ストレージ ディスク アレイ ストレージの用語

本書の後続の章を読みやすくするために、ディスク アレイ ストレージに関する重要な用語をいくつか説明します。各章の簡潔さを維持するために、詳細な技術的な説明は省略します。

SCSI:
Small Computer System Interface の略で、当初はミニコンピュータ用のインターフェイス技術として 1979 年に開発されましたが、コンピュータ技術の進歩に伴い、現在では通常の PC にも完全に移植されています。

ATA (AT アタッチメント):
IDE としても知られるこのインターフェイスは、1984 年に製造された AT コンピュータのバスを、組み合わされたドライブとコントローラに直接接続するように設計されました。 ATA の「AT」は、ISA バスを初めて使用した AT コンピュータに由来しています。

シリアル ATA (SATA):
シリアル データ転送を採用し、クロック サイクルごとに 1 ビットのデータのみを送信します。 ATA ハードドライブは従来、信号干渉の影響を受けやすく、高速データ転送中にシステムの安定性に影響を与える可能性があるパラレル転送モードを使用していましたが、SATA は 4 線ケーブルのみでシリアル転送モードを使用することでこの問題を解決しました。

NAS (ネットワーク接続ストレージ):
イーサネットなどの標準ネットワーク トポロジを使用して、ストレージ デバイスをコンピュータのグループに接続します。 NAS は、ワークグループや部門レベルの組織におけるストレージ容量の増加に対するニーズの高まりに対処することを目的としたコンポーネント レベルのストレージ方法です。

DAS (ダイレクト アタッチド ストレージ):
これは、SCSI またはファイバー チャネル インターフェイスを介してストレージ デバイスをコンピュータに直接接続することを指します。 DAS 製品には、ファイル アクセスと管理に関連するすべての機能を実行できるストレージ デバイスと統合されたシンプルなサーバーが含まれます。

SAN (ストレージ エリア ネットワーク):
ファイバ チャネルを介してコンピュータのグループに接続します。 SAN はマルチホスト接続を提供しますが、標準のネットワーク トポロジは使用しません。 SAN は、エンタープライズ レベルの環境における特定のストレージ関連の問題に対処することに重点を置いており、主に大容量ストレージ環境で使用されます。

配列：
並行して動作する複数のディスクで構成されるディスク システムを指します。 RAID コントローラは、SCSI チャネルを使用して複数のディスクをアレイに結合します。簡単に言うと、アレイは、並行して動作する複数のディスクで構成されるディスク システムです。ホット スペアとして指定されたディスクはアレイに追加できないことに注意することが重要です。

配列の範囲:
これには、2 つ、3 つ、または 4 つのディスク アレイの記憶領域を組み合わせて、連続した記憶領域を持つ論理ドライブを作成することが含まれます。 RAID コントローラは複数のアレイにまたがることができますが、各アレイには同じ数のディスクと同じ RAID レベルが必要です。たとえば、RAID 1、RAID 3、および RAID 5 をスパンして、それぞれ RAID 10、RAID 30、および RAID 50 を形成できます。

キャッシュポリシー:
これは、RAID コントローラーのキャッシュ戦略を指し、キャッシュ I/O またはダイレクト I/O のいずれかになります。キャッシュされた I/O は読み取りおよび書き込み戦略を使用し、多くの場合、読み取り中にデータをキャッシュします。一方、ダイレクト I/O は、データ ユニットが繰り返しアクセスされない限り、新しいデータをディスクから直接読み取ります。その場合、適度な読み取り戦略が採用され、データがキャッシュされます。完全にランダムな読み取りシナリオでは、データはキャッシュされません。

容量の拡張:
RAID コントローラのクイック構成ユーティリティで仮想容量オプションが使用可能に設定されている場合、コントローラは仮想ディスク領域を確立し、追加の物理ディスクを再構築によって仮想領域に拡張できるようにします。再構築は単一アレイ内の単一論理ドライブでのみ実行でき、オンライン拡張はスパン アレイでは使用できません。

