このページでは自宅サーバーでのハードウェアRAIDソフトウェアRAIDの選択のポイントについて初心者/ビギナー向けに解説します。
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ハードウェアRAIDとは

複数の ハードディスク を、 RAID カード と呼ばれる ハードウェア を介して マザーボード に接続し、RAIDを構築するのが ハードウェアRAID と呼ばれる方法です。

通常のハードウェアRAIDは、RAIDカード上の ROM などから管理プログラムを起動し、構築や復旧の作業を行いますが、動作中のRAIDの状況を監視や再構築操作などを、 OS 上から操作できるユーティリティソフトを合わせ持っているタイプが多いようです。

つまり、RAIDカードがハードディスクへのデータの入出力のほぼすべてを管理してしまうことになりますから、一度構築したハードウェアRAIDは、それを利用するOS側からみると、 「一つの物理的なハードディスク」 とみなされます。

RAIDカードの例(WindowsOS用)
RAIDカードの例(WindowsOS用)

という訳ですから、OSの インストール 以後のすべての作業について、利用者側はそれがRAIDで動いているのかどうかを全く意識する必要はありません。

要するに、OSのインストール前のRAIDの構築さえきちんと行われていれば、後は何も難しいことはなく、RAIDに関する知識もそれほど必要はないという利点があります。

また、後述する ソフトウェア RAIDではRAIDの管理そのものをOSが行わなければなりませんから、運用時にはそれなりに プロセス メモリ が必要となります。

しかしハードウェアRAIDの場合には、これらの仕事はすべてRAIDカードが行います。

つまりRAIDを使用することによって CPU に負担をかけたり、 メインメモリ を消費したりしませんから、 ホスト機 にとってもOSにとっても動作負荷が少なく、全体として無理がかからないというメリットがあります。

もちろん良いことばかりではありません。

まず、RAIDカードをどこからか調達しなければなりませんが、これが WBEL CentOS に対応していなければなりません。

こういう製品を探すのがまず一苦労かもしれません。

RAIDカードは一頃に比べればかなり多くの種類が出回るようになってきましたが、比較的安価(\30,000以下)で手に入れられるものは大部分が WindowsOS 用だからです。

ソフトウェアRAIDが利用できるWindowsOSは、 サーバー 系に限られます。

それは世の中のパソコンのほとんどがWindowsOSであることに加えて、 クライアント 向けのWindowsOSにはソフトウェアRAIDを実装する機能が搭載されていませんから、WindowsOSでRAIDを利用するにはハードウェアRAIDカードが必要となり、「それなりに需要がある」というわけです。

一方で LinuxOS は利用者の絶対数が極めて少ないことに加えて、 ディストリビューション の大部分は、一般的に利用されるRAIDの形式 RAIDの種類と選択について をすべて ソフトウェア でサポートしていますので、RAIDを構成するのに必ずしもRAIDカードは必要ないという事情があります。

もちろん、LinuxOS用のRAIDカードが全然存在しないということではありません。
中、大規模の業務サーバー用であれば比較的手に入れやすくなります。もっとも、新品のパソコンが一台買えるほど高額なものが中心です。

つまりRAIDカードのメーカーにとってはわざわざLinuxOS対応の製品をリリースする必然性がなく、結果的に選択肢がほとんどないという現状になっています。

という事情がありますから、LinuxOSに対応した安価で性能の良いRAIDカードは見つけることは困難かもしれません。

また、ハードウェアRAIDカードを利用する場合、一般的にRAIDの構築は OS の起動前の BIOS レベルの動作状態で行うのが普通です。

RAIDカードの性能にもよりますが容量の大きなハードディスクを搭載していると、RAIDの再構築にかなりの時間を要します。

高性能なRAIDカードになると、サーバーとして動作させながらRAIDを再構築できるものもありますし、 ホットスワップ といってサーバーの電源を落とさずにハードディスクを交換、RAIDの再構築が可能なものもあります。
もちろん、それなりにビックリ価格になります。

従って、運用中のサーバーのハードディスクに障害が発生した場合、一度サーバーの電源を落としてハードディスクを交換し、RAIDの再構築を終了するまでの数十分〜数時間は、サーバーとして機能することはできないことになります。

一方、 WBEL CentOS のソフトウェアRAIDは、RAIDの再構築中でも並行してサーバー動作を継続できるため、サービスの中断はハードディスクの交換作業時間だけで済みますから、この点でもソフトウェアRAIDに分があるといっていいでしょう。

