RAIDの仕組みを図解で説明
〜RAID0・1・5・6・10の違い〜

「RAID0」「RAID1」「RAID5」「RAID6」「RAID10」の違いを説明できますか？

使える容量や、何台まで壊れても大丈夫なのかが、混乱しやすいところだと思います。

RAIDの仕組みと種類ごとの違いについて、図を使って説明していきます。

RAIDとは？

RAID（Redundant Arrays of Independent Disks）は、複数のディスクを組み合わせて1台のように使う技術です。

サーバなどで、次のような目的で使われます。

• ディスクが故障してもデータを守る
• 読み書きの速度を上げる
• 大きな容量を確保する

RAIDにはいくつかの種類があり、数字で区別します。

数字は性能の高さを表しているわけではありません。種類の名前だと考えてください。

RAID0（ストライピング）

RAID0は、データを複数のディスクに分けて書き込む方式です。「ストライピング」といいます。

複数のディスクに同時に読み書きするので、速度が上がります。

ディスクの容量もすべて使うことができます。

ただし、1台でも故障すると全てのデータが読めなくなります。

データが分かれて保存されているためです。

ディスクの台数が増えるほど、どれかが故障する確率は高くなります。

速度は上がりますが、データを守る機能はありません。

RAID1（ミラーリング）

RAID1は、同じデータを2台のディスクに書き込む方式です。「ミラーリング」といいます。

片方のディスクが故障しても、もう片方のディスクでそのまま動かすことができます。

ただし、同じデータを2台に書き込むので、使える容量は全体の半分になります。

1TBのディスク2台なら、使える容量は1TBです。

RAID5（パリティ分散）

RAID5は、データと「パリティ」を複数のディスクに分散して書き込む方式です。

3台以上のディスクが必要です。

パリティは、データが失われた時に元に戻すための計算値です。

パリティは、特定の1台ではなく全てのディスクに分散して書き込みます。

1台が故障しても、残りのデータとパリティから故障したディスクの内容を計算して復元できます。

ただし、同時に2台が故障すると復元できません。

パリティの分だけ、ディスク1台分の容量が使えなくなります。

1TBのディスク4台なら、使える容量は3TBです。

試験では、RAID5の使える容量は（台数−1）台分と覚えておきましょう。

RAID6（ダブルパリティ）

RAID6は、2種類のパリティを複数のディスクに分散して書き込む方式です。

4台以上のディスクが必要です。

RAID5のパリティを2種類に増やした方式と考えると分かりやすいと思います。

同時に2台が故障しても、残りのデータとパリティから復元できます。

ディスクの容量が大きいほど、故障したディスクの復元には時間がかかります。

RAID5では、復元している間にもう1台が故障するとデータを失ってしまいます。RAID6は、このような場合にも耐えることができます。

ただし、パリティの分だけ、ディスク2台分の容量が使えなくなります。

1TBのディスク5台なら、使える容量は3TBです。

パリティの計算が2種類になるので、書き込みはRAID5より遅くなります。

RAID6の使える容量は（台数−2）台分と、RAID5と合わせて覚えておきましょう。

RAID10（ミラーリング＋ストライピング）

RAID10は、RAID1とRAID0を組み合わせた方式です。「RAID1+0」と書かれることもあります。

4台以上のディスクが必要です。

ディスクを2台ずつのペアにしてミラーリングし、そのペアに対してストライピングを行います。

ミラーリングで安全性を高めて、ストライピングで速度を上げることができます。

ただし、ミラーリングをしているので、使える容量は全体の半分になります。

1TBのディスク4台なら、使える容量は2TBです。

故障に耐えられる台数は、どのディスクが故障するかによって変わります。

4台の場合、別々のペアの2台が故障しても動き続けることができます。

しかし、同じペアの2台が故障すると、データを失ってしまいます。

RAID0・1・5・6・10の違い

５つの違いをまとめると、次のようになります。

RAIDを使う時の注意点

RAIDを使っていても、バックアップは必要です。

RAIDは、ディスクの故障に備える技術で、バックアップの代わりにはなりません。

RAIDを組んでいても、ディスクの故障だけでなく、RAIDの構成そのものが壊れてしまうことがあります。

例えば、RAIDを制御する機器（RAIDコントローラ）の故障や、構成情報の破損です。故障したディスクの復元に失敗することもあります。

このような場合は、残りのディスクが正常でも、データが読めなくなることがあります。

また、誤ってファイルを削除した場合や、ウイルスでファイルが暗号化された場合は、その操作がそのまま全てのディスクに反映されてしまいます。

データを守るには、必ず別のストレージにバックアップを取っておきましょう。

また、ディスクが故障した場合は、早めに交換する必要があります。

RAID1やRAID5は、1台故障した状態では余裕がありません。交換するまでの間に別のディスクが故障すると、データを失ってしまいます。

まとめ

今回はRAIDの仕組みと、RAID0・1・5・6・10の違いについて説明しました。

RAID0は速度重視、RAID1は安全性重視、RAID5は速度、安全性、容量のバランスが取れた方式です。RAID6は2台の故障に耐えられるようにした方式、RAID10は速度と安全性を両立した方式です。

基本情報技術者試験では、使える容量と、何台の故障まで耐えられるかを押さえておきましょう。

実際のサーバでも、目的によって使い分けられています。サーバの構成を見る機会があれば、どのRAIDが使われているのかを確認してみると理解が深まると思います。