RAID 対 JBOD:ハイパーバイザーのバックアップに最適なストレージオプション

ローカルサーバーやネットワーク接続ストレージ(NAS)デバイスでストレージを構成する際、RAIDとJBODが一般的な選択肢となります。どちらも複数のドライブを1つのボリュームにまとめる点では共通していますが、データの分散、保護、およびアクセス方法において大きな違いがあります。不適切な構成を選択すると、パフォーマンスの低下やデータ損失につながる可能性があります。この記事では、JBODとRAIDの違いについて解説し、バックアップやVMデータストアに最適なストレージの種類を明らかにします。

NAKIVO for VMware vSphere バックアップ

NAKIVO for VMware vSphere バックアップ

VMware vSphere 仮想マシン(VM)向けの包括的なデータ保護と即時復旧オプション。オンサイト、オフサイト、およびクラウド上の安全なバックアップ先。ランサムウェア対策機能。

RAID 対 JBOD:主な違い

RAID(独立ディスクの冗長アレイ) 複数の物理ドライブを単一の論理ユニットに統合し、パフォーマンスや冗長性、あるいはその両方を確保します。RAIDレベルごとに、速度とデータ保護のバランスが異なり、さまざまな利用シナリオに適しています。

RAID 0(ストライピング) パフォーマンス向上のために複数のディスクを組み合わせます。データはチャンクに分割され、各ディスクドライブに分散されて並列にアクセスされるため、読み取りおよび書き込み速度が向上します。冗長性はないため、1台のドライブが故障すると、すべてのデータが失われます。RAID 0 には、少なくとも2台のディスクが必要です。

RAID 0 uses striping

RAID 1(ミラーリング) 100%の冗長性を備えた信頼性の高いRAIDレベルです。データは2台のドライブに複製されます。この構成は高いデータ保護機能を提供しますが、ストレージ容量は半分になります(たとえば、2台の10 TBドライブをRAID 1で使用した場合、使用可能な容量は10 TBになります)。RAID 1には、少なくとも2台のディスクが必要です。

RAID 1 uses mirroring

RAID 10 (1+0) 高性能と100%の冗長性を兼ね備えています。ミラーリングされたドライブのペア(1)をストライピング(0)することで構成されるため、このレベルはサーバーに最適です。RAID 10には、少なくとも4台のドライブが必要です。アレイは次の順序で構築されます:

RAID 1はミラーリングを行い、RAID 0はそれらのミラーをストライピングします。

RAID 10 uses mirroring and striping

RAID 5(ストライピング+パリティ) パフォーマンス、容量、冗長性のバランスを最適化します。データは、データ復旧やアレイの再構築に使用できるパリティ情報とともに、複数のディスクにストライピングされます。この構成は、分散パリティ(RAID 5ではパリティディスク1枚分相当、RAID 6では2枚分相当)により、1台のディスク障害に耐えられるよう設計されています。RAID 5では、少なくとも3台のディスクが必要です。

RAID 5 uses single parity

RAID 6 RAID 5と似ていますが、デュアルパリティを採用しているため、理論上は2台のドライブが故障してもアレイを維持することができます。RAID 6には、少なくとも4台のドライブが必要です。

RAID 6 uses dual parity

JBOD(Just a Bunch of Disks) これはRAIDレベルではありません。これは、複数のドライブが独立して動作するか、RAIDロジックや冗長性を持たずに結合されている構成を指します。

JBODには2つの形式があります:

  1. 独立ディスク(真のJBOD): 各ドライブは個別に表示されます。たとえば、3台のドライブで構成されるJBODは次のように表示されます:
    1. ドライブ 1 (2 TB)
    2. ドライブ 2 (4 TB)
    3. ドライブ 3 (1 TB)
  2. 連結/結合: 複数のディスクが1つの大きな論理ボリュームに統合されます(ディスクスパン、リニアモード、または連結とも呼ばれます)。この場合、2 TB + 4 TB + 1 TB のディスクセットは、単一の 7 TB のボリュームとして認識されます。スパンされた JBOD ボリューム上のファイルは、最初のディスクを埋め尽くした後、次のディスクへと書き込まれます。スパンでは順次書き込みが行われるため、新しいファイルは利用可能な論理アドレスブロックの最下位から書き込まれます。
  3. JBOD spanning

この順次処理の仕組みは、理論上は、あるディスクが満杯になってからシステムが次のディスクに移るという形で、スムーズに機能します。しかし実際には、特にサーバーや負荷の高いシステムでは、ファイルの作成、変更、削除が絶えず行われています。その結果、スパン構成のJBOD環境では、データが1つのディスクにきちんと収まりきることがほとんどありません。

