RAID ミラー・ストライピング・パリティ付き（RAID-5）

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RAID復旧 ディスクを個別に「並列同時解析」
生成したRAIDイメージから各データを復旧する作業を実現

RAIDサーバ(RAID-NAS等含む)に関しましては、企業様向けサーバからTeraStationまで、多岐に渡ります。一般的に2台以上のドライブを分散またはミラーさせ、故障に備えるシステムとして販売されております。しかし、リビルドに失敗するという脆弱性があり、それによりデータ損失につながるケースは、決して少なくないのも事実です。

RAIDに対する復旧 Data_Array＆Restoration技術
※ ビット腐敗に対する特性を大幅に強化

セクタをチャンクと呼ばれる塊で分割し、各データを分散することにより、速さや耐久性向上を図ったものがRAIDとなります。このとき「リビルド」できず、データ復旧をご相談いただく事が大変多い傾向です。リビルドとは、正常な状態に戻す作業を指しますが、実はこれ、確実な成功は保証されておりません。

なぜなら、ドライブは徐々に劣化する性質があるためです。突発的な故障ならリビルドできるのですが、徐々に劣化して故障した場合は、リビルドを必要とした地点で他のドライブにも劣化による整合性が壊れている状況となっており、結果的にリビルドに失敗します。このような性質を生み出している原因は「ビット腐敗」です。この「ビット腐敗」については、以下で詳しくまとめております。

【FromHDDtoSSD不良セクタ修復】ビット腐敗: 特殊な形態を取る不良セクタを解説

RAIDの動作モードについて
目的別に各データを分散させる方法が変わる

RAID-0（ストライピング）

主に速度向上を目的とした構成で、データ保護機能は一切ありません。一定のストライプサイズでデータを複数のドライブに分散させることで高速化を実現します。

ただし、いずれか1台のドライブが故障した場合、全データへのアクセスが不可能となります。

RAID-1（ミラーリング）

速度面は単独ドライブと同等ですが、データ保護性に優れた構成です。すべてのデータをセクタ単位で複製（ミラー）するため、1台のドライブが故障しても、データは残されたドライブから取得できます。

ただし、ビット腐敗などによりミラー構成でも正常にリビルドできないケースもあり、過信は禁物です。

RAID-5（パリティ付きストライピング）

読み取り速度は向上しますが、書き込み時にはパリティ計算が加わるため若干の速度低下が生じます。

データ保護性は限定的で、1台のドライブまでしか故障を許容できません。これはRAID-0構成にパリティ（排他的論理和）を加えた形であり、パリティをもとに失われたデータを復元します。

RAID-6（二重パリティ付きストライピング）

RAID-5の強化版で、二重のパリティ情報により最大2台のドライブ故障に耐えることができます。安全性を高めたい環境で有効です。

RAID-10（1+0 または 0+1）

RAID-0とRAID-1を組み合わせた構成で、高速性と耐障害性の両立が可能です。ただし、使用可能な容量は総ドライブ容量の半分となるため、コスト効率はあまり高くありません。

構成時は、ミラーリングした構成にストライピングを施す「1+0」形式を推奨します（「0+1」は耐久性に劣ります）。

スパニング（JBOD）

複数のドライブ容量を単純に連結する構成で、速度や耐久性の向上は一切ありません。使用可能容量が増えるだけで、信頼性には乏しい構成です。

NAS黎明期には簡便さから一部採用例がありましたが、現在では推奨されない方式です。

データスキャン作業に関しましては、「並列同時解析」による一括処理です。

RAIDで重要となるデータ整合性検査はRAID専用に開発いたしております。並列処理に融合させた検査となりまして、バッファを検査へ流用し２度目のバッファ処理を防ぎます。別処理で乗せてしまうと、バッファへの２度読みが発生し時間的に大きな不利となります。

ドライブ取出作業＞＞初期診断作業＞＞損傷分布検査作業
A, データスキャン作業(必要台数へ実施)＞＞データ整合性検査
B, クリーンルーム作業＞＞データスキャン作業(必要台数へ実施)＞＞データ整合性検査

