RAID5とは？ わかりやすく10分で解説

はじめに

RAIDとは？

電子データの保全分野では、RAID（Redundant Array of Independent Disks）は一般的な用語となっています。RAIDとは、複数の物理ディスクドライブを組み合わせて単一の論理ディスク（論理ボリューム）を作り、冗長性（故障に対する強さ）、パフォーマンス、またはその両方を高める仕組みです。

RAIDレベルは、速度・可用性・容量効率のバランスを考えるための目安になります。とはいえ、RAIDは「バックアップの代わり」ではなく、あくまでディスク故障に備えるための構成として理解しておくことが重要です。

RAID5の概要

RAID5は、ストライピング（データ分散）とパリティ（復元情報）を使って、冗長性と容量効率、読み取り性能のバランスを取りやすい方式です。データは複数のHDDに分散して格納され、パリティ情報も特定の1台に固定せず、各ディスクに分散して記録されます。

RAID5はディスク1台の故障に耐えられるのが大きな特徴です。1台が故障しても、残りのディスクに残るデータとパリティから内容を再構成できます。

一方で、故障ディスクを交換して再同期（リビルド）する際は時間がかかりやすく、その間は性能が落ちる傾向があります。さらに、リビルド中に別ディスクが故障したり、読み取りエラーが致命的に影響したりすると、データを失うリスクが高まります。

RAID5の特徴

RAID5は、データとパリティが交互に複数ディスクへ分散して書き込まれます。これにより、1台のディスクが故障しても、他ディスクの情報からデータを再構成できます。

データ保護とパフォーマンスの観点では、RAID5は長く「バランス型」として扱われてきました。読み取りはストライピングの恩恵を受けやすい一方、書き込みはパリティ計算・更新の都合でオーバーヘッドが発生しやすく、ワークロードによってはボトルネックになります。

特に、小さな書き込みが多い環境（ランダム書き込み中心）では、パリティ更新の影響が出やすい点に注意が必要です。

RAID5の利用

RAID5は、一般的に容量効率を確保しつつ、ディスク1台故障に備えたい場面で選ばれます。例えば、ファイルサーバーやWebサーバーなど、読み出し中心で「停止を避けたい」用途で採用されることがあります。

また、RAID1やRAID10よりも容量効率が高く（ディスク本数が増えるほど効率が上がる）、限られたコストでストレージ容量を確保したいケースでも候補になります。

ただし、より高い障害耐性が必要な用途（2台同時故障まで想定したい、リビルド中のリスクを減らしたいなど）では、RAID6やRAID10などを含めて検討するのが現実的です。

RAID5と他のRAIDレベルとの比較

RAIDのレベルはそれぞれに独自の特性と利点・欠点があります。RAID5は、ディスク1台故障に耐えるという強みと、容量効率の良さが魅力です。一方で、書き込み特性やリビルド中のリスクなど、運用面のクセもあります。

ここでは、RAID0、RAID1、RAID6、RAID10と比較しながら、RAID5の位置づけを整理します。

RAID0との比較

RAID0はストライピング方式で、データを分割して複数ドライブに書き込むことで読み書きのスピードを向上させます。しかし、RAID0は冗長性がなく、1台でも故障すると全データを失うリスクがあります。

それに対しRAID5は、パリティ情報を分散して保存します。これにより、1台故障してもデータを再構築できるため、RAID0より高いデータ保護を実現します。

一方で、RAID5はパリティ更新の都合で書き込みオーバーヘッドが発生しやすく、特に小さな書き込みが多い環境ではRAID0より不利になることがあります。

RAID1との比較

RAID1はミラーリング方式で、同じデータを複数のドライブに書き込むことでデータ保護を実現します。ただし、2台に同じデータを保存するため、実効容量は1台分になり、容量効率が良くありません。

RAID5は、パリティを使って1台故障に耐えつつ、RAID1より容量効率が高い点がメリットです。一方で、書き込み特性やリビルド中のリスクはRAID1より気を遣う場面があります。

