RAID容量・耐障害性計算

RAID のレベルと容量の式

n を RAID に使うディスクの台数、S を 1 台の容量とします（容量の違うディスクを混ぜたときは、最小のディスクの容量 S_min を使います）。

RAID 5・6 の式は、「使える割合が 1 − 1/n、1 − 2/n」という解説資料の定義から導いた値です（パリティが、1 台ぶん・2 台ぶんの容量を使います）。

RAID 10 の耐障害性

RAID 10 は、2 台ずつのミラー（RAID 1）を、ストライプ（RAID 0）で組み合わせた構成です。一律の「故障しても大丈夫な台数」では表せません。

• 任意の 1 台が故障しても、データは失われません。
• 2 台以上が故障したときは、故障したディスクの組み合わせで変わります。同じミラーペアの 2 台が故障すると、データを失います。各ミラーペアから 1 台ずつの故障なら、最大で n ÷ 2 台まで耐えられますが、保証はされません。
• このツールは、どの 2 台がミラーペアになるかを、決めません（組み方は、コントローラーや設定で違います）。

ホットスペア

ホットスペアは、RAID の構成で、故障しつつある、または故障したディスクの代わりに使う、待機のディスクです。このツールでは、RAID を構成するディスクとは別に数え、物理ディスクの合計には含め、使える容量には含めません（これは、このツールの扱いです）。ホットスペアの容量が、故障したディスクの代わりになるか（容量が足りるか）は、判定しません。

計算例

4 TB のディスク 4 台（ホットスペア 1 台）の場合：

• RAID 5：(4 − 1) × 4 ＝ 12 TB。物理ディスクは 5 台
• RAID 6：(4 − 2) × 4 ＝ 8 TB
• RAID 10：(4 ÷ 2) × 4 ＝ 8 TB
• RAID 0：4 × 4 ＝ 16 TB（耐障害性なし）

容量が違う（4・4・4・6 TB）ときの RAID 10：最小の 4 TB に合わせて (4 ÷ 2) × 4 ＝ 8 TB。容量の合計 18 TB のうち、2 TB は使われません。

GB と GiB の違い

GB は 1,000 区切り（1 GB ＝ 10⁹ Byte）、GiB は 1,024 区切り（1 GiB ＝ 2³⁰ Byte）です。メーカーの表記と、OS の表示で、区切りが違うことがあります。そのため、OS で見える使える容量が、表記より小さく見えることがあります。このツールは、4 つの単位の値を、すべて並べて表示します。単位の換算はデータ容量換算が使えます。

注意点

• このツールは、理論上の容量です。ファイルシステムやメタデータによる容量の減り、ZFS・Synology SHR のような、容量の違うディスクを効率よく使う独自方式は、扱いません。
• RAID の性能（速度）・リビルドの時間・故障の確率は、扱いません。
• RAID 01・RAID 50・RAID 60・JBOD・Linux MD の特殊なレベルは、扱いません。
• RAID は、バックアップの代わりになりません。誤操作・ウイルス・火災などは、RAID では守れません。
• 解説資料（Wikipedia「Standard RAID levels」「Nested RAID levels」「Hot spare」）で確認した内容にもとづきます。SNIA の仕様の本文は、確認していません。

よくある質問

RAID 5 は、何台から作れますか？

3 台からです。使える容量は、(台数 − 1) × 1 台の容量です。

RAID 1 は、3 台以上でも使えますか？

3 台以上のミラーもありますが、このツールは、ちょうど 2 台の構成だけを扱います。

RAID 10 は、何台まで壊れても大丈夫ですか？

一律には言えません。同じミラーペアの 2 台が壊れるとデータを失い、別々のペアなら複数台でも耐えられることがあります（保証はされません）。

ホットスペアは、容量に入りますか？

入りません。待機のディスクなので、使える容量には含めません。物理ディスクの合計には、数えます。