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記憶域プール内のドライブが2台同時故障したときの挙動

こんにちは。不可思議絵の具です。

Windows10 Proの「記憶域」でディスク故障時の挙動を実験したので、結果を公開します。

 

具体的には「双方向ミラー」と「3方向ミラー」のミラーリング方式が混在する記憶域で、

  1. 1台故障したら
  2. 2台同時に故障したら
  3. 2台同時に通常手順で取り外したら(削除準備したら)

それぞれのミラーリング方式で、どんな問題が起きるかを実験しました。
残念ながら「パリティミラー」のデータはありません

記憶域の導入を考えている方の参考になれば幸いです。

 

結論から言うと、

  • 双方向ミラーでは、「①縮退運転で済む」「②壊れる」の2パターン発生した
  • 3方向ミラーでは、縮退運転で済んだ
  • 『削除の準備』処理を2台同時にやっても、縮退運転で済んだ

という結果が得られました。

 

では、本文に入ってゆきます。

なお、この記事は画像を沢山貼り付けていますので、回線の細い方はご注意ください。
(……と言っても、全部で300KB程度ですが)

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実験の概要

環境

記憶域プール1個にHDDを8台を突っ込み、

  • 双方向ミラー 2台 (1台NTFS)
  • 3方向ミラー 2台 (全てReFS)

合計4つの記憶域(=4つのドライブ)に分割して運用しています。

内容

8台のうち2台を予防交換(老朽化対策)する機会があったので、

  1. 一度に「1台」が「故障」
  2. 一度に「2台」が「故障」
    (自分にとっての実験のメインはこれ)
  3. 一度に「2台」を「削除準備」

という3種類の障害試験をやってみました。
(「故障」はHDDから電源を外すことで再現しています)

下図は、正常時の記憶域の構成です。
以降、この内容を前提に話を進めてゆきます。

正常時の記憶域の状態_v2

予想

記憶域では

  • 双方向ミラーなら1台まで
  • 3方向ミラーなら2台まで

の故障に耐えられるので、一度に2台壊れると、

  • 双方向ミラーはアクセス不能
  • 3方向ミラーは縮退運転

になると予想されます。

実験結果

実験①:一度に「1台」「止める」

1台だけ壊れた状況を再現しました。
(これは良くあるパターンですね)

各ドライブに警告は表示されますが、全て正常にアクセスできます。

1台抜いたときの記憶域の状態

教科書通りの動きなので、特筆することはありません。

実験②:一度に「2台」「止める」

次に、2台同時に壊れた状況を再現しました。

2台抜いたときの記憶域の状態

 

「3方向ミラー(G, Eドライブ)」が縮退運転で済むのは予想通りでしたが、

「双方向ミラー」は

  1. Dドライブ ▶ 警告(縮退運転で済んだ)
  2. Fドライブ ▶ エラー(記憶域が壊れた)

の2つに別れたのが予想外でした。
(「DドライブもFドライブもアクセス不能になる」と思っていた)

 

エクスプローラー上では、どちらのドライブも表示されており、開けました。

実際、「警告」状態のDドライブは何ファイルかピックアップして開いた上では、異常無さそうでした。

ドライブにはアクセスできる

 

しかし、「エラー」状態のFドライブには、開けないフォルダが所々ありました。

アクセスできないフォルダ有り

 

画像ばかり置いているフォルダをたまたま開いたのですぐに気付けたのですが、ランダムにサムネイルのないフォルダが、ポツポツあります。

この状態のフォルダを開こうとしても、下図のエラーメッセージが表示され、開けませんでした。

アクセス不能時のエラーメッセージ

【フォルダ名】にアクセスできません。
指定されたデータは、どのコピーからも読み取ることができませんでした。

 

8台のドライブに2台ずつ分散して書き込まれているので、どの物理ドライブが壊れるかによって、同じ記憶域の中でも「無事なファイル」「壊れるファイル」が分かれるのでしょう。

恐らく、あらゆるフォルダ・ファイルがランダムに壊れており、どこが壊れているか特定する(どれを復旧するか特定する)のは現実的に不可能と思われます。

このドライブを安心して使えるようにするには、バックアップから戻すしかないですね。

 

ポジティブに捉えると、少しでも生きているファイルを救出できるので有り難いです。
全部、有無を言わせず壊れてしまうと、可能性はゼロになってしまうのですから。

実験③:一度に「2台」「削除の準備」

最後に、2台同時に「削除の準備」をすると、どうなるか確認しました。

これは故障ではないので、問題が起きないことが期待されます。

ドライブ削除準備1

ドライブ削除準備2

記憶域では、ディスクを交換する前に「削除の準備」処理を実行して、交換ディスクの内容を他のディスクに退避させます。
その後「取り外し」処理を実行することで物理的に取り外せる状態になります。

 

結果は、全ての記憶域は正常なままでした。

容量不足の警告は表示されますが、動作に支障ありませんでした。

削除準備中の記憶域の状態

 

実験②(2台同時故障)では開けなかったFドライブも、正常動作していました。
(サムネイルが正常表示されていた & 中のファイルを正常に開けた)

 

エクスプローラのアクセスに支障なし

 

余談ですが、ステータスが「削除の準備完了」なったら『取り出し』をクリックするとHDDを取り外す準備が完了しますので、HDDを物理的に取り外して終了です。

まとめ

双方向ミラーは思ったより頑丈……というか、

「2台同時故障すると全くアクセスできなくなり対処不能になる」

と思い込んでいたので、

「不完全ながらアクセスできる場合がある」
「(故障ドライブの組み合わせによっては)助かる場合がある」

のは意外でした。

ただ、データがどのディスクに散らばっているかはユーザーにはコントロールできないので、不完全ながらアクセスできるか否かは運次第ですね。

また、そのような「不完全な状態」がありがたいのか、という問題もあります。

いざ必要になってから「実はファイルが壊れていた」というのが一番始末が悪いので、ほとんどの場合、ありがたくないとは思います。

日頃のバックアップが大事ですね。

関連記事 RAIDを組む時に注意したいポイント

 

以上、記憶域の障害実験の結果報告でした。

 

なお、Windows 8以降に搭載された「記憶域スペース」機能の説明の総もくじは、こちらでご覧いただけます。

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では(^o^)/

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