RAID5の実効データ容量をパリティ1台分から計算する
ITパスポート試験 令和6年度 問69 ／ システム構成要素 › システムの構成
過去問にチャレンジ
障害に備えるために，4台のHDDを使い，1台分の容量をパリティ情報の記録に使用するRAID5を構成する。1台のHDDの容量が1Tバイトのとき，実効データ容量はおよそ何バイトか。
- ア
2T
- イ
3T
- ウ
4T
- エ
5T
会話形式の解説
講師今回はRAID5という構成で、HDDの台数と1台あたりの容量から、データの保存に実際に使える容量を求める問題です。パリティ情報にどれだけの容量が使われるかに注目してください。
受験者RAIDのような略語には苦手意識があって、パリティもよく分かっていません。4台あるなら4Tバイトをそのまま使えるような気がしてしまいます。
講師パリティ情報は、HDDが故障したときにデータを復元するための補助的な情報です。RAID5では、データとパリティを複数のHDDに分けて記録します。パリティが使う領域は、合計するとHDD1台分になります。
受験者パリティは分散して記録されていても、合計すると1台分になるのですね。そうすると、(4−1)×1Tで3Tバイトになりますか。
講師そのとおりです。RAID5の実効データ容量は「（台数−1）×1台の容量」で求めます。検算すると、データ3Tとパリティ1Tを足して4Tとなり、総容量と一致します。
受験者4Tは4台を合計しただけの物理的な総容量なので、パリティ分が引かれていないということですね。
講師はい。4Tはパリティ分を引き忘れたときに出てくる値なので、データ用に使える容量にはなりません。5Tは総容量の4Tを超えています。RAIDを組んでも物理的な容量より多くは保存できないので、あり得ない値です。
受験者2Tは総容量から2台分を引いた値なので、「1台分をパリティに使用」という条件に合わないと考えてよいですか。
講師その判断で大丈夫です。ちなみに、2台分を冗長に使うのはRAID6という別の方式の考え方です。本問の条件とは合いません。
受験者整理すると、RAID5ではパリティが合計1台分を使うので、使える容量は1台分少なくなる、ということですね。
講師はい。RAID5は、HDDが1台故障しても、残りのデータとパリティから元のデータを復元できます。ただし、2台同時の故障には対応できず、構成には3台以上のHDDが必要です。また、RAID1は同じデータを複製する方式、RAID6は2台分を冗長に使う方式なので、使える容量が変わります。方式ごとに、何台分が冗長化に使われるかを確認してから計算しましょう。
まとめ
RAID5は、データとパリティ情報を複数のHDDに分散して記録する方式で、パリティが使う領域は合計するとHDD1台分になります。そのため、実効データ容量は「（台数−1）×1台の容量」で求めます。1TバイトのHDD4台なら、(4−1)×1T＝3Tバイトが正解です。4Tはパリティ分を引いていない総容量、5Tは総容量を超えるのであり得ない値、2Tは2台分を引いているので条件に合いません。RAID5は1台の故障には対応できますが、2台同時の故障には対応できず、構成には3台以上のHDDが必要です。
解答・解説
正解はイです
この問題のテーマ
RAID5の仕組みを理解したうえで、HDDの台数と1台あたりの容量から、データの保存に実際に使える容量（実効データ容量）を計算できるかを問う問題です。
解き方の考え方
RAID5では、データと一緒にパリティ情報を複数のHDDに分けて記録します。パリティが使う領域は、合計するとHDD1台分になります。そのため、実効データ容量は「（台数−1）×1台の容量」で求めます。本問に当てはめると、総容量は4×1T＝4Tバイトです。ここからパリティ用の1台分を引いて、(4−1)×1T＝3Tバイトになります。検算として、3T（データ）＋1T（パリティ）＝4T となり総容量と一致するので、正解はイです。
選択肢ごとの解説
- ×ア 2T2Tは、総容量からHDD2台分を引いた値です。本問の「1台分をパリティに使用」という条件に合いません。2台分を冗長に使うのはRAID6の考え方で、容量の半分をデータに使うのは同じデータを2台に複製するRAID1（ミラーリング）の構成です。
- ○イ 3T(4−1)×1T＝3Tで、実効データ容量は3Tバイトです。4台分の総容量4Tから、パリティに使う1台分の1Tを差し引いた値になっています。
- ×ウ 4T4Tは4台を合計した物理的な総容量です。パリティ情報に使う1台分を差し引いていないため、データ用に使える容量にはなりません。
- ×エ 5T5Tは総容量の4Tを超えています。RAIDを組んでも物理的な容量より多くのデータを保存することはできないため、あり得ない値です。
補足
似た問題では、RAIDの種類によって実効容量の計算式が変わる点がよく問われます。RAID1は同じデータを複製するので、実効容量は総容量の半分です。RAID6はパリティに2台分を使うので「（台数−2）×1台の容量」になります。物理的な総容量をそのまま答えてしまう引っかけにも注意してください。
POINT
- RAID5は、データとパリティ情報を複数のHDDに分散して記録する方式です。
- RAID5の実効データ容量は「（台数−1）×1台の容量」で求められます。
- RAID5では、HDDが1台故障しても、残りのデータとパリティから元のデータを復元できます。
- RAID5は2台同時の故障には対応できず、構成には3台以上のHDDが必要です。