憧れのQNAPのNASでRAIDを組んだ

今回のエントリーは憧れのQNAPでNAS環境を再構築したというお話です。

NAS環境の再構築の経緯

我が家ではNASを利用している。その用途は、

1. PC/Mac本体はSSD化したために記憶容量が少ないので大容量の外部記録領域としてNASを利用。ついでに複数のPC/Mac間でのファイル共有のため
2. 音楽ファイルの保管のため。Wi-FiスピーカーとMacのiTunesの両方で音楽を再生したいため、NASである必要があり
3. Macのバックアップ(TimeMachine)のため

一番重要なのは3番目のバックアップ。なぜならMacには大事な大事な写真ファイルが保存されているからだ。

要は写真を保存しているMacが故障したとしても、他のMacからTimeMachine機能を使ってその写真ファイルを取り出すことが可能という状態を実現している。

と、我が家には無くてはならない存在のNAS。いままで利用していたNASはLinkStation(LS-XH1.0TL)で容量が1TBだったのですが、いつの間にか容量が逼迫してきた。

ということで、容量の大きなNASに乗換えをすることに。ついでによい機会なんでNASサーバでRAIDを構築することにした。より安心して運用したいので、データの冗長化をしておこうと考えまして。

家庭で使うRAIDの種類

RAIDといってもいくつか種類がある。代表的な種類を紹介しつつ、我が家にメリットがあるのが検討する。

RAID 0 (ストライピング)

1TBのHDDが2台あったとしたら、容量を足し算して2TBのHDD1台にみせる技術。 HDDへの書き込み/読み込みが分散されるので、HDDへのアクセス速度上昇が見込まれる。

→アクセス速度上昇といいつつ、SSDほどでもないので、メリットとしては大きくない。仕組上、1台でもHDDが故障してしまうと全HDDが使えなくなってしまうので 故障する確率があがるともいえる。そう、このRAIDは冗長化をしていないのだ。よって家庭では使う意味はなさそう。

RAID 1（ミラーリング）

複数のHDDに同時に同じ内容を書き込む技術。片方のHDDが故障してももう片方にデータがあるので障害に強い。2台の1TBのHDDがあったら、同じ内容をそれぞれのHDDに書き込むため、全体容量としては1TBしか使えないという デメリットがある。

→HDDの値段も下がっていることから、大容量のHDDを入手しやすくなっている昨今、全体容量が少なくなるのはそこまでデメリットではないと考える。それよりも壊れやすい部品の一つであるHDD(※1)を冗長化することにより、データを安心して保管することが可能となるため、家庭でも利用するメリットはある。

※1 常に電源を入れているNASやサーバの部品のうち、回転しているHDDは壊れやすいと言われている。

RAID 5 (パリティ分散記録)

いきなり番号が飛びましたが、マイナーということで省略。RAID 5はパリティと呼ばれる実データ以外のデータを書き込むことにより、RAID 0と1のメリットを実現した技術。 理解していただくために単純化をして説明すると、XというファイルがAとBというデータ(値)で構成されている場合、ここにパリティと呼ばれるPも一緒に記録する。このPはAとBの値によって計算された値となっており、逆をいうと元の値Bがなくなってしまった場合でもAとPがあれば計算することによりBを復活させることができる。(もちろんAがなくなったとしてもBとPがあればAを復活されることができる)

Xというファイルを保存する際に、Xを構成する値のAとBとPを別のHDDに保存することにより、どれが1個欠けたとしてもXというファイルを復元できるようにしたのがRAID 5。

メリットとしては、AとBとPを分散して書き込むことにより、RAID 0のようにアクセス速度の上昇が見込まれ、 RAID 1のデメリットであるHDD容量の消費も抑えることができる(※2)。

※2 パリティを記録する分があるので全体容量をそのまま使えるわけではない

→仕組みからもわかるようにHDDが3台以上で構成する必要がある。例でいうところのA,B,Pは別のHDDに記録していないと意味がない。また確率は非常に低いが複数台のHDDが故障したときは復旧できない。故障した際も復旧に時間がかかる。ということで、NASサーバも3台以上HDDが格納できるものは高いし、HDDも買う台数増えるし、そこまでして容量とアクセス速度が欲しいかわからないし、家庭で使うにはオーバースペックのような気がする。

家庭でRAIDを組む場合の最適な解

RAIDはバックアップではない。あくまでHDDが故障した際に復旧できる程度の冗長化の手段だ。なので今までどおりRAIDを組まないでデータを分散保存しておくというのが一番最適な解ではないだろうか。家庭では。

でもHDDが一番壊れやすいのも事実だし、HDD以外が壊れたとしてもQNAPなら本体を交換すればHDDのなかのデータは復旧できる。ということで、冗長化が可能でオーバースペックではないRAID 1で組むことにしよう。

QNAP TS-220の購入

ではRAID 1が組めるNASという条件で製品を検索。既にメーカーは決まっている。NASをほぼ専門としているQNAPだ。技術に詳しい友人からの評判もいいし、少しお高い値段も憧れの対象だった。

QNAPの中でHDDが2台搭載できる、2ベイモデルはいくつかあるが、2013年8月時点で、発売時期が新しく、安価なモデルはTS-220。

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TS-220をはじめQNAPのNAS製品にはHDDが付属されないので別途自前でHDDを用意しなければならない。しかも今回はRAID1を組むので2台。

HDDに関してはNASに最適化された製品も存在していて、それを購入する予定でしたが、間違えて安価なモデルを購入してしまった。そこまで性能に差がないだろうし、問題なく使えるので返品交換せずにそのまま使っている。

↓買おうと思っていたモデル
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↓誤って買ってしまったモデル
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秋葉原とか行って店員さんと相談しながら買えばこんなミスはしなかったんだろうけど、今回は時間と交通費がもったいなかったのでAmazonですませてしまいました。しかし間違えたものも容量が同じ3TBでよかったぜ。

ということで、TS-220とHDD2台が届いたので組み立てと初期設定。といっても特別記載することはない。組み立てに工具としてドライバーが必要になるが、難しいことはまったくない。初期設定もカスタム設定を選ばなければ、特に迷うこと無くクリックだけで設定できる。簡単にRAID1が組めてしまい拍子抜けしたくらいだ。

というわけで、本来はTS-220の特徴であるQNAP用アプリを追加できるなどの機能紹介もしたかったけど、自分も未だ使っていないので紹介できなかった。でも基本機能だけで満足しております。

補足

RAID 1について補足をしておくと、容量が一番少ないHDD分しか利用できない。3TBと2TBでRAID 1を組んだ場合は、2TBしか利用できないのだ。ただし、QNAPはホットスワップに対応しており、オンラインでもHDDの交換ができたり、RAIDを組み直すことができるので後から構成変更も可能です。多少面倒なので初めから綺麗な形で設定するのを推奨しますが。もちろん別メーカーのHDDでもRAIDは組めますよ。これも推奨されていないのですが。