ファイルが削除されると、ファイルシステム上で対応するブロックは空き領域としてマークされます。この削除により、残りのファイルの間に隙間が生じます。その結果、新たに書き込まれるデータは断片化され、そのブロックがJBODボリュームを構成する複数のディスクに分散してしまう可能性があります。ボリューム内のディスクの1つが故障した場合、そのディスク上にブロックがあるファイルは、他の部分が正常なドライブ上に存在していても、すべて失われてしまいます。

新しい大容量のファイルが書き込まれる場合、その最初の部分はディスク 1 の空き領域に書き込まれ、残りの部分はディスク 2 およびディスク 3 の連続した空き領域に分割して書き込まれることがあります。これにより、データは論理的に(NTFS 内で)だけでなく、場合によっては物理的にも(複数のディスクにまたがって)断片化されます。一方、新しい小容量のファイルは、既存のディスクのいずれかで削除されたファイルが残した空き領域にそのまま書き込まれることがあります。

注: 注記: JBOD、LVM、およびスパン(拡張)NTFSボリュームは、いずれも複数のディスクにまたがる単一の大きなボリュームを作成しますが、抽象化レイヤー、柔軟性、障害ドメイン、および管理機能において異なります。 Linuxベースのシステムで使用されるLVMは、より高度で動的かつ柔軟なアプローチを提供します。JBODはファイルシステム層(例:NTFS)で動作するのに対し、LVMは物理ディスクとファイルシステムの間にボリュームマネージャー層を導入します。これにより、LVMは動的なボリュームサイズ変更、非順次書き込み、およびソフトウェアRAID 1(ディスクミラーリング)をサポートすることが可能になります。

NTFS でサポートされているデフラグを実行することで、断片化を軽減できるほか、デフラグ処理完了後にディスクに障害が発生した場合でも、JBOD ボリューム内の正常なディスクからファイルを復元できる可能性が高まります。ただし、デフラグはすべてのドライブに大きな負荷をかけ、ボリュームが大きい場合はかなりの時間を要します。デフラグ中にディスクに障害が発生すると、ファイルが失われたり、ボリューム全体が使用不能になったりする可能性があります。

注: 注記: デフラグはハードディスクドライブには適用されますが、ソリッドステートドライブには適用されません。

JBODとRAIDの主な違いは以下の通りです:

  • RAIDは、冗長性やパフォーマンス、あるいはその両方を目的として設計されています。設定はより複雑で、ハードウェア要件も高くなります。ディスクに障害が発生した場合、RAIDではアレイの再構築に時間がかかります。
  • JBODは、利用可能な最大容量を提供し、異なる容量のドライブを1つのボリュームにまとめることをサポートします。設定は簡単ですが、冗長性や耐障害性はありません。

RAIDとJBODを比較する場合、最も類似しているのはRAID 0とスパンニングJBODです。どちらも冗長性を提供しないためです。本記事では、特に断りがない限り、 “JBOD” はスパンニング/連結形式を指します。

バックアップと復旧のパフォーマンス比較

JBODは、どのような使い方をしてもパフォーマンスを向上させません。速度を向上させることができるのはRAIDだけです。

ある JBODをまたぐ 設定により、1つのディスクが満杯になってから次のディスクへの書き込みが行われます:

  • ディスク 1 に完全に保存されているファイルは、ディスク 1 の本来の速度で読み書きされます。
  • 複数のディスクにまたがるファイルのパフォーマンスは、最も遅いディスクによって制限されます。ディスク間のシーク時間が長くなったり、レイテンシが高くなったりすると、JBODは単体のディスクよりも動作が遅くなる可能性があります。

JBODは、パフォーマンスの向上、並列処理、ストライピングを一切伴わずに、最大容量を実現します。

RAIDのパフォーマンスは、設定されたRAIDレベル(タイプ)によって異なります。

RAID 0(ストライピング) データが複数のディスクに分割され、並列でアクセスされるため、最も高速なパフォーマンスを発揮します。たとえば、RAID 0構成で2台のドライブを使用した場合、シーケンシャル読み取りおよび書き込みの速度は、単一ディスクの最大2倍に達することがあります。200 MB/sのハードディスクドライブを2台使用する場合、JBODでは最大200 MB/sの速度が得られるのに対し、RAID 0では最大400 MB/sに達します。

