No.3ベストアンサー
- 回答日時:
ちなみにバリティじゃなくてパリティですよ。
RAID5は、ストライピングにちょっと手を加えて~
といいましたが、パリティデータとはその "ちょっと" にあたる部分です。
詳細はちょっと数学的で複雑な話になります。
かなり長くなりそうだし、あまり正しく説明する自信もないので、手短(といってもやっぱりかなり長い)に話します。
RAID5では複数のディスクのうち1つを、パリティデータのために使います。
そのときパリティデータディスク以外はストライピングのような扱いをします。
ストライプディスクのビットに対して、排他的OR演算というものを行い、その結果をパリティディスクに格納します。
排他的OR演算では、1つのビットが1で、もう1つのビットが0のとき、結果のビットは1に、これ以外のときは0になります。
たとえばC言語では排他的OR演算子として^があります。
0 ^ 0 = 0 1 ^ 0 = 1 0 ^ 1 = 1 1 ^ 1 = 0
具体的には、たとえばディスクが5台あるとすると、
1 ディスク1とディスク2のデータで排他的OR演算をする。
2 その結果とディスク3のデータで排他的OR演算をする。
3 その結果とディスク4のデータで排他的OR演算をする。
4 その結果をディスク5に格納する。
たとえばこういうことです。
"abcdefgh" というデータを格納するとき、ディスク1に "ae"、ディスク2に "bf"、ディスク3に "cg"、ディスク4に "dh"、ディスク5に "(abcdから求めたパリティ)(efghから求めたパリティ)"。
ってな感じだったとおもいます(かなり記憶が怪しいので、あまり信用しないでください)。
あまり突っ込んで勉強してないので、原理についてこれ以上の詳細はお話できません。
すみません。
もうちょっと待てば、ほかの方から答えが得られるかもしれません。
さて、このパリティですが、ある1つのストライプに使っているディスクが壊れて、データがわからなくなっても、ほかのストライプに使っているディスクのデータと、パリティから、壊れてしまったデータを復元可能だというのです。
ちょっと不思議なことです(もうちょっと勉強すれば不思議でなくなるのでしょうけど)。
これは、排他的OR演算を逆算することでもとのデータを得るというものです。
RAID5はほとんどの場合、速くならずに遅くなってしまうので、RAIDマニアの興味をあまりそそらないもんだから、たいした説明になってなくてすみません。
ミラーよりコストパフォーマンスがあり、信頼性もあるから、サーバーに使われるわけですね。
やっぱり個人で使うもんじゃありません。
ちなみに先ほど紹介したFastTrakではRAID5は構築できません。
RAID5を構築しようと思ったら、最低でも4万くらいの豪華なRAIDカードが必要です。
ちなみにFastTrakは、種類もありますが、6千円~1万4千円くらいであります。
No.6
- 回答日時:
なぜ、修復できるかについて:
x1100 のように、左端のビットが不明の場合、全体の1の個数を偶
数にしようと思ったら、xを0にするしかありません。もし、x=1だっ
たら、1の個数が奇数になっていまします。だからもともと0だった
と推測できるのです。で、式で表せば、1^1^0^0 = 0 と計算するこ
とで、1が偶数個になるように x を決めることができます。
x1011 の場合も同様で、1の個数を偶数にするには、x=1しかありえ
ないのです。
a^b^c^d がなぜ 1の個数の奇数か偶数かを表すかが不明確でしょう
か?
a^b は、a だけが 1 のときか、b だけが 1 のときだけ 1 になり
ます。つまり、a と b のうち 1 の個数が奇数なら 1 になります。
では、a^b^...^y が、a~y のうち 1 の個数が奇数のときに 1 を
表すとすると、(a^b^...^y)^z は、a~yの1の個数が奇数でかつz=0
のときか、a~yの1の個数が偶数でかつz=1のとき、つまり、a~zの
1の個数が奇数のときに1になります。結局、何個のビットを排他的
ORしても、それらの1の個数が奇数なら1、偶数なら0が得られます。
No.5
- 回答日時:
(単一)パリティに関して:
パリティ(parity)というのは符号理論の用語です。データの誤り
を検出したり訂正したりするために、もとのデータに付加する冗長
なデータのことで、もともとは1ビットとは限りません。
「単一」パリティでは、パリティを含むデータ全体の1の個数が偶
数個になるように、パリティビットの値を決めます。例えば、0110
というデータのパリティは 0 で、1101 では 1 です。これをもと
のデータの右端に付加して考えるとすると、01100 と 11011 が得
られます。(haporun さんの言われる排他的ORは、結局1の個数を
偶数にするための演算ということです)
RAID5では、このパリティも含むビットが別々のディスクに入るよ
うに制御されます。ここで1個ディスクが壊れたとすると、上の5ビッ
トのうち一つが得られなくなります。この場合、全体の1の個数が
偶数だったわけですから、残る4ビットから1が偶数個になるように
同じようにパリティを求めてやると、もとのビットが推測できてし
まうわけです。
例えば左端がわからないとしましょう。この場合、
x1100 -> x=1^1^0^0=0、および、
x1011 -> x=1^0^1^1=1 と推測できます。
単一パリティでは、このように1ビットが不明になってしまうと、
修復が可能ですが、ディスクが誤ったビットを出力してしまうと、
1が奇数個になるので誤りがあることはわかりますが、どこが誤っ
たかはわからないので訂正できなくなります。また、当然、ディス
クが2個壊れると、データが失なわれます。
RAIDの宣伝でわりとわかりやすい説明をしているサイトがあるので、
紹介しておきます。
参考URL:http://www.newtech.co.jp/tech/Column/Column2/col …
大変詳しいご説明ありがとうございました。
しかし、わからないところが。。。
あまりに基本的な事でキーボードを打つ手が震えるかもしれませんが。。。是非、皆さん教えてください。
>>例えば左端がわからないとしましょう。この場合、
>>x1100 -> x=1^1^0^0=0、および、
>>x1011 -> x=1^0^1^1=1 と推測できます。
とありますが、それぞれなぜ0と1に推測できるのでしょうか?
