RAIDはNASに搭載した複数のHDD/SSDを論理的に束ねてデータの冗長性や読み書き速度を向上させる技術で、RAID 0/1/5/6/10やSynology独自のSHRなど用途に応じた構成を選択する。
RAID(Redundant Array of Independent Disks)は、複数のストレージドライブを組み合わせて1つの論理ボリュームとして運用する技術である。NASにおいてRAIDは単なるオプションではなく、データ保護の根幹をなす仕組みだ。ドライブが1台故障しても(構成によっては2台故障しても)データを失わずに運用を継続できるため、24時間稼働するNASでは事実上必須の機能となっている。
NASメーカー各社は独自のRAID管理機能を提供しており、Synologyの SHR(Synology Hybrid RAID)、QNAPの JBOD拡張、TrueNASの ZFS RAID-Z など、標準RAIDレベルを拡張した独自技術も普及している。
| RAIDレベル | 最低ドライブ数 | 冗長性 | 使用可能容量 | 読み取り速度 | 書き込み速度 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | なし | 全容量 (N×1台分) | 非常に高速 | 非常に高速 | 一時作業領域・キャッシュ |
| RAID 1 | 2 | 1台故障耐性 | 1台分 (50%) | 高速 | 標準 | 2ベイNASの標準構成 |
| RAID 5 | 3 | 1台故障耐性 | (N-1)×1台分 | 高速 | やや遅い |
| 4ベイNASの定番 |
| RAID 6 | 4 | 2台故障耐性 | (N-2)×1台分 | 高速 | 遅い | 大容量・高信頼 |
| RAID 10 | 4 | 1台/ペア | 50% | 非常に高速 | 高速 | DB・仮想化 |
| SHR | 2 | 1台故障耐性 | 最適化 | 高速 | 標準 | Synology推奨 |
| SHR-2 | 4 | 2台故障耐性 | 最適化 | 高速 | やや遅い | 大容量Synology |
| JBOD | 1 | なし | 全容量合算 | 標準 | 標準 | 容量最優先 |
データを複数ドライブに分散して書き込み、読み書き速度を最大化する。ただし1台でも故障すると全データが消失するため、NASでの使用は原則非推奨。動画編集の一時作業領域など、速度が最優先でデータ消失が許容される用途に限定される。
2台のドライブに同一データを書き込む最もシンプルな冗長構成。2ベイNASの標準構成であり、1台が故障してもデータが完全に保持される。容量効率は50%と低いが、リビルド(復旧)時間が短く、信頼性が高い。4TB×2台のRAID 1なら使用可能容量は4TB。
3台以上のドライブにデータとパリティ(誤り検出符号)を分散配置する。1台故障に耐えつつ、容量効率は (N-1)/N と良好。4台×4TBなら使用可能容量は12TB。ただし大容量HDD(8TB超)ではリビルドに24〜72時間を要し、リビルド中の2台目故障リスクが問題視されている。
RAID 5を拡張し、パリティを2重化した構成。2台同時故障に耐えられるため、8TB以上の大容量HDDを使う場合の標準推奨構成となっている。容量効率は (N-2)/N で、6台×8TBなら使用可能容量は32TB。書き込み時のパリティ計算負荷がRAID 5より大きい。
Synology独自のハイブリッドRAIDで、異なる容量のHDDを混在させても容量を最大限活用できる点が最大の特長。標準RAIDでは全ドライブが最小容量に合わせられるが、SHRは内部で複数のRAIDボリュームを自動構成し、大容量ドライブの余剰分も有効活用する。SHRは1台故障耐性、SHR-2は2台故障耐性。
例: 4TB×2台 + 8TB×2台をSHRで構成した場合
RAIDの信頼性を語る上で避けて通れないのが URE(Unrecoverable Read Error) の問題である。HDDには仕様上「10^14ビットに1ビットの割合で読み取りエラーが発生する」という確率的な制約があり、これは約12.5TBの読み出しで1回のエラーが起きる計算になる。
8TBのHDDでRAID 5をリビルドする場合、残りのドライブから合計8TB以上を読み出す必要があり、UREに遭遇する確率が無視できなくなる。UREが発生するとリビルドが失敗し、データ全損に至る可能性がある。このため、8TB以上のHDDではRAID 6またはSHR-2を選択すべきというのが現在の定説である。
| ドライブ容量 | リビルド時間目安 | URE遭遇確率 | 推奨RAID |
|---|---|---|---|
| 2TB | 4〜8時間 | 低い | RAID 5で十分 |
| 4TB | 8〜16時間 | やや低い | RAID 5で可 |
| 8TB | 16〜36時間 | 中程度 | RAID 6推奨 |
| 16TB | 36〜72時間 | 高い | RAID 6必須 |
| 20TB | 48〜96時間 | 非常に高い | RAID 6 + ホットスペア |
NASユーザーが最も陥りやすい誤解は「RAIDを組んでいるからバックアップは不要」という認識である。RAIDはドライブの物理故障に対する冗長性を提供するが、以下の脅威には無力である:
RAIDは**可用性(Availability)**を高める技術であり、**データ保護(Protection)**には別途バックアップ戦略が必須である。
A: 2ベイなら RAID 1(ミラーリング) 一択である。容量効率50%は妥協点だが、1台故障時のデータ保護と簡単な復旧が保証される。SynologyユーザーならSHRを選ぶと、将来異なる容量のドライブに交換した際に容量を最適化できる。RAID 0はNASでの使用を推奨しない。
A: 使用するHDDの容量が判断基準になる。4TB以下のHDDであればRAID 5で実用上問題ないが、8TB以上のHDDを使う場合はリビルド中のURE(読み取り不能エラー)リスクを考慮してRAID 6を選択すべきである。ドライブ本数に余裕があるならRAID 6が常に安全側の選択となる。
A: Synology NASを使うなら基本的にSHRを推奨する。SHRは標準RAID 5と同等の冗長性を持ちつつ、異なる容量のドライブを混在させた際に容量効率が優れる。将来のドライブ交換で段階的に容量を増やしたい場合に特に有利。他社NAS(QNAP等)ではSHRは利用できないため、標準RAIDレベルから選択する。