RAIDと実効容量とは?わかりやすく解説

テクノロジ系 ・ システム構成要素 ・ 読む目安9分 ・ 頻出

複数ディスクを組み合わせるRAID 0・1・5・6を、速度・容量・故障耐性で比較します。

解説

RAIDは複数のディスクを1つのように使う仕組み。方式によって、容量の一部を「故障に備える分」に回します。何台分を回すのかを見ていきます。

1RAID0 と RAID1 ― 分けるか、写すか

1TB のディスク4台にデータを書き込みます。まずは両極端の2つの方式から。

1
2
3
4
データ1マス=0.25TB(1台=1TB)

2パリティ ― 消えても計算で戻せる

RAID5・6 は、コピーの代わりに「検算用の数」=パリティを持ちます。数字で考えてみます。

1
3
2
5
3
2
4
データパリティ

3RAID5 ― パリティは散らばって1台分

RAID5 は横1列(3マスのデータ)ごとにパリティ P を1つ作り、置き場所を1台ずつずらします。

1
2
3
4
データパリティ1マス=0.25TB(1台=1TB)

4RAID6 ― パリティ2種類で2台分

RAID6 は横1列ごとにパリティを2つ(P・Q)持ちます。だから2台壊れても戻せます。

1
2
3
4
データパリティパリティ21マス=0.25TB(1台=1TB)

54つを並べて比べる

どれも1TB × 4台。色の付き方と、使える容量を見比べます。

RAID0分けて書く
1
A
E
I
M
2
B
F
J
N
3
C
G
K
O
4
D
H
L
P
使える容量4TB
壊れてOK0台(1台で全滅)
RAID12台に同じものを
1
A
C
E
G
2
Aのコピー
Cのコピー
Eのコピー
Gのコピー
3
B
D
F
H
4
Bのコピー
Dのコピー
Fのコピー
Hのコピー
使える容量2TB
壊れてOK組の片方なら1台
RAID5パリティ1台分
1
A
D
G
P
2
B
E
P
J
3
C
P
H
K
4
P
F
I
L
使える容量3TB
壊れてOKどれか1台まで
RAID6パリティ2台分
1
Q
C
E
P
2
A
D
P
Q
3
B
P
Q
G
4
P
Q
F
H
使える容量2TB
壊れてOKどれか2台まで
データコピーパリティパリティ21マス=0.25TB(1台=1TB)

青(データ)が多いほど容量は大きく、青以外が多いほど故障に強い。容量と安全はトレードオフです。

6何台でも同じ式 ― 引く台数だけ覚える

台数と1台の容量を変えてみよう。方式の行をタップすると、どれだけ引かれるかが下のディスクに出ます。

台数
1台の容量
1TB
1TB
1TB
P

1台分はパリティ(実際は各ディスクに散らばる)

方式実効容量壊れてOK
1TB × 4 = 4TB0台(予備なし)
1TB × 4 ÷ 2 = 2TB組の片方まで
1TB ×(4 − 1) = 3TB1台まで
1TB ×(4 − 2) = 2TB2台まで
覚える式
RAID5:容量 ×(台数 − 1)
RAID6:容量 ×(台数 − 2)

※ RAIDは「故障しても止まらない」ための仕組み。誤って消したデータは全ディスクから消えるので、バックアップの代わりにはなりません。

7確認問題:4段階で本試験レベルへ

  1. ① 方式を見る
  2. →② 引く台数
  3. →③ ×1台の容量
Lv.1 RAID51 / 4
1TBのHDD4台でRAID5を構成する。実効容量は?

試験のポイント

ITパスポート試験での問われ方

RAID方式ごとの実効容量と耐えられる故障台数を計算する

間違えやすいポイント

  • RAID 0にも冗長性があると思う
  • パリティ用の容量を台数から引き忘れる

関連用語

RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、ストライピング、ミラーリング、パリティ

図解の内容を文章で読む

RAIDと実効容量をイメージでつかむ

RAIDは複数のディスクを組み合わせる仕組みです。ストライピングで分散するRAID 0、ミラーリングするRAID 1、パリティで復旧するRAID 5・6では、使える容量と耐えられる故障台数が違います。

たとえると:資料を分担して速く書くだけがRAID 0、同じ控えを作るのがRAID 1、復元用の手掛かりを一つまたは二つ添えるのがRAID 5・6です。

同容量のディスクN台を使うとき、RAID 0はデータを分散するストライピングで容量はN台分ですが、冗長性がなく1台の故障でも全体のデータを失う危険があります。RAID 1は同じデータを対になるディスクへ書くミラーリングで、2台一組なら実効容量は1台分です。RAID 5は分散パリティを使い、容量は(N-1)台分で1台故障まで復旧できます。RAID 6は二重パリティを使い、容量は(N-2)台分で2台故障まで耐えられます。RAIDは可用性を高めますが、誤削除や災害に備えるバックアップの代わりではありません。

押さえどころ

  • RAID 0はN台分・冗長性なし
  • RAID 1は対になるコピー
  • RAID 5は(N-1)台分、RAID 6は(N-2)台分

確認問題(4問)

確認問題を読み込んでいます...

確認問題は本サービスのオリジナル問題です。ログインなしで解けます(結果は保存されません)。

「RAIDと実効容量」の過去問(2問)

IPAが公開しているITパスポート試験の公開問題から、このテーマの問題を集めました。

あわせて覚える英略語

つながるテーマ

この解説をXでシェア

学習を記録して、合格まで続ける

教材と確認問題はこのページで全部無料で使えます。登録すると「RAIDと実効容量」の結果や習熟度が記録され、苦手分野の復習提案、試験日までの学習計画、合格準備度の見える化が使えます。最初の7日間は学習記録も無料です。