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第十六章 フォールト トレランス(Fault Tolerance)

フォールト トレランスとはシステムの一部に何らかの障害が発生した場合でも、システムを停止せずに継続処理できるようにすること

○Raidシステム

Windows NT ServerはRAIDとして知られているフォールト トレランス技術のソフトウェア機能を提供する

RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks)：ハードディスクなどの記憶装置を複数台用いてアクセスを分散させることにより、高速、大容量で信頼性の高いディスク装置を実現するための技術

16-1、レイド0：ディスク ストライピング

ディスク ストライピングはデータを64KBブロックに分割し、等しくすべてのディスクに一定の割合と順序で拡散する。すべてのディスクに拡散されたデータの全構成はストライプ セットと呼ばれる。ディスク ストライピングはフォールト トレランスを提供しない。最低2つのディスクが必要であり、32までサポートされている。

ディスク ストライピングの利点

いくつかの小さなパーティションを大きな1つのパーティションに組み合わせることができる

I/Oを複数のディスクおよびコントローラーに分散することによりパフォーマンスを改善できる

ディスク ストライピングの欠点

フォールト トレランスを提供しない

ストライプ セット中の物理ディスクが壊れると、ストライプ セット全体が失われる

16-2、レイド1：ミラー セット

ミラー セットはデータを二つの物理ドライブに同時に書き込むWindows NTフォールト トレランス ドライバー（Ftdisk.sys）を使用する。ミラー セットではパーティション上のデータは物理的なもう一つのディスクに複製される。ブートまたはシステム パーティションを含むどんなパーティションにも適用することができる。

○ミラーリング：同一データを複数のドライブに分散して書き込み、単体のドライブよりも信頼性を向上させる

ディスク ミラーリングの利点

2つのディスクドライブがあればよく、導入しやすい

ディスクが壊れた際に回復が早い

ディスク ミラーリングの欠点

2つのディスク容量を合わせた半分の容量しか使用できない

ディスク書き込み時間がそれほど効率的でない

○ディスク デュプレキシング

ミラー セットでは2つのディスクが単一のディスク コントローラーを共有しているのに対し、ディスク デュプレキシングはそれぞれのディスク コントローラーをもつ

ディスク デュプレキシングの利点

ディスク コントローラーの故障に対しても対応できる

チャンネル トラフィックが減少しパフォーマンスが改善される

16-3、レイド5：パリティー付きストライプセット(stripe set with parity)

パリティー付きストライプセットは3から32のディスクをサポートする。パリティ ストライプ ブロックが壊れた物理ディスクのデータを復元するために使われる。ブートおよびシステム パーティションにはパリティー付きストライプセットを適用できない。

パリティ：データに含まれる1または0の数を計算し、その結果をパリティビットとしてデータに付加する。ドライブに障害が発生する前のパリティと、発生後の正常なドライブのデータから計算したパリティを比較することで、障害が発生したドライブのデータを復元できる。

パリティー付きストライプセットの利点

読み込みオペレーションの最良のパフォーマンス

優れたフォールト トレランス

ディスクが一つ壊れてもサーバーは機能できる

パリティー付きストライプセットの欠点

書き込みオペレーションはパリティー計算のためにメモリの3倍の量を要求する

ディスク欠損の際、パフォーマンスが大きく落ちる

全容量x 1/n = パリティ データ スペース (n=ディスク数)

利用可能容量 = 全容量 - パリティ データ スペース

16-4、ハード ディスク損壊の回復

○パリティー付きストライプセット

1) 壊れたディスクを同等かそれ以上の容量をもつ新しいディスクと交換

2) Disk Administrator

3) 壊れたディスクを交換するために空きスペースのエリアを選択

4) 「Fault Tolerance」メニューの「Regenerate」を実行

5)　フォールト トレランス ドライバーは他のディスクのストライプからパリティ情報を読み、壊れたディスク データを再形成して、新しいディスクにデータを書く

○ミラー セット

1) Disk Administrator

2)「Fault Tolerance」メニューの「Break Mirror」を実行。別々のボリュームとして働いているパーティションを孤立させるためにミラーリングを壊す。ミラー セットが壊されたとき、壊れたパーティションに次の利用可能なドライブ文字が割り当てられる

3) 壊れたパーティションを削除

ミラーリング ブートまたはシステム パーティションの回復のためにはフォールト トレランス ブート ディスクをつくり、Boot.iniファイルにおいてARC名を編集しなければならない

○フォルト トレランス ブート ディスクの作成

ディスクをフォーマット(FAT)し必要なファイル (NTLDR、Boot.ini、Bootsect.dos、Ntdetect.com) をコピーする

Windows NTインストール時にBoot.iniファイルがつくられる。Boot.iniファイルはオペレーティング システム ファイルの位置を示すのに使われるARCパスを含む。以下はBoot.iniファイルのARCパスの例

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)="Windows NT Server Version 4.00"

multi(x)：OSが存在するディスクコントローラーを識別する。（0）から割り当てられる

disk(x): multiの設定においてはこの値が常に0

rdisk(x): OSが存在するディスクを識別する。（0）から割り当てられる

partition(x): OSが存在するパーティションを識別する。（1）から割り当てられる