RAID 1(ミラーリング) 2台のドライブに同一のデータを保存します。読み取り処理は多くの場合高速になります。コントローラはどちらのディスクからも読み取ることができ、適切に実装されていれば、単一ディスクの最大2倍の速度に達することもあります。書き込み速度は単一ディスクと同等です。これは、すべての書き込みが両方のドライブに行われる必要があるためです。

RAID 10(ストライプ・ミラー) RAID 1とRAID 0を組み合わせることで、優れたIOPS(1秒あたりの入出力操作数)性能を実現します。

  • 読み取り速度:最大 N × ディスク速度。
  • “通常、RAID 0のパフォーマンスの約半分程度ですが(それでも単一のディスクよりははるかに高速です)。”と書かれています。

RAID 10は、RAIDレベルの中でパフォーマンスと冗長性のバランスが最も優れており、あらゆるパフォーマンス指標においてJBODを上回る性能を発揮します。

RAID 5(ストライピング+シングルパリティ) 3枚以上のディスクが必要です。読み取りと書き込みのパフォーマンスは異なります:

  • 読み取り速度:高速ですが、RAID 0ほどではありません(N–1枚分のディスクに相当する並列化)。
  • 記述:パリティ計算と “の書き込みオーバーヘッドにより、処理速度が低下します”。

RAID 5の書き込み速度は、通常、ディスク数が同じ場合、RAID 0の約半分程度になります。

RAID 5は、読み込みが中心のワークロードではJBODよりも優れたパフォーマンスを発揮しますが、書き込みが中心のワークロードではRAID 0よりも遅くなる可能性があり、場合によってはJBODよりもわずかに遅くなることもあります。

RAID 6(デュアルパリティ) RAID 5と同様の挙動を示しますが、書き込み時のパフォーマンス低下はさらに大きくなります:

  • “読み取り:RAID 5と同等。”
  • “一般的なRAIDレベルの中では、通常最も速度が遅い”と記載されている。

読み取り性能は依然としてJBODを上回っていますが、書き込み性能はJBODを下回る可能性があります。

まとめると:

  • RAID 0 最高の生性能を発揮します。
  • RAID 10 性能と信頼性のバランスが最も優れています。
  • JBOD 速度や冗長性が優先されない、大容量のストレージに適しています。

バックアップや復旧作業のソースまたは宛先ストレージとしてRAIDやJBODを選択する際は、これらの特性を念頭に置いてください。

注: 注記: SATAポートを備えたマザーボードに組み込まれており、UEFI/BIOS設定を通じて構成される”フェイクRAID”の使用は避けてください。このハイブリッド型のソフトウェアRAIDは、ホストCPUに依存しています。フェイクRAIDはLinuxでは動作せず、Windowsでは特別なドライバーが必要です。また、真のハードウェアRAIDのような信頼性に欠けており、フェイクRAIDが有効になっている間はSMARTデータにアクセスできません。問題が発生した場合、データ損失につながる可能性があります。 ハードウェアRAIDが利用できない場合は、LinuxのLVM、mdadm、ZFSなどの本格的なソフトウェアRAIDの代替手段を検討してください。

RAIDの性能と信頼性

パフォーマンスも重要ですが、データ保護と復旧を目的とする場合、信頼性も同様に重要になります。RAIDレベルごとに異なる特性があり、特にRAID 5とRAID 6には注目すべきです。

RAID 0 復旧作業で使用されるバックアップの読み取り、書き込み、保存において高速です。しかし、1台のドライブに障害が発生すると、アレイ上のすべてのバックアップが失われてしまいます。個別のバックアップが存在しない場合、RAID 0に保存されたプライマリデータにも同様のリスクが伴います。

2つ目の復旧シナリオは、外部メディアからデータを復元することなく、ディスク上でアレイを再構築するものです。RAID 0を除くすべてのRAIDレベルには、残りの正常なディスク上の冗長データやパリティデータを用いてアレイを再構築する自己修復機能が備わっています。故障したドライブを交換すると、再構築プロセスが自動的に開始されます。

RAID 1 2台のドライブを備えているため、1台のドライブが故障してもシステムは稼働し続け、信頼性が非常に高い。再構築は高速で、パリティ計算も不要である。

RAID 10 単一のドライブの故障に耐え、故障したディスクが異なるミラーリングペアに属している限り、2台のドライブが故障してもシステムは稼働し続けます。信頼性と耐障害性が高く、(RAID 5とは異なり)パリティ計算が不要なため、リビルドも高速です。