RAID6との比較

RAID6はRAID5と似た方式で、パリティを2つ持つことで2台同時故障に耐えられます。その分、書き込み負荷が増えやすく、容量効率もRAID5より下がります。

「2台故障まで想定したい」「リビルド中の不確実性を下げたい」ならRAID6、容量効率とコストバランスを重視するならRAID5、という整理がしやすいです。

RAID10との比較

RAID10はミラーリングとストライピングを組み合わせた方式で、読み書き性能と冗長性のバランスが良い一方、実効容量は半分になりやすく、コストが上がります。

RAID5は容量効率が良く、ディスク本数を増やすほど効率が上がりますが、同時に2台故障すると復元できません。性能と冗長性を強く求めるならRAID10、容量効率を重視しつつ1台故障に備えるならRAID5、という見立てが一般的です。

RAID5を活用するためのHDD選定

RAID5を安定運用するうえでは、HDD（またはSSD）の選び方や運用設計が重要になります。ここでは、RAID5とディスクの相性、選定条件、注意点を整理します。

HDDとRAID5の相性

RAID5はデータの安全性と容量効率のバランスを取りやすい方式ですが、故障時のリビルドでは短時間に大量の読み取りが発生しやすく、ディスクに負荷がかかります。そのため、ディスクの耐久性・信頼性、監視体制、交換のしやすさが運用の鍵になります。

RAID5構築に適したHDDの条件

RAID5の構築では、基本として同容量・同等性能のディスクを揃えるのが安全です。異なる性能のディスクを混在させると、遅い方に合わせて全体性能が頭打ちになりやすく、故障時の挙動も読みづらくなります。

また、リビルドを含めた長期運用を考えると、メーカーが想定する用途（NAS向け、エンタープライズ向けなど）に合うディスクを選ぶ、温度や振動への対策をセットで考える、といった視点も重要です。

HDD選びで注意すべきポイント

RAID5では最少でも3台のディスクが必要です。さらに、故障時の交換を想定し、同系統の予備ディスクを用意しておくと復旧がスムーズです。

なお、「同じロットで揃えるべきか／ずらすべきか」は考え方が分かれます。入手性と交換のしやすさを優先して揃える運用もあれば、同時期故障リスクを嫌って購入時期をずらす運用もあります。いずれにせよ、監視と交換手順が整っていることが前提になります。

RAID5用HDDの取り付け

HDDケースにHDDを設置し、データケーブルと電源ケーブルを接続する、という一般的な手順で行います。RAID構成では、故障時に「どのディスクを交換すべきか」を間違えると事故につながるため、スロット位置や接続順を記録しておくと安全です。

取り付け後は、RAIDコントローラや管理画面で各HDDが正しく認識されていることを確認してから構築に進みます。

RAID5のセットアップと適用

RAID5セットアップの手順

RAID5のセットアップは、機器やOSによって手順が異なりますが、一般的には次の流れです。

• ディスク本数（最低3台）と容量を確認し、事前にバックアップを取る
• RAIDコントローラ（またはOS）でRAID5を作成する
• 論理ボリュームの初期化（フォーマット）と、監視・通知の設定を行う

「RAIDを作ること」以上に重要なのは、構築後に故障検知と通知が確実に動くかを確認することです。

RAID5適用時のメリット・デメリット

RAID5のメリットは、ディスク1台故障に耐えながら容量効率を確保しやすい点です。読み取り性能もストライピングの恩恵を受けやすい傾向があります。

一方でデメリットは、書き込みオーバーヘッドと、リビルド中の負荷・リスクです。特に大容量ディスクではリビルド時間が長くなりやすく、その間は性能低下や追加障害のリスクを考慮する必要があります。

また、「RAID5はディスク容量利用率が高くない」というより、RAID5の容量効率は(ディスク本数-1)/ディスク本数で、一定以上の本数では比較的良好です。欠点は容量効率よりも、書き込み特性とリビルド中の不確実性に出やすい、と捉える方が実態に近いです。

RAID5のパフォーマンス向上

RAID5のパフォーマンスは、ストライプサイズ、コントローラのキャッシュ設定、書き込み方式（ライトバック等）の設定で変化します。ただし、設定は機器依存で、誤るとデータ保護に影響する場合があります。

「速くする」よりも、まずは監視と復旧のしやすさ（通知、交換手順、予備品、保守体制）を整える方が、実務では事故を減らせます。

RAID5の運用とメンテナンス

RAID5の運用では、定期的な監視と予防的メンテナンスが重要です。ディスクのS.M.A.R.T.情報、エラー、温度、振動、再構築履歴などを把握し、異常の兆候があれば早めに対応します。

