インテル® Virtual RAID on CPU (インテル® VROC) RAID レベルのサポートリスト

インテル® Virtual RAID on CPU (インテル® VROC) は、NVMe* SSD のパフォーマンスを解放するエンタープライズ RAID ソリューションです。 インテル® VROC は、CPU PCIe ルート・コンプレックス内の統合コントローラーである インテル® Volume Management Device (インテル® VMD) と呼ばれる インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーの機能によって実現されます。NVMe* SSD は CPU に直接接続されており、高速ストレージデバイスの性能を最大限に発揮できます。インテル® VROCは、ドライブと CPU の間に設置された既存のハードウェア RAID ホスト・バス・アダプター (HBA) カードの複雑さ、コスト、消費電力を伴わずにこれらの利点を提供します。

インテル® VROC ごとにサポートされる RAID レベルを以下に説明します。

RAID 0 (ストライピング)

RAID 0 は、並列に動作する 2 台以上のドライブの読み書き機能を利用して、コンピューター・システムのストレージ・パフォーマンスを最大限に高めます。ここでは、RAID 0 の利点、フォールトトレランスのレベル、一般的な使用方法の概要について説明します。

• 対応ドライブ: 最低2つ。
• 利： 高い転送速度。
• フォールトトレランス: 何一つ。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。
• アプリケーション： 通常、デスクトップやワークステーションで使用され、一時的なデータに対して最大のパフォーマンスを発揮し、高い I/O レートを実現します。また、RAID 0 は多くのドライブに拡張できますが、実装ごとにパフォーマンスのスイートスポットがあることにも注意してください。

RAID 0 は、プラットフォーム上の SATA(8)/sSATA(6)/tSATA(6) コントローラがサポートするドライブの少なくとも 2 つ (最大数まで) または最大 24 台の NVMe* ドライブを組み合わせて、すべてのデータがストライプと呼ばれる管理可能なブロックに分割されるようにします。ストリップは、RAID 0 ボリュームが存在するアレイメンバー全体に分散されます。これにより、隣接するデータに複数のドライブから同時にアクセスできるようになるため、特にシーケンシャル・アクセスの読み取り/書き込みパフォーマンスが向上します。ただし、RAID 0 ボリュームに保存されたデータは冗長ではありません。したがって、1 つのドライブに障害が発生すると、ボリューム上のすべてのデータが失われます。

RAID 0 ボリュームは、ボリューム内のドライブ数にボリューム内の最小ドライブのサイズを掛けた値に等しい容量を持つ単一の物理ドライブとして表示されます。

RAID 0 でサポートされるドライブの最大数は、プラットフォームでサポートされるドライブの最大数までです。

RAID 1 (ミラーリング)

RAID 1 ボリュームは 2 台のドライブで構成されており、データがリアルタイムに両方のドライブにコピーされるため、1 台のディスクに障害が発生した場合でもデータの信頼性を確保できます。1 台のディスクが故障しても、すべてのデータはもう一方のドライブですぐに使用可能になり、データの整合性に問題が発生することがありません。ここでは、RAID 1 の利点、提供されるフォールトトレランスのレベル、一般的な使用方法の概要について説明します。

• 対応ドライブ: 最大 2 つ。
• 利： データの冗長性。1 台のドライブに障害が発生した場合でも、データには継続してアクセスできます。データの冗長性を維持するために、新しいドライブへの再構築が推奨されます。
• フォールトトレランス: たいへん良い。ドライブミラーリングとは、あるドライブ上のすべてのデータを別のドライブに複製することを意味します。
• アプリケーション： 通常、1 個のディスクの容量が十分である小規模システムや、非常に高い可用性を必要とするアプリケーションに使用されます。

RAID 1 は 2 台のドライブを結合して、RAID 1 ボリュームが存在するアレイメンバー間ですべてのデータが同時にコピーされるようにします。つまり、データは RAID 1 ボリュームのドライブ間でミラーリングされます。これにより、ミラーとも呼ばれる最初のドライブ上のすべてのデータのリアルタイムの冗長性が作成されます。RAID 1 は通常、データ保護が重要なワークステーションやサーバーで使用されます。

RAID 1 ボリュームは、小さい方のドライブと同じ容量を持つ単一の物理ドライブとして表示されます。

RAID 1 ボリュームでサポートされるドライブの最大数は 2 台です。

RAID 5 (ストライピング ウィズ パリティ)

