非RAIDドライブアーキテクチャ

複数のハードディスク ドライブを構成するための最も一般的な標準はRAID (Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks)であり、これには多数の標準構成と非標準構成があります。非 RAID ドライブ アーキテクチャも存在し、RAID と冗談めかして似た頭字語で呼ばれています。

• JBOD ( Just a Bunch of Disks ): 個々の独立したハードディスク ドライブとして動作する複数のハードディスク ドライブを表します。
• SPANまたはBIG : 「JBoD」の複数のハードディスクドライブの空き領域を組み合わせてスパンボリュームを作成する方法。このような連結は、BIG/SPAN とも呼ばれます。SPAN または BIG は、ハードディスクドライブの種類やサイズが一致しないことが多いため、通常はスパンボリュームのみです。^[1]
• MAID ( massive array of idol drives ) : 数百から数千のハード ディスク ドライブを使用してデータのニアライン ストレージを提供するアーキテクチャ。主に、一度書き込み、時々読み取り (WORO) アプリケーション向けに設計されており、ストレージ密度の向上とコストの削減と引き換えに、レイテンシの増加と冗長性の低下がもたらされます。

JBOD ( just a bundle of disksまたはjust a bundle of drives ) は、複数のハード ドライブを個別のデバイスとして公開するアーキテクチャです。ハード ドライブは個別に扱うことも、LVMやmdadmなどのボリューム マネージャー、またはbtrfsなどのデバイス スパニング ファイル システムを使用して 1 つ以上の論理ボリュームに結合することもできます。このようなボリュームは通常、「スパン」または「リニア | SPAN | BIG」と呼ばれます。^{[2] [3] [4]} スパン ボリュームには冗長性がないため、1 つのハード ドライブに障害が発生すると、論理ボリューム全体に障害が発生します。^{[5] [6]} 復元力や帯域幅の向上のための冗長性は、ソフトウェアでより高いレベルで提供される場合があります。

ドライブの連結またはスパニングは番号付き RAID レベルの 1 つではありませんが、複数の物理ディスク ドライブを 1 つの論理ディスクに結合する一般的な方法です。データの冗長性は提供されません。ドライブは単に端から端まで連結されるだけなので、 SPANまたはBIGと呼ばれる 1 つの大きなディスクのように見えます。^{[引用が必要]}

隣の図では、データはディスク 0 の末尾 (ブロック A63) からディスク 1 の先頭 (ブロック A64) まで、ディスク 1 の末尾 (ブロック A91) からディスク 2 の先頭 (ブロック A92) まで連結されています。RAID 0 が使用される場合、ディスク 0 とディスク 2 は、アレイ内の最小のディスク (ディスク 1) のサイズである 28 ブロックに切り捨てられ、合計サイズは 84 ブロックになります。^{[引用が必要]}

SPAN または BIG が RAID 構成と異なるのは、ドライブを選択できる点です。RAID では通常、すべてのドライブの容量が同じである必要があります^[a]。また、パフォーマンス上の理由から、同じまたは類似のドライブ モデルを使用することが望ましいのですが、スパン ボリュームにはそのような要件はありません。^{[1] [7]}

Microsoft のWindows Home Serverの初期リリースでは、ドライブ エクステンダーテクノロジが採用されています。これは、独立したドライブの配列を OS が結合して、使用可能なストレージの単一のプールを形成するものです。このストレージは、ユーザーには単一のネットワーク共有セットとして表示されます。ドライブ エクステンダー テクノロジは、ソフトウェアを通じてデータの冗長性を提供することで、連結の通常の機能を拡張します。共有フォルダーを複製対象としてマークすると、データのコピーを複数の物理ドライブに保存する必要があることを OS に通知しますが、ユーザーにはデータのインスタンスが 1 つしか表示されません。^[8]この機能は、その後のメジャー リリースで Windows Home Server から削除されました。^[9]

btrfsファイルシステムは、RAID 0/1/10 構成を含む、異なるサイズの複数のデバイスにまたがって、データとメタデータの両方の 1 ～ 4 つの冗長コピーを保存できます。^[10] (欠陥のある RAID 5/6 も存在しますが、データ損失が発生する可能性があります。) ^[10] RAID 1 の場合、デバイスは補完的なサイズである必要があります。たとえば、2 つの 500 GB デバイスと 1 つの 1 TB デバイスにまたがるファイルシステムは、すべてのデータに対して RAID1 を提供できますが、1 TB デバイスと 1 つの 500 GB デバイスにまたがるファイルシステムは、500 GB のデータに対してのみ RAID1 を提供できます。

ZFSファイルシステムも同様に、異なるサイズの複数のデバイスをプールしてRAIDを実装することができますが、柔軟性が低く、プールする前に各デバイスに固定サイズの仮想デバイスを作成する必要があります。^[11]

^{エンタープライズ環境では、エンクロージャはJBOD [12]}デバイスを使用してサーバーのデータストレージを拡張するために使用されます。これは、追加のディスクシェルフをデイジーチェーン接続することで、必要に応じてストレージを拡張できる便利な方法です。^[13]

MAID（massive array of idol drives ）は、数百から数千のハードドライブを使用してデータのニアラインストレージを提供するアーキテクチャです。MAIDは、一度書き込み、時々読み取る（WORO）アプリケーション用に設計されています。^{[14] [15] [16]}

RAID技術と比較すると、MAIDはストレージ密度が高く、コスト、電力、冷却要件が低減しています。しかし、これらの利点は、レイテンシの大幅な増加、スループットの大幅な低下、冗長性の低下という代償を伴います。複数のスピンアップ/ダウンサイクル用に設計されたドライブ（ラップトップドライブなど）は、大幅に高価です。^[17]レイテンシは数十秒にも及ぶことがあります。^{[18] MAIDは、}階層型ストレージ管理においてテープライブラリを補完または置き換えることができます。^[15]

アクセス時間と電力節約の間のトレードオフをより緩やかにするために、NexsanのAutoMAIDなどの一部のMAIDには、低速で回転できるドライブが組み込まれています。^[19] MAIDアーキテクチャに基づく大規模ディスクストレージシステムは、ドライブの高密度実装を可能にし、一度に回転するディスクは25%だけになるように設計されています。^[18]

• ファイルベースのレプリケーション
• ネストされた RAID レベル
• 非標準RAIDレベル
• 標準RAIDレベル
• ドロボ

• PCGuide – 「Just A Bunch Of Disks」（JBOD）