RAID 10 can survive if two disks in different mirrors fail

RAID 5 理論上、1台のドライブが故障しても動作を継続でき、RAID 6では2台のドライブが故障しても動作を継続できますが、これらのレベルの実用上の信頼性は、見た目ほど高くはありません。再構築プロセス中は、アレイ全体が故障するリスクが大幅に高まります。特にRAID 5は、公称上の冗長性があるとはいえ、注意深く検討する必要があります。

RAID 5は1987年に開発されました。当時はディスクの容量が小さく(約20 MB)、当時の再構築速度を考慮すれば、1台のディスクが故障した後でも再構築が成功する確率が高かったのです。現在、最新のドライブは30 TB以上の容量で出荷されています。容量は桁違いに増加しましたが、機械式ドライブの速度、特にHDDの速度はそれに追いついていません。

RAID 5において1台のドライブに障害が発生すると、アレイはデグレード状態になります。原則として、アレイの再構築後もデータには引き続きアクセス可能です。再構築に必要なデータ量は、残りの正常なディスクに分散されているパリティデータを用いて、1台のディスクの容量に相当します。再構築中は、コントローラが追加のパリティ計算や整合性チェックを実行する必要があるため、アレイ全体のディスクパフォーマンスが大幅に低下します。

故障したディスクが交換されると、RAIDコントローラはリビルドを開始します。コントローラは、正常なディスクから残りのデータを読み取り、パリティ情報に基づいて、再構築されたデータを新しいドライブに書き込みます。 リビルドにかかる時間は多くの場合長く、ディスクの数、コントローラのCPU、アレイ内のデータ量などの要因によって異なります。リビルド中にサーバーがI/O負荷の高いワークロードを処理し続けると、アレイのパフォーマンスとリビルド速度の両方が低下し、処理時間がさらに長引きます。

ドライブの容量がドライブの速度(特にHDDの場合)よりも急速に拡大するにつれて、RAID 5の再構築にかかる時間はますます長くなっています。例えば、負荷の高いサーバー上で4 TBのHDDを5台使用したRAID 5アレイを再構築する場合、1日以上かかることもあり、20 TBのドライブで構成されたアレイでは数日に及ぶこともあります。30 TBのドライブの場合、これらの時間はさらに長くなります。

RAID 5の再構築中は、アレイは実質的にRAID 0と同様に、冗長性なしで動作します。ディスクの読み取りエラー、信号干渉、ケーブルの問題といったわずかな障害でも、再構築が失敗する原因となります。この期間中に2台目のディスクが故障した場合、アレイ上のすべてのデータが失われてしまいます。

ビットエラー率(BER)というパラメータは、ベンダーがドライブの信頼性を推定するために使用されます。デスクトップクラスのディスクのBERは10^14であるのに対し、エンタープライズクラスのディスクでは10^15に達します。10^14という値は、回復不可能な読み取りエラーが発生する確率が、100,000,000,000,000ビット(14個のゼロ)に1回以下であることを意味します。 10^14ビットは11 TBのデータに相当します。つまり、デスクトップクラスのHDDから約11 TBを読み込んだ後、少なくとも1つのビットレベルの読み取りエラーが発生する確率は100%に近いということです。実際には、ドライブは理論上の平均故障間隔(MTTF)が示唆するよりも早く故障することがよくあります。

エンタープライズクラスのHDDでは、状況が桁違いに改善されます。約110 TBのデータを読み込んだ時点で、累積読み取りエラー確率はほぼ100%に達します。2026年に市販されるHDDは1台あたり30 TBを超えると想定されるため、大規模なアレイにおいて10^15のBER(ビットエラー率)はもはや特に安心できる数値とは言えなくなっています。容量の小さいディスクほど故障確率は低く、容量の大きいディスクほど故障確率が高くなります。

ディスクアレイに保存されているデータの多くは”コールドデータ”であることに留意してください。コールドデータとは、アクセスされることがほとんどなく、1~2年間も手つかずのまま放置されることが多いデータのことです。システムはすべてのディスクセクタの健全性や整合性を継続的にスキャンするわけではないため、一部のファイルは、もはや読み取ることができないブロック上に保存されている可能性があります。この潜在的な破損は、RAID 5の再構築によって表面化するまで気づかれませんが、その時点で致命的な問題となります。

RAID 5の使用は、特に本番環境や業務上重要なデータに関しては推奨されません。それでもRAID 5が必要である場合は、低価格のコントローラや民生用ディスクと組み合わせて使用しないでください。信頼性評価の高いエンタープライズグレードのRAIDコントローラとドライブを選択してください。RAID 6はRAID 5よりも若干優れていますが、データ損失のリスクは依然として大きいままです。

