最終更新: 2026-06-23

RAID容量

RAID（Redundant Array of Independent Disks）は、複数の物理ドライブを1つの論理ボリュームにまとめる技術です。選択するレベルによって、アレイが生の容量・耐障害性・読み書き速度のどれを優先するか、および冗長性にどれだけの生ストレージが消費されるかが決まります。

各レベルのディスク容量の使われ方

RAID 0はパリティやミラーリングなしにすべてのドライブへデータをストライピングします。生容量のすべてがユーザーデータに使え、読み書きはすべてのディスクに同時分散されます。代償は完全な無防備さで、1台でも故障するとアレイ全体が失われます。

RAID 1はすべてのディスクの完全なミラーを保持します。4 TB のドライブが2台あれば使用可能容量は 4 TB となり、2台目は同一コピーを保存します。1台（あるいは1台を残すすべて）が故障してもデータは失われません。

RAID 5は3台以上のドライブが必要で、ストライプごとに1つのパリティブロックをすべてのドライブに分散して保存します。容量 $s$ のドライブが $n$ 台の場合：

$U_5 = (n - 1) \cdot s$

4 TB のドライブ4台を RAID 5 に構成すると使用可能容量は 12 TB となり、同時1台の故障に耐えられます。

RAID 6は2つ目の独立したパリティブロックを追加し、2台のドライブが同時に故障してもデータを失いません。容量 $s$ のドライブが $n$ 台の場合：

$U_6 = (n - 2) \cdot s$

同じ 4 TB のドライブ4台では使用可能容量は 8 TB になりますが、同時2台の故障まで耐えられます。リビルドに長時間かかる大容量ドライブで特に重要です。

RAID 10はドライブのペアをミラーリングし、そのペア群をストライピングします。使用可能容量は総ロー容量の半分です：

$U_{10} = \frac{n}{2} \cdot s$

偶数台（4台以上）が必要です。RAID 10はミラーリングの耐障害性とストライピングの読み取り性能を組み合わせ、レイテンシに敏感なデータベースワークロードの標準的な選択肢となっています。

冗長オーバーヘッドの計算

オーバーヘッドの割合は、ユーザーデータではなく保護に充てられる生容量の比率を表します：

$\text{overhead} = 1 - \frac{U}{n \cdot s}$

RAID 0 のオーバーヘッドは 0%、RAID 1 は 50%、ドライブ4台の RAID 5 は 25%、ドライブ4台の RAID 6 は 50%、RAID 10 は常に 50% です。

計算例 — 8 TB ドライブ6台による RAID 5

生容量： $6 \times 8\ \text{TB} = 48\ \text{TB}$

使用可能容量（RAID 5）： $(6 - 1) \times 8\ \text{TB} = 40\ \text{TB}$

オーバーヘッド： $1 - 40/48 \approx 16.7\%$

耐障害性：ディスク1台。

ドライブが故障するとアレイはデグレード状態に入り、コントローラーがパリティからホットスペアへデータを再構築します。再構築中はパフォーマンスが低下し、2台目が故障すると壊滅的な結果を招きます。大規模アレイで RAID 6 を検討すべき主な理由の一つです。

レベルの選び方

最大スループットが必要で独立したバックアップを別途保持している場合のみ RAID 0 を使用します。起動ボリュームなどの小規模な2台構成には RAID 1 を選びます。RAID 5 は容量効率が重要な3〜8台の NAS アレイに適しています。個々のドライブが 2 TB を超えるか、アレイが6台以上になったら RAID 6 に移行します。性能と冗長性の両方が絶対条件であれば、RAID 10 がエンタープライズの標準です。

稼働率SLAの計算は、ドライブの信頼性を予想ダウンタイムの予算に換算する際に組み合わせて活用できます。