よろしくお願いします。
あと、
再度質問する場合は“お礼をする”ではなく“補足する”で記入するんでしょうかねぇ~??
No.4
- 回答日時:
人に教えられるように教えてください、というのが意味不明ですが・・・
ディスクミラーリングは、常にディスクへの書込みを二重かして、
言わば「バックアップを取りながらHDDを使う」イメージです。
ディスクアレイは、複数のHDDの使い方の分類を表すもので
みなさんおっしゃる通り、RAIDと呼ぶものです。
ミラーリングもRAIDのうちの一つです。
メリットしてはデータの安全性があがるということですが
デメリットとしては管理が大変なことです。
何せディスクが二枚あるので、一枚のデータが壊れていても
もう一枚のディスクのデータを読んでしまい、結局データの破壊に
気づかないことがあります。
これを放置しておくと、本来ミラーリングとして同じデータを
持つはずの二枚のディスクの内容が、相互に破綻してしまいます。
因みにパリティチェックなんかは、メモリ等にも適用される
かなり有名な技術ですので覚えておいて損はないです。
No.2
- 回答日時:
少し比べ方が間違っています。
ディスクアレイ(RAID)
├ディスクストライピング(RAID0)
├ディスクミラーリング(RAID1)
├RAID0+1
└RAID5
って感じですね。
ストライピングは、たとえば、"abcdefgh" というデータがあるとすると、ディスク1に "aceg"、ディスク2に "bdfh" のように書き込みます。
ディスク1が "aceg" を書いているあいだ、ディスク2は "bdfh" を書けるので、書く時間が(最大で)半分になります。
読むときも同じです。
ディスクを3つ以上使えば、さらに速くなります。
実際にはそこまでパフォーマンスは上がりませんが。
ミラーリングは、2つ以上のディスクに同じものを書き込みます。
これにより、1つが壊れたときほかのものが残っていれば、データを損傷することがありません。
また、1つのディスクが読み込まれているとき、ほかのディスクは暇しているので、別のアプリケーションがディスクの読み込みを要求したときでも、すばやく対応することができます。
ただし、書き込みはすべてに同じものを書き込まなければならないので、多少遅くなります。
コストパフォーマンスはかなり悪いです。
RAID0+1は4台以上のディスクを使って、ストライピングとミラーリングを同時にします。
書き込みはストライピングで高速、読み込みはストライピングとミラーリングを合わせてさらに高速になります。
しかし、コストパフォーマンスはかなり悪いです。
RAID5は、ストライピングにちょっと手を加えて、ストライピングのように速度のパフォーマンスを得つつ、1台のディスクが壊れてもほかのディスクからデータを修復できるようにしたものです。
・・・というのは理論だけで、実際に理論だてたパフォーマンスを得られる機会は、ほとんどありません。
でも、サーバーなど信頼性と速度を求められるところでは、ほとんどRAID5が使われています。
個人使用の領域では、ストライピングがほとんどですね。
RAIDを構築するには、RAIDカードというものが必要になります。
RAIDカードでもっとも有名なのは、PromiseのFastTrakですね。
さいきんは、ほかのメーカーも結構作ってます。
長々と書いてしまいました。
RAIDマニアな、はぽるんでした。
大変わかりやすいご説明ありがとうございました。
もう一つと言ってはなんですが、教えていただきたい事がございます。
あるWebページで調べていたところ“バリティデータ”と言う用語が出てまいりました。
これはどのようなものでしょうか?
お時間のある時で結構ですので、教えてください。
お願いします。
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