RAID 5 に保存されたデータは、アレイの障害に備えて、常に外部ストレージにバックアップしておく必要があります。この原則は、RAID 0 および JBOD ストレージにも同様に当てはまります。

JBODの信頼性とパフォーマンス

スパン型JBOD構成では、1台のディスクに障害が発生した場合、その障害を受けたドライブ上にブロックが存在するファイルはすべて読み取れなくなり、復元も不可能になります。正常なドライブに完全に保存されているファイルのみが、復元できる可能性があります。

特定の構成では、RAID 0と同様に、たとえデータの大部分が正常なディスク上に保存されていたとしても、1台のディスクが故障しただけでJBODボリューム全体が機能しなくなる可能性があります。その理由はファイルシステムのメタデータにあります。マスターファイルテーブル(MFT)などの重要な構造体が故障したドライブ上に存在する場合、オペレーティングシステムは論理アドレスを物理ブロックにマッピングできなくなり、その結果、正常なディスク上のデータにもアクセスできなくなってしまいます。 JBOD構成の書き込みパターンが不明な場合は、そのストレージをフォールトトレランスゼロとして扱うようにしてください。

VMware および Hyper-V における RAID のパフォーマンス

RAIDストレージは高いパフォーマンスを発揮しますが、すべてのRAIDレベルがVMデータストアや仮想マシンのストレージに適しているわけではありません。

RAID 0 高速ですが、安全性は高くありません。ディスクが1台でも故障すると、影響を受けたVMがバックアップから復元されるか、既存のVMレプリカへフェイルオーバーされるまで、ダウンタイムが発生します。VMデータストアでRAID 0を使用する場合は、堅牢なバックアップおよびレプリケーション戦略が不可欠です。追加のデータ保護対策を講じずにRAID 0を使用することは、本番環境では強く推奨されません。ラボやテスト環境など、一時的なワークロードであれば許容される場合があります。

RAID 1 VMware、Hyper-V、その他の仮想化プラットフォームにおけるVMストレージとして十分に機能します。パフォーマンスも十分であり、100%のデータ冗長性により、単一のディスク障害が発生しても、アレイの再構築中にダウンタイムが生じることはありません。RAID 1は、VMの数が限られている小規模な仮想環境にとって、妥当な選択肢と言えます。

RAID 10 最高のパフォーマンスと信頼性を提供します。高いIOPS、低レイテンシ、高速な読み取り・書き込み、堅牢なフォールトトレランス、そして迅速なリビルドにより、本番環境におけるVMware、Hyper-V、その他の仮想化プラットフォームに推奨されるRAIDレベルとなっています。

RAID 5 読み取り性能はまずまずですが、書き込み性能は低くなります。通常の運用では読み取り性能に多少の優位性があるものの、RAID 5 を仮想マシンやミッションクリティカルなデータの保存に使用すべきではありません。前述の通り、リビルドのリスクが高く、リビルド中の性能低下も著しいからです。

RAID 6 RAID 5と同等の読み取り性能を発揮しますが、書き込み速度は遅くなります。信頼性はRAID 5に比べてわずかに向上しますが、RAID 5の弱点はすべて依然として残っています。RAID 6は、仮想マシンや重要なデータの保存には推奨されません。

VMware および Hyper-V における JBOD のパフォーマンス

バックアップストレージとは異なり、VMストレージにははるかに厳しいパフォーマンス要件が課されます。VMのワークロードは、IOPS、レイテンシ、スループットに非常に敏感です。このような状況下では、RAIDとJBODの挙動は大きく異なり、RAIDレベルの選択さえも、そのアレイ上のVMのパフォーマンスに大きな影響を及ぼします。

VMのワークロードでは、多数の小さな読み取りおよび書き込みが発生し、特にオペレーティングシステム、データベース、ファイルサーバーをホストする仮想ディスクでは、高いIOPSが求められます。スワップファイル、ページング、スナップショット、デルタディスクは、著しい書き込み増幅を引き起こします。通常のVM稼働中、定期的なI/Oバーストが頻繁に発生します。

JBODは最も処理速度の遅いストレージ構成の一つであるため、VMwareやHyper-V、その他の仮想マシン用ファイルには、特に本番環境において推奨されません。

VMware と Hyper-V のストレージに関する考慮事項

両方とも VMware と Hyper-V ストレージのパフォーマンスと一貫性に大きく依存していますが、ストレージへのアクセス方法、ワークロードの最適化、データの保護方法には違いがあります。

