードウェアベースの RAID ソリューションを選択しました。つまり、RAID 10 を使用して複数の外部ドライブを LaCie 5Big Thunderbolt 2 に置き換えました。(RAID について十分に理解している場合は、以下の詳細な説明をスキップして、すぐに「長所と短所」に進んでください。)

RAIDの簡単な入門

RAIDはRedundant Array of Independent Disksの略で、複数の物理ディスクドライブを1つの仮想ドライブに統合するストレージ方式です。RAID構成は、単一のディスクよりも高速で、単一のディスクでは得られないドライブ障害に対する保護を提供します。しかし、RAIDの実装方法を決定するのは複雑なプロセスになる場合があります。

ハードウェア RAID とソフトウェア RAID

まず最初に決めなければならなかったのは、ハードウェアRAIDとソフトウェアRAIDのどちらにするかでした。ハードウェアRAIDは、RAIDを実行するための独立したコンピューターです。RAIDボックスをMacに接続し、OS Xがボックスと通信するためのソフトウェアをインストールするだけで、すぐに使い始めることができます。

ソフトウェアRAIDはMacで管理されますが、ディスクは外付けのストレージに搭載できます（通常は外付けストレージに搭載されます）。El Capitanまでは、ディスクユーティリティを使ってソフトウェアベースのRAIDを作成できました。詳しくは「安価で安全なRAIDバックアップシステムを構成する方法」をご覧ください。El Capitanでは、Appleがディスクユーティリティからこの機能を削除したため、SoftRAIDなどのサードパーティ製アプリを使用する必要があります。（ターミナルを使い慣れている場合は、diskutilコマンドも使用できます。）

しかし、どちらが最適なのでしょうか？ソフトウェアRAIDはより簡単ではるかに安価です。ハードウェアRAIDは高性能ですが、より高価です。この表は、ハードウェアRAIDとソフトウェアRAIDの主な違いをまとめたものです。一言で言えば、資金に余裕があれば、ハードウェアRAIDの方が優れたソリューションです。私は長期的な投資を考えていたため、ハードウェアRAIDを選択しました。

RAIDレベル

もう 1 つの重要な決定は、どの RAID レベルを使用するかですが、RAID レベルを理解するには、RAID が実際にどのようにドライブにデータを保存するかについてもう少し知っておく必要があります。

RAIDは、ストライピング（複数のディスクにデータを保存）、ミラーリング（1つのディスクを別のディスクに複製）、パリティ（冗長性によるドライブの再構築を可能にする）を組み合わせて使用​​できます。ストライプディスクは非常に高速で、ミラーディスクは冗長性があり、パリティはストライプまたはミラードライブの失われたコンテンツを復元するのに役立ちます。

これらの構成はすべて、標準RAIDレベルと呼ばれるものに統合されています。夜眠れない時に読んでみると良いでしょう。最も基本的なレベルは、冗長性なしで速度重視でディスク間でデータをストライプ化するRAID 0と、冗長性重視でディスク間でデータをミラーリングするRAID 1です。リンク先の記事では、その他の標準RAIDレベルについて説明しています。

しかし、速度と保護の両方を求めたため、標準レベルを組み合わせたネストRAIDを作成することにしました。RAID 1+0かRAID 10のいずれかを選択しました。RAID 10では4台のドライブが必要で、各ドライブペアはまずミラーリング（RAID 1）され、次にストライプ化（RAID 0）されます。（特定のRAIDレベル（ネストの有無にかかわらず）は、使用するハードウェアがそれをサポートしている必要があることに注意してください。）

この画像はセットアップを理解するのに役立つかもしれません、あるいは頭が混乱するかもしれません。

結果として、RAID 10は高速（データが複数のドライブに書き込まれるため）かつ冗長性（データがミラーリングされるため）に優れています。4台のディスクで構成されるRAID 10アレイでは、2台のディスクが同時に故障してもアレイは失われません。ただし、2台のディスクがドライブとそのミラー（つまり図のディスク0とディスク1）でない限りです。高速アクセス、冗長性、そして2台のドライブの同時故障への対応という組み合わせこそが、私がRAID 10を採用した理由です。

長所と短所

RAIDを使い始めて約1年になりますが、その間に自分の構成の長所と短所の両方を理解するのに十分な時間がありました。まずは良い点から。

データの冗長性

ミラーリングされたRAID設定では、プライマリデータが2回書き込まれるため、ドライブ障害から保護されます。（皆さんが騒ぎ出す前に言っておきますが、RAIDはバックアップではありません！RAID上のすべてのデータは、リムーバブルな外付けドライブにもバックアップされています。）

この点において、私のRAIDは素晴らしいパフォーマンスを発揮しました。ドライブに障害が発生したのですが、ほとんど気づきませんでした。障害発生の通知はありましたが、ドライブは自動的に交換され（下記参照）、データの損失もなく、バックアップからの復元にも時間がかかりませんでした。

ドライブ障害からの簡単な復旧

私が選んだ5Big RAIDボックスには、5台のドライブが搭載されています。そのうち4台はRAIDで実際に使用されており、5台目は故障したドライブを自動的に交換する「ホットスペア」です。幸運なことに（あるいは不運なことに、見方によっては）この仕組みを実際に見る機会がありました。購入から数ヶ月後、ドライブが故障したのです。

問題が発生したとき、RAIDから通知を受け取り、RAIDデバイスのWeb管理ページにアクセスしました。すると、実際にはホットスペアがアレイに交換され、再構築中であることが確認できました。

壊れたドライブを交換するには、電源を切らずに、ドライブを引き抜いて新しいドライブを挿入するだけで済みました。新しく追加したドライブがスペアドライブになりました。最初のドライブが壊れて以来、他のドライブの故障は一度もありませんでした。障害復旧において、これほど簡単なことはありません。