チャネル：
これは、2 つのディスク コントローラ間でデータと制御情報を転送するために使用される電気パスです。

形式：
これは、物理ディスク (ハード ドライブ) のすべてのデータ領域にゼロを書き込むプロセスです。フォーマットは純粋に物理的な操作であり、ディスク メディアの整合性チェックや、読み取り不可能なセクターや不良セクターのマーク付けも含まれます。ほとんどのハードドライブは工場出荷時にフォーマットされているため、フォーマットはディスクエラーが発生した場合にのみ必要になります。

ホットスペア:
現在アクティブなディスクに障害が発生すると、アイドル状態で電源がオンになっているスペア ディスクが障害が発生したディスクと直ちに置き換えられます。この方法はホット スペアリングとして知られています。ホット スペア ディスクにはユーザー データは保存されず、最大 8 台のディスクをホット スペアとして指定できます。ホット スペア ディスクは、単一の冗長アレイ専用にすることも、アレイ全体のホット スペア ディスク プールの一部にすることもできます。ディスク障害が発生すると、コントローラのファームウェアが自動的に障害ディスクをホット スペア ディスクに置き換え、障害ディスクからホット スペア ディスク上にデータを再構築します。データは冗長論理ドライブ (RAID 0 を除く) からのみ再構築でき、ホット スペア ディスクには十分な容量が必要です。システム管理者は、障害が発生したディスクを交換し、交換用のディスクを新しいホット スペアとして指定できます。

ホットスワップディスクモジュール:
ホット スワップ モードを使用すると、システム管理者はサーバーをシャットダウンしたりネットワーク サービスを中断したりすることなく、故障したディスク ドライブを交換できます。すべての電源およびケーブル接続はサーバーのバックプレーンに統合されているため、ホット スワップにはドライブ ケージ スロットからディスクを取り外すだけの簡単なプロセスが含まれます。次に、交換用ホット スワップ ディスクをスロットに挿入します。ホット スワップ テクノロジは、RAID 1、3、5、10、30、および 50 の構成でのみ機能します。

I2O (インテリジェント入出力):
I2O は、ネットワーク オペレーティング システムから独立しており、外部デバイスからのサポートを必要としない入出力サブシステムの業界標準アーキテクチャです。 I2O は、オペレーティング システム サービス モジュール (OSM) とハードウェア デバイス モジュール (HDM) に分類できるドライバー プログラムを使用します。

初期化:
これは、論理ドライブのデータ領域にゼロを書き込み、対応するパリティ ビットを生成して論理ドライブを準備完了状態にするプロセスです。初期化では以前のデータが削除され、パリティが生成されるため、このプロセス中に論理ドライブの整合性チェックが行われます。初期化されていない配列はパリティがまだ生成されていないため使用できず、整合性チェック エラーが発生します。

IOP (I/O プロセッサ):
I/O プロセッサは RAID コントローラのコマンド センターであり、コマンド処理、PCI および SCSI バス上のデータ転送、RAID 処理、ディスク ドライブの再構築、キャッシュ管理、およびエラー回復を担当します。

論理ドライブ:
これは、複数の物理ディスクを占有することができるアレイ内の仮想ドライブを指します。論理ドライブは、アレイまたはスパン アレイ内のディスクを、アレイ内のすべてのディスクに分散された連続したストレージ スペースに分割します。 RAID コントローラーは、異なる容量の論理ドライブを最大 8 つ設定できます。アレイごとに少なくとも 1 つの論理ドライブが必要です。入出力操作は、論理ドライブがオンラインの場合にのみ実行できます。

論理ボリューム:
これは論理ドライブによって形成される仮想ディスクであり、ディスク パーティションとも呼ばれます。

ミラーリング:
これは、あるディスク上のデータが別のディスクにミラーリングされる一種の冗長性です。 RAID 1 と RAID 10 はミラーリングを使用します。

パリティ：
データの保存と送信では、パリティには、エラーをチェックするためにバイトにビットを追加することが含まれます。多くの場合、2 つ以上の元のデータから冗長データが生成され、元のデータの 1 つから元のデータを再構築するために使用できます。ただし、パリティ データは元のデータの正確なコピーではありません。

RAID では、この方法はアレイ内のすべてのディスク ドライブに適用できます。パリティは、専用パリティ構成でシステム内のすべてのディスクに分散することもできます。ディスクに障害が発生した場合、他のディスクのデータとパリティ データを使用して、障害が発生したディスク上のデータを再構築できます。