という訳ですから、「WBELやCentOSで自宅に小規模なサーバーを構築する」という目的であれば、ソフトウェアRAIDを選択するほうが何かと好都合だと思われます。

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ソフトウェアRAIDとは

特別な ハードウェア を使わずに、 ソフトウェア だけで複数の ハードディスク をコントロールして RAID を実現するのが ソフトウェアRAID です。

ソフトウェアRAIDは一般的に OS がその機能を提供しますから、OSが普通に認識できるハードディスクであれば利用可能です。もちろんRAIDカードも デバイスドライバ も必要ありません。

一般的な クライアント 向けのOSは普通ソフトウェアRAIDをサポートしていないので、ハードウェアRAIDに頼らざるを得ないケースは多いのですが、 LinuxOS ディストリビューション のほとんどは デフォルト RAID0 RAID1 RAID5 を、比較的新しいディストリビューションでは RAID6 までソフトウェアRAIDで構築できるようになっています。

もちろん、 WBEL CentOS も例外ではありません。WBEL3及びCentOS3ではRAID0、RAID1、RAID5を、WBEL4及びCentOS4、CentOS5では更にRAID6をサポートしています。

ただ、ソフトウェアRAIDの場合は、ハードウェアRAIDのように専用の デバイス で動作を賄うわけではなく、ソフトウェアを通じて CPU がその役目を肩代わりすることになります。

従ってCPUの動作負荷や メインメモリ の消費、読み書き速度などの点では当然不利になります。

しかしながら、CPUを含めて最近の ホスト機 は非常に性能が良くなり、また メモリモジュール の値下がりで安価に大量のメインメモリを搭載できるようになっています。

実際、この コンテンツ で推奨しているスペック程度のホスト機を サーバー機 として利用する場合には、性能的には何ら問題はありません。

ハードディスクの読み書き速度にしても、安価なRAIDカードを利用するよりも高速な場合が多いようです。

ソフトウェアRAIDの欠点は、 構築にそれなりの知識を必要とする ところでしょう。

WBELやCentOSの場合、最初からソフトウェアRAIDを構成してOSを インストール する場合には、 Disk Druid Disk Druidについて(WBEL3) Disk Druidについて(CentOS3) Disk Druidについて(WBEL4) Disk Druidについて(CentOS4) Disk Druidについて(CentOS5) がかなり親切に GUI でナビゲートしてくれますから比較的導入は容易に行うことができます。

ところがこのDisk Druidは、WBELやCentOSのインストール時にしか使うことができませんから、インストール後のWBELやCentOSに対して新たにRAIDを構築したり、破損したハードディスクを交換したりする場合には、難しい コマンド 操作が必要になってきます。

ハードディスクを初期化したり、パーティションを作ったり、という作業は常日頃行うような操作ではありませんから、かなりコマンド操作に慣れている人でも滅多に行うものではないので「ちょっと緊張する」作業です。

しかしながら、ソフトウェアRAIDの意味とLinuxOSのハードディスクの管理の仕組み、そして自分のサーバー機のハードディスク構成をきちんと理解していれば、そこまで難しいことではない(はず)です。

従ってこのコンテンツでは、 「普遍的に利用できてお金のかからない」 WBELやCentOS自身を利用したソフトウェアRAIDについて解説していきます。

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OSによるソフトウェアRAIDの違いについて

LinuxOS ソフトウェア RAID を実現するアプリケーションはいくつかありますが、 WBEL3 及び CentOS3 には予め "raidtools" と呼ばれるソフトウェアRAIDの構築、制御用パッケージが RPM インストール されています。

raidtoolsを利用したソフトウェアRAIDの操作は、事前に初期設定ファイルの編集が必須で、なおかつ多くの種類の コマンド を使い分けなければならないので作業はやや面倒です。

LinuxのRAIDの解説書
オススメです

そこでWBEL3やCentOS3には、より操作体系が簡素化されたソフトウェアRAID制御用のプログラムとして "mdadm" もPRMでインストールされています。

mdadmは、事前に初期設定ファイルを準備する必要がなく、大部分の操作を、

mdadm [モード] [RAIDデバイス] [オプション] [パーティション]