スピード

私のRAID 10ボックスのベンチマークは、普段使っている外付けUSB 3ドライブの約2倍の速度です。もちろん、内蔵SSDの速度には遠く及びませんが、内蔵SSDに5TB以上のデータを保存することはできません。

Blackmagic ディスク速度テストを使用して、各ドライブについて次のことがわかりました。

データ（MB/秒）。

SSDほど高速ではありませんが、RAIDは私の一般的な用途には十分すぎるほど高速です。ほぼすべてのデータをRAIDに保存しており、よく使うアプリケーションと一部の作業ファイルのみをSSDに保存しています。

拡張の余地

私のRAIDボックスのフォーマット済み容量は8TBです。現在のストレージニーズでは、将来の拡張に備えて4TB以上の余裕があります。将来、この容量が足りなくなったら、ボックス内の4TBドライブを6TBドライブに交換して12TBの容量に増やすことも可能でしょう。それでも足りなくなったら、（速度は多少犠牲になりますが）より多くのストレージ容量を提供する別のRAIDレベルに切り替えることもできます。つまり、私のRAIDボックスは、必要な期間、容量がいっぱいになることなく、問題なく使用できるはずです。

良い点はここまで。あまり良くない点についてはどうですか？

高い

他に選択肢はありません。ハードウェアベースのRAIDソリューションは高額になる可能性があり、私は高価な大型の筐体を選びました。ディスク1箱分の金額で、ミッドレンジの27インチRetina iMacが買えるのです。決して軽々しく決めたわけではありませんが、データの安全性を最大限に高めるためには、追加費用をかける価値があると判断しました。

私が選んだ20TBモデルには、4TBドライブが5台搭載されています。しかし、20TBの容量をそのまま使うには、5台のディスクすべてをRAID 0で動作させる必要があり、RAID 0ではデータ保護は提供されません（ただし、速度は優れています）。RAID 10に構成すると、使用可能な容量は8TBになります。では、20TBから8TBに容量が減るのはなぜでしょうか？答えは簡単です。4TBドライブ2台はデータストレージに、さらに2台はデータのミラーリングに、そして最後の1台はホットスペアとして使用されます。

全く使っていないストレージ（スペアディスク）か、データのコピーを保存するために使っているストレージ（ミラーディスク）に多額の費用を支払っています。しかし、データを可能な限り安全に保ちたいと考え、この構成を選択しました。

単一障害点

複数のドライブがある場合、1台のドライブが故障しても、すべてを交換する必要はなく、そのドライブ1台だけで済みます。私のRAIDシステムでは、ドライブ故障に対する保護はほぼ万全ですが、RAIDシステム自体が単一障害点（SPOF）になります。電源が切れると、交換するまでシステムを停止しなければなりません。より高価なRAIDシステムには、このような事態に備えてデュアル電源が搭載されているものもあります。私のRAIDシステムにはそのような機能がないため、電源の故障が懸念されます。（ただし、外付け電源ブリックなので、万が一電源が必要になったとしても簡単に交換できるはずです。予備を注文しておいて、手元に置いておくこともできます。）

電源の負担を軽減するため、RAIDは常時電源を入れたままにしています。ただし、可能な場合はスリープ状態になり、Macがスリープ状態になるとRAIDもスリープ状態になります。また、無停電電源装置（UPS）に接続しているので、停電時に突然シャットダウンしたり、電源が復旧したときに再起動したりすることはありません。

運転者による操作が必要

多くのサードパーティ製RAIDボックスは、OS Xで動作させるためにドライバが必要です。LaCieもその一つです。LaCieドライバをインストールせずにMacに接続すると、ドライブは全く表示されません。この場合、ドライブのOS Xソフトウェアはハードウェアと同じくらい重要です。そして、ご覧の通り、かなり多くのものがインストールされます。

全体的に見て、LaCieのソフトウェアは問題ありません。RAIDの管理はWebページから行いますが、2003年に書かれたような作りではありますが、十分に機能します。より大きな問題はシステムレベルのソフトウェアです。メジャーアップデートがリリースされた場合、アップグレード前にソフトウェアが動作することを確認する必要があります。

これは最近のEl Capitanアップグレードで発生した問題で、LaCieはEl Capitanのリリースから数週間後まで公式サポートのドライバーをリリースしていませんでした。（私のテストでは、ドライバーが既にインストールされている場合は問題なく動作しましたが、El Capitan内でRAIDボックスを新規インストールすることはできませんでした。）

基本的に、LaCieには将来のOS Xとの互換性のためにソフトウェアをアップデートし続けてもらう義務があります。すべての欠点の中で、これが私にとって最も懸念される点です。ソフトウェアをアップデートしないと、完全に機能するRAIDが単なる使い物にならないディスクの箱と化してしまう可能性があるからです。

まとめ

私の解決策は誰にでも当てはまるでしょうか？もちろん違います。大量のデータをお持ちでなく、バ​​ックアップからの復元にかか​​るダウンタイムを気にしないのであれば、検討する必要すらありません。しかし、大量のデータをお持ちで、ドライブ故障時のダウンタイムを最小限に抑えたい場合は、ハードウェアRAIDが合理的な解決策となります。

トレードオフは存在しますが、これらのトレードオフに関する私の考察が、皆様の決断の助けになれば幸いです。個人的には、RAIDとそのパフォーマンス、そしてデータ処理能力に大変満足しているので、多少のリスクは許容範囲です。LaCieのソフトウェア部門の協力があれば、これが私にとって永遠のストレージソリューションとなることを願っています。