また、RAIDコントローラの故障や設定不整合は重大な影響を与えるため、保守部材や復旧手順（同型機への移行可否など）も含めて運用設計しておくのが安全です。

RAID5で生じる問題とその解決策

RAID5でよく発生する問題とその原因

RAID5はディスク1台故障に耐えられますが、リビルド中は残りディスクへの読み取り負荷が高まり、追加障害が起きると復旧が難しくなります。大容量ディスクほどリビルド時間が伸びやすい点も注意が必要です。

また、RAID5は書き込みにパリティ更新を伴うため、ワークロード次第で性能低下が顕在化します。さらに、管理画面での操作ミス（誤ったディスクの取り外し、誤リビルド等）は、冗長性を一気に失う原因になります。

RAID5の故障・障害時の対処法

障害発生時は、安易な操作で状況を悪化させないことが最優先です。特に、ディスクの順番入れ替え、独断のリビルド実行、コントローラ交換やファーム更新などは、環境によっては復旧を困難にします。

まずは管理画面やログで状態を把握し、保守手順に沿って対応します。不明点がある場合は、保守ベンダーや専門家に早めに相談する判断が安全です。

RAID5データリカバリのポイント

復旧では、元の構成情報（ディスク順序、ストライプサイズ、パリティ配置など）が重要になります。設定情報を変更すると復旧が難しくなる場合があるため、作業前に状況を記録し、手順を固定したうえで進めます。

また、可能であれば、作業前にディスクのイメージ取得など「現状を保存する」手段も検討します。

RAID5対応の故障診断・修理サービス

RAID5の障害は複雑になりやすく、専門的な知識が必要な場面もあります。復旧が事業影響に直結する場合は、故障診断やデータ復旧サービスの利用も選択肢になります。

利用時は、対応範囲、復旧可否の判断基準、費用体系（見積条件）を事前に確認しておくと安心です。

RAID5の今後

RAID5は長く使われてきた方式ですが、ディスク大容量化に伴い、リビルド時間やリビルド中のリスクが相対的に注目されやすくなっています。運用面の工夫や、より冗長性の高い方式との使い分けが重要になります。

RAID5の最適化

RAID5の安定運用では、冷却、振動対策、監視、予防交換など、ハードウェアを「壊れにくく・早く気づける」状態にすることが基本です。

また、コントローラ設定（キャッシュ、ストライプサイズ等）の最適化で性能面を調整できる場合もありますが、構成変更が保護要件に影響することがあるため、仕様確認と手順整備が前提になります。

RAID5の長期運用

長期運用では、ディスク状態チェック、パトロールリード（ベンダー機能）、アラート運用、予備品の確保、交換・復旧手順の訓練が効きます。冗長性は「気づいて復旧できる前提」で成立するため、監視と手順がセットです。

新しいRAID技術

冗長性や復旧性を高めるための方式（例：2重パリティ、ミラー＋ストライプ等）や、ストレージシステム側の保護機能（スナップショット、世代管理など）を組み合わせる設計も一般的です。

RAID5が「常に不適」というわけではありませんが、用途と運用体制に応じて、適切な方式を選ぶ視点が求められます。

まとめ

RAID5は、ディスク1台の故障に耐えながら、容量効率と読み取り性能のバランスを取りやすい方式です。ディスク本数を増やすほど容量効率が良くなるため、「コストを抑えつつ一定の冗長性を確保したい」場面で選ばれることがあります。

一方で、RAID5の弱点は、書き込み時のオーバーヘッドと、故障後のリビルド中にリスクが高まる点です。特に大容量ディスク環境ではリビルドに時間がかかりやすく、その間の性能低下や追加障害への備え（監視、予備品、復旧手順）が重要になります。

RAID5を選ぶ際は、次の3点をセットで判断するとブレません。

• 何に耐えたいか（1台故障で十分か、2台故障も想定するか）
• 書き込みが多いか（ワークロードがRAID5の特性と合うか）
• 運用で守れるか（監視・通知、予備品、交換・復旧手順があるか）

また、RAIDはバックアップの代わりにはなりません。誤削除やランサムウェア、論理破損に備えるには、スナップショットや世代管理バックアップなど、別の対策を併用することが現実的です。