VMware vSphere その仕組みの性質上、ストレージのパフォーマンスの影響をより受けやすいため、 VMFS, vMotion, スナップショット また、DRSはデータストアと連携します。サポートされているVMware vSphereのストレージタイプは以下の通りです:

  • ストレージエリアネットワーク(SAN):iSCSI、ファイバーチャネル、FCoE
  • ネットワーク接続ストレージ(NAS):NFS v3/v4.1
  • ダイレクトアタッチドストレージ(DAS):ローカルRAID、NVMe、SSD
  • vSAN(ハイパーコンバージド・ストレージ)
  • Cloud Datastores (vVols, NFSクラウド共有)

NFSはファイルレベルの共有ストレージを提供するのに対し、iSCSIやDASはブロックレベルで動作します。

VMFSデータストアは、その信頼性、利便性、および設定の容易さから、VMware vSphere環境において最も広く使用されている仮想マシン用ストレージタイプです。VMFSは、複数のESXiホストが同じデータストア、ブロック、およびファイルに同時にアクセスできるようにするクラスタリングファイルシステムであり、これはクラスタ構成において必須の要件です。VMware VMFSデータストアの主な特徴は以下の通りです:

  • 高IOPSのワークロードに最適
  • 複数のホストが同じデータストアにアクセスすることをサポートしています
  • バックエンドストレージの高いスループットが必要
  • シン・プロビジョニングとシック・プロビジョニングが利用可能です
  • VMの起動および書き込み処理においては、RAID 10構成で最高のパフォーマンスを発揮します

VMFSデータストアは、ローカルディスク(DAS経由のローカルRAIDアレイを含む)上、あるいはネットワーク経由でSANやNASデバイスによって公開されたiSCSI LUN上に作成できます。いずれの場合も、パフォーマンスと信頼性を確保するため、通常は基盤となるSANまたはNASデバイス上でRAIDが構成されます。また、RAIDを使用して、ファイルサーバー上のNFSファイル共有を構成することも可能です。

前述したRAIDレベルの選定原則が適用されます。SSDは最高のパフォーマンスを発揮しますが、負荷の低いワークロードであればHDDでも十分です。VMware仮想マシンのストレージにはRAID 10が最適であり、RAID 1も妥当な代替案となります。VMware ESXiは、ローカル接続ストレージに対してハードウェアRAIDのみをサポートしています。

Microsoft Hyper-V 用途 NTFS または ReFS クラスター共有ボリューム(CSV)上では、そのストレージの動作は VMware vSphere と大きく異なります。Hyper-V でサポートされているストレージの種類は次のとおりです:

  • DAS:RAIDアレイ(最も一般的なもの)
  • SAN:iSCSI/ファイバーチャネル
  • SMB 3.0/3.02(スケールアウト・ファイル・サーバー — SOFS)
  • ストレージスペース/ストレージスペースダイレクト(S2D)
  • Azure ベースのクラウドストレージ

SMBは、Microsoft環境に標準搭載されているファイル共有プロトコルです。

Hyper-V ストレージ VHDX 直接接続されたNTFS/ReFSボリューム、クラスター共有ボリューム(CSV)、およびSMB 3.0ファイル共有上の仮想ディスクファイル。CSVを使用すると、複数のホストが同じLUNに同時にアクセスできるようになり、これはクラスター構成に不可欠です。 Windows Server上のHyper-Vは、ハードウェアRAID、フェイクRAID、およびソフトウェアRAIDをサポートしています。Hyper-VにおけるRAIDの推奨事項はVMwareの場合と同様です。VMワークロードを実行するホストにはRAID 10が最適な選択肢であり、RAID 1も妥当な代替案となります。ハードウェアRAIDが依然として推奨される実装方法です。

保管コストと拡張

RAID 一般的に、冗長性によって利用可能な容量が減少するため、ストレージコストが増加します。つまり、実際に利用できる容量よりも多くのハードウェアの費用を支払うことになるのです。例えば:

  • RAID 0:容量の減少なし
  • RAID 1:使用可能容量 50%(2台のドライブがミラーリングされる)
  • RAID 10:使用可能容量 50%(ミラーリングされたストライプ)
  • RAID 5:1台のディスク分の容量が失われる(N台のディスク → 使用可能なディスクはN−1台)
  • RAID 6:2台のディスク分の容量が失われる(N台のディスク → 使用可能なディスクはN−2台)