ドライブ取出作業

データ復旧の実施に必要となる全ドライブを、RAID装置から取り出す作業となります。 全てのドライブを調査いたしますので、全て取り外します。

初期診断作業

  1. ドライブに負担がないよう診断を実施いたします。
    ※ RAID構成の場合は、ディスク単位で実施いたします。
  2. スキャンが通常(レベル１～２、クラスタ)レベルで可能か判断いたします。
  3. ２の過程で不可判定の場合、別の手法(セクタ単位レベル)を試します。
  4. ３の過程で不可判定の場合、クリーンルーム作業を検討します。

※ １の段階であっても、危険と判断できる場合は、クリーンルーム作業を検討いたします。
※ ２および３は独自ソフトウェアにて素早く実施いたしております。

損傷分布検査作業

損傷度合いの全体分布を予測し作成します。この結果から、クリーンルーム作業の必要性を検討します。分布図より読み取れる範囲が小さいと推測される場合は、クリーンルーム作業により復活させる必要性ありとなりますし、複数のドライブで一つのアレイ(データ)を成しておりますので、最善の選択すなわちどのドライブを回復させるか判断を仰ぐ必要が必ず生じます。

複数のミラーリングで両方破損の場合、損傷分布検査作業にて状態の良い1台が選び出されます。状態の良い方からデータを復旧する作業により、復旧率の点でお客さまのご期待にお応えいたします。

[損傷分布に関して]

電源を入れているだけでも広がって行く傾向がありまして、各ドライブの損傷度合いを見抜くのに必須な作業となります。実際には数値化ではなくグラフ化してしまいます。その方が着実に分かるためです。選定されたドライブに対し復旧方針を立てます。

それから、最適な作業(クリーンルーム作業・データスキャン作業)を実施いたします。

[物理障害重度] クリーンルーム作業

  1. [少しでも最良な条件を作る]：
    HDDに付着するホコリを除去いたします。
  2. [表面検査]：
    トップカバーの開封に着手しプラッタ表面の状態を検査します。(スキャンに応用します)
  3. [破損個所回収]：
    正常動作を阻害する直接的な要因を全て取り除きます。(例：吸着したヘッド等)
  4. [剥離した磁性体除去]：
    内部の汚れている個所(削られた磁性体)を除去し、それらを回収します。
  5. [内部部品交換]：
    破損した部品を全て取り除き、正常品から取り外したものと交換します。
  6. [最終チェック]：
    全部品を再確認いたします。確認のち、トップカバーを閉じで作業完了です。
  7. [ファームウェア修復]：
    状況によっては、ファームウェア系統の修復を実施します。

単独ドライブの場合と同じ作業を実施いたします。

複数のドライブを単につなげただけですので、その故障に関しましては1台ずつ別々に修復いたします。 もちろん損傷分布検査作業で必要ないと判断されたドライブには処置いたしません。

データスキャン作業, データ再構築作業

データスキャン以降を一括処理できる、RAIDマスターツール(並列同時解析)を独自開発いたしました。

現在、RAIDのデータ復旧を着実に処理できる「並列同時解析」を独自に開発いたしました。ドライブ型番別に「スキャンマップ(パターン)」をもち、はじめに概算的な調整がなされます。

RAIDでは更に重要なデータ整合性検査

RAIDのデータ復旧にて主要となるのは「データ整合性検査」です。データが化けていないかどうか独自の検査方法で確実に判断するものとなっております。

「データがバラバラで、ほとんど(一切)開かない状態で納品された」例などは、この検査が行われていないことを示します。 データリストにファイル名が存在しても、この検査がないとそのような場合も十分に考えられます。この検査により、ファイル名があってもほとんど開かないという状況を100％防ぐことができます。コンピュータによるファイル自走検査で、高クオリティおよびプライバシーを確保いたします。以下「ファイル自動走査」にて、ファイル構成が正しいかどうか検査中です。