という単独のコマンドで賄うことができます。

実際はraidtoolsよりもこちらを利用したほうが後からの作業は簡単かもしれません。

一方WBEL4やCentOS4、CentOS5ではmdadmのみがインストールされ、raidtoolsは標準添付されなくなっています。

このことは、これから発表される新しい ディストリビューション の多くには、raidtoolsが標準添付されなくなるということを意味しているといえるでしょう。

こういう流れから今後のことを考えれば、WBELやCentOSのバージョンに係わらずソフトウェアRAIDの構築や操作はmdadmで行うようにするのが望ましいのかもしれません。

しかしながらmdadmはLinuxOSのディストリビューションに利用されるようになって日が浅いため、信頼性や情報量ではraidtoolsには到底敵うものではありません。

そこでこの コンテンツ では、raidtoolsが利用できる WBEL3及びCentOS3ではraidtoolsを 、標準ではmdadm以外に選択肢のない WBEL4及びCentOS4、CentOS5ではmdadm を利用することを前提に以後の解説を行うことにします。

サーバー 運用におけるRAIDの第一の役目は、このセクションの冒頭でも説明したとおり 「ハードディスクの障害に備える」 ことにあります。

データを守るための操作を間違えてデータを喪失するようでは何のためのRAIDかわかりませんよね。

mdadmは操作が簡単であることと引き換えに、操作ミスによるデータ破壊の危険性はraidtoolsを利用する場合より高いといわざるを得ないというジレンマがあります。

そこで、標準でraidtoolsが利用可能ならばraidtoolsを利用し、そうでなければmdadmを利用する、という選択が望ましいと考えられるわけです。

ところでWBELやCentOSでは、 OS のインストール時に ハードディスク パーティション 構成ツールとして "Disk Druid" Disk Druidについて(WBEL3) Disk Druidについて(CentOS3) Disk Druidについて(WBEL4) Disk Druidについて(CentOS4) Disk Druidについて(CentOS5) が呼び出され、この段階でRAID構成を選択することができるようになっています。

操作画面上には現れないので見分けはつきませんが、このとき"Disk Druid"がソフトウェアRAIDの構築のために呼び出しているのが WBEL3及びCentOS3ではraidtools WBEL4及びCentOS4、CentOS5ではmdadm 、となってます。

つまり換言すればこの コンテンツ では、それぞれのバージョンのWBELやCentOSがインストール時に標準で利用するソフトウェアRAIDツールをそのまま継続して利用しようとことになります。

さて、誤解のないようにraidtoolsとmdadmの関係についてもう少し詳しく説明しましょう。

LinuxOSのソフトウェアRAIDは カーネル によりサポートされて実現される機能ですから、同じカーネルを利用する限りはその構築手段に関係なく同じ形式のRAIDが構築されることになります。

つまりRAIDの形式さえ同じであれば、raidtoolsを利用しようとmdadmを利用しようと作成されるソフトウェアRAIDは 本質的に同じもの ですから、raidtoolsで作成されたRAIDデバイスをmdadmで操作することも、その逆の操作を行うことも普通にできてしまいます。

平たく言えばraidtoolsもmdadmも、あくまで 「ソフトウェアRAIDを操作するためのユーティリティソフトウェアに過ぎない。」 わけです。

これらの二つのソフトウェアRAID操作ツールはそれぞれに利点と欠点がありますから、適当に使い分けをすることで一層便利になる可能性があります。

しかしながらこのコンテンツではそういった利用方法はお勧めしません。

一般的にいうと、raidtoolsは 「予め機器構成を記述した設定ファイルを参照してRAIDを構築する。」 という考え方に基づいているに対し、mdadmは 「コマンドでRAIDを構築した後に覚え書きとして設定ファイルを出力しておく。」 という具合に 「操作体系そのものの思想が完全に異なっている。」 わけです。

この部分の感覚がよく理解できないままraidtoolsとmdadmを併用すると、既存のRAIDを破壊してしまったり、最悪の場合はWBELやCentOSのシステムそのものを起動できないような状況にしてしまうことも充分に考えられます。

従って、ソフトウェアRAIDの構築に用いるツールは必ずどちらか一方に決めるべきであって、例えばWBEL3やCentOS3でソフトウェアRAIDを運用していて、raidtoolsからmdadmに管理を変更したい場合には「もうraidtoolsは使わない」という方針が必要になるでしょう。

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