最高のパフォーマンスと信頼性を実現するには、高品質なRAIDコントローラ(バッテリーおよびキャッシュ搭載)が必要であり、その価格は割高になります。

JBOD 冗長性のために追加のドライブが不要であり、特別なコントローラハードウェアも必要としないため、最も安価な選択肢となります。ドライブが2台に制限されるRAID 1とは異なり、任意の数のディスクを追加して大容量のボリュームを構築することができます。JBODは、メーカーや容量、速度が異なるドライブを混在させて使用することも可能ですが、この柔軟性にはパフォーマンスと信頼性の低下という代償が伴います。

拡張性という点で、この2つの構成には大きな違いがあります。 ほとんどのRAID構成は、簡単に拡張できないか、あるいは限定的な拡張しかサポートしていません。通常、すべての構成ディスクを容量の大きい同等のドライブに交換するか、別のRAIDアレイを構築する必要があります。後者の場合、RAIDコントローラに空きポートが必要になるか、あるいは追加のコントローラそのものが必要になります。高度なRAIDコントローラでは、ディスクペアを追加することでRAID 10を拡張できます。RAID 5およびRAID 6もディスクの追加によって拡張可能ですが、そのプロセスはリスクが高く、時間もかかります。

JBODは、最高の柔軟性と最もシンプルな拡張方法を提供します。メーカー、容量、モデル、その他の仕様を問わず、いつでもドライブを追加できます。新しいディスクは即座に使用可能となり、リビルドやパリティ計算は不要です。

NAKIVO によるバックアップパフォーマンスの最適化

JBODは、バックアップ用の低コストで拡張性の高いストレージとして活用できます。バックアップ速度は通常、ネットワーク接続によって制限され、さらに圧縮や暗号化によるオーバーヘッドも生じるため、JBODの純粋な転送速度がボトルネックになることはほとんどありません。とはいえ、次の点に留意してください。 3-2-1バックアップルール また、プライマリのバックアップストレージに障害が発生した場合に備えて、復旧に役立つ追加のバックアップコピーを保持しておく必要があります。

RAID 1 や RAID 10 といった信頼性の高い RAID レベルであっても、これらのアレイ上のデータは依然としてバックアップする必要があります。RAID 1 は 1 台のドライブの故障に耐え、RAID 10 は、故障したディスクが異なるミラーリングペアに属している場合に限り、2 台の故障に耐えることができます。しかし、冗長性はあらゆる障害モードに対する保護策というわけではありません。誤削除、ランサムウェア攻撃、ソフトウェアの破損、物理的な災害などにより、データやサーバー自体が破壊される可能性があります。 ミラーリングRAIDは冗長性の一形態であり、適切な バックアップ戦略.

NAKIVO Backup & Replication データ保護を迅速、安全、確実かつ便利に行えるよう設計された、幅広い機能が搭載されています。

  • エージェントレスなVMバックアップ VMware vSphere、Microsoft Hyper-V、Proxmox VE、およびNutanix AHVに対応しています。ホストレベルでのデータバックアップには、ネイティブのハイパーバイザーAPIが使用されます。
  • LANを介さないデータ転送: NAKIVO Backup & Replication VMware Hot Add や Direct SAN Access などの最適なデータ転送モードを自動的に選択し、ネットワーク負荷を軽減してバックアップを高速化します。
  • ネットワークアクセラレーション: データは、ネットワークを介して宛先のバックアップストレージに送信される前に圧縮されるため、転送速度が向上し、ストレージ容量の消費が削減されます。
  • バックアップのスケジュール設定と自動化: 柔軟性がある スケジュール管理と顧客維持 これらのオプションを使用すると、バックアップジョブを自動的に実行でき、時間を節約できます。
  • 重複排除アプライアンスの統合: 対応している重複排除アプライアンスとそのネイティブのデータ転送プロトコルを使用することで、バックアップ速度を最大化し、バックアップストレージの使用量を最小限に抑えることができます。対応アプライアンスには、Dell EMC Data Domain (DDブースト)、HPE StoreOnce(Catalyst)、およびNEC HYDRAstor(Universal Express)。
  • 増分バックアップ: 前回の完全バックアップ以降、または 増分バックアップ が転送されるため、フルバックアップのみの場合と比べて時間を節約し、パフォーマンスが向上します。
  • VMware および Hyper-V 向けのネイティブ変更追跡機能: VMwareの変更ブロック追跡 (CBT) および Hyper-V のレジリエント変更追跡 (RCT) により、増分バックアップが高速化されます。
  • スワップデータの除外: スワップファイルやパーティションにはOSの一時データが保存されており、バックアップの容量を不必要に増大させてしまいます。 NAKIVO Backup & Replication それらを除外することで、バックアップ速度が向上し、ストレージ容量を節約できます。
  • ログの切り捨て: データベースシステムは、トランザクションの一貫性を確保し、リカバリをサポートするためにログファイルを作成します。これらのログは容量が大きくなることがあります。”ログ切り捨て”機能を使用することで、バックアップのサイズをコンパクトに抑えることができます。