RAID 5 ボリュームには 3 台以上のドライブが含まれ、データとパリティーはボリューム内のすべてのドライブにまたがってストライプ化されます。パリティーは、1 台のドライブから失われたデータを再現する数学的手法で、フォールトトレランスが向上します。RAID 5 ボリュームに N 台のドライブがある場合、データ容量は N-1 ドライブ数になります。たとえば、RAID 5 ボリュームに 5 台のドライブがある場合、この RAID ボリュームのデータ容量は 4 台のドライブで構成されます。ここでは、RAID 5 の利点、提供されるフォールトトレランスのレベル、一般的な使用方法の概要について説明します。

• 対応ドライブ: 最低3つ。
• 利： 使用可能な容量の割合が高く、読み取り性能が高く、フォールトトレランスも優れています。
• フォールトトレランス: たいへん良い。パリティ情報により、障害のあるドライブを新しいドライブに交換した後でデータを再構築できます。
• アプリケーション： 通常、大量の重要なデータのストレージとして使用されます。RAID 0 と同様に、RAID 5 は多くのドライブに拡張できますが、各実装に固有のパフォーマンスのスイートスポットがあります。

RAID 5 はN >= 3、ドライブの最小サイズの N-1 倍の容量を提供します。

• SATA / sSATA / tSATA コントローラーでサポートされているドライブの最大数以下、または;
• NVMe* ドライブ 48 台以下。

そのため、すべてのデータはストライプと呼ばれる管理可能なブロックに分割されます。また、RAID 5 には、失われたデータを 1 台のドライブに再構成する数学的手法であるパリティも保存できるため、フォールトトレランスが向上します。データとパリティは、アレイメンバー全体にストライプ化されます。パリティは、メンバー間でローテーション シーケンスでストライプ化されます。パリティストライピングにより、障害のあるドライブを新しいドライブに交換した後で、データを再構築することができます。ただし、欠落しているデータを計算する余分な作業を行うと、ボリュームの書き込みパフォーマンスが低下します。RAID 5 は、大規模なシーケンシャル・ファイルよりも小さな I/O 機能に対して優れたパフォーマンスを発揮します。

RAID 5 を有効にしてボリュームライトバック・キャッシュと内蔵コアレッサを組み合わせると、書き込み性能が向上します。これにより、ホストからの複数の書き込み要求がより大きく、より効率的な要求に結合され、キャッシュから RAID 5 ボリュームへの完全なストライプ書き込みが発生します。

3 ドライブ構成の RAID 5 では、最小ドライブの 2 倍の容量が得られます。残りの領域はパリティ情報に使用されます。

RAID 5 でサポートされるドライブの最大数は、プラットフォームでサポートされるドライブの最大数です。

RAID 10 (ストライピングとミラーリング)

RAID 10 ボリュームは、4 台のドライブを使用して RAID レベル 0 と 1 の組み合わせを作成します。これは、メンバーがそれぞれミラー化されたセットであるストライプセットです。データへのアクセスを維持しながら 2 台のドライブに障害が発生してもかまいませんが、コスト効率は低いため、パフォーマンスと優れたフォールトトレランスの優れたバランスを提供します。ただし、二重劣化 (2 台のドライブの障害) のサポートは、反対側のミラー セットのドライブに障害が発生した場合に限定されます。ここでは、RAID 10 の利点、フォールトトレランスのレベル、一般的な使用方法の概要について説明します。

• 対応ドライブ: 4。
• 利： RAID 0 のハイパフォーマンスと RAID 1 のフォールト・トレランス性能をともに享受できます。
• フォールトトレランス: たいへん良い。ドライブミラーリングとは、あるドライブ上のすべてのデータを別のドライブに複製することを意味します。
• アプリケーション： 通常、ビデオ編集などのデータ保護を必要とする高性能アプリケーションに使用されます。

RAID 10 ボリュームでは、データは 2 台のディスクからなるアレイ全体にストライプ化され、RAID 0 コンポーネントを形成します。RAID 0 アレイの各ドライブはミラーリングされて RAID 1 コンポーネントを形成します。これにより、RAID 0 のパフォーマンス上の利点と RAID 1 の冗長性が提供されます。

RAID 10 ボリュームは、4 ドライブ構成のうち、最も小さい 2 台のドライブと同じ容量を持つ単一の物理ドライブとして表示されます (唯一サポートされている RAID 10 構成)。残りの 2 台のドライブの領域はミラーリングに使用されます。

RAID 10 でサポートされるドライブの最大数は 4 台です。