結論

低コストで拡張性に優れているにもかかわらず、JBODストレージは重要なデータや高いパフォーマンスが求められるワークロードには適していません。ディスクが1台でも故障すると、データ損失につながる可能性があります。JBODはバックアップストレージとして機能しますが、それは別のストレージ上に少なくとも1つの追加のバックアップコピーが存在する場合に限られます。重要なデータには、RAID 5およびRAID 6の使用は避けるべきです。 RAID 10とRAID 1は依然として最も信頼性の高い選択肢であり、中でもRAID 10は最高のパフォーマンスを発揮するため、完全な冗長性を備えたVMストレージに最適です。たとえ最適なRAIDレベルであっても、アレイの障害が全く発生しない状況でもデータ損失が生じるケースが多いため、アレイからのデータバックアップは不可欠です。

試してみてください NAKIVO Backup & Replication

試してみてください NAKIVO Backup & Replication

無料トライアルを利用して、本ソリューションのデータ保護機能をすべてお試しください。15日間無料。機能や容量の制限は一切ありません。クレジットカードも不要です。

よくある質問

JBODとRAIDの違いは何ですか?

RAIDは、ストライピング、ミラーリング、またはパリティを用いて複数のドライブを1つの論理ユニットに統合し、パフォーマンスや冗長性、あるいはその両方を向上させます。JBOD(Just a Bunch of Disks)は、これらの仕組みを一切使用せずに、ドライブを単一のボリュームに統合します。RAIDには互換性のあるドライブとコントローラが必要ですが、JBODは特別なハードウェアを必要とせず、異なる種類のドライブを混在させることができます。RAIDはディスクの故障からデータを保護しますが(RAID 0を除く)、JBODには耐障害性はありません。

JBODはバックアップの保存先として十分でしょうか?

JBODは、バックアップ速度が通常、ディスクの性能ではなくネットワークによって制限されるため、低コストのバックアップストレージとして機能します。ただし、1台のディスクが故障するだけで、複数のドライブに分散して保存されているファイルがすべて失われる可能性があります。JBODをバックアップに使用する場合は、"3-2-1のルール"に従い、別のストレージに少なくとも1つの追加のバックアップコピーを保管してください。

VMware および Hyper-V の仮想マシンには、どの RAID レベルが最適でしょうか?

RAID 10は、VMwareおよびHyper-Vの両方において、仮想マシン(VM)のストレージに推奨されるレベルです。ストライピングとミラーリングを組み合わせることで、高いIOPS、低遅延、高速なリビルド、および完全な冗長性を実現します。小規模な環境では、RAID 1でも問題ありません。RAID 5およびRAID 6は、書き込み速度が遅く、リビルドのリスクが高く、復旧時のパフォーマンスが低下するため、仮想マシンのワークロードには使用を避けるべきです。

なぜRAID 5は本番環境のデータには推奨されないのでしょうか?

RAID 5は1987年に、小容量のドライブ向けに設計されました。現代のドライブは30 TBを超える容量となっているため、リビルドには数日かかることもあります。リビルド中は、アレイは冗長性なしで動作します。この期間中に、たった1回の読み取りエラー、ケーブルの問題、あるいは2台目のディスクの故障が発生しただけで、データが完全に失われてしまいます。エンタープライズグレードのコントローラやドライブを使用すればリスクは軽減されますが、RAID 10の方がより安全な選択肢です。

JBODは、VMwareやHyper-Vのデータストアとして使用できますか?

JBODはVMのストレージとして推奨されません。VMのワークロードには、高いIOPS、低レイテンシ、および安定したスループットが求められます。JBODは、単一のディスクに比べてパフォーマンス上の利点がなく、並列処理機能も耐障害性もありません。JBODボリュームでディスク障害が発生すると、実行中のVMが停止する可能性があり、バックアップからの復元以外に復旧手段がありません。

関連記事