Btrfs RAID 1/10/5（ビーティーアールエフエスレイド）
Btrfs冗長構成。Btrfs RAID 1(Mirror・2+ device・CoW・snapshot/subvolume)・RAID 1c3/1c4(3-4 copy)・RAID 10(Stripe+Mirror・4+ device)・RAID 5/6(parity・data corruption bug 2024年修正)・Synology DSM 7.2 Btrfs採用・TrueNAS SCALE Btrfs experimental・bees deduplication・snapper rollback・systemd timer scrub月次推奨・Fedora Silverblue採用、2026年家庭NAS代替検討。
概要
Btrfs は Linux カーネルに統合されたコピーオンライト（CoW）ファイルシステムで、データ整合性とスナップショット機能を備えた RAID 構成をサポートします。
Btrfs RAID 1（ミラー）、RAID 10（ストライプ＋ミラー）、RAID 5/6（パリティ）をはじめ、RAID 1c3/1c4（3‑4 コピー）も利用可能です。
2025年に Synology DSM 7.2 が Btrfs を本格採用し、2026年には TrueNAS SCALE が実験的に Btrfs を組み込む動きが進んでいます。
主な特徴・仕組み
- CoW：データ書き込み時に新しいブロックを作成し、古いブロックを保持することでスナップショットを高速化。
- スナップショット／サブボリューム：ファイルシステム全体を瞬時にコピーし、復元が容易。
- RAID 1c3/1c4：3/4 台のデバイスに同一データを複製し、RAID 1 より高い耐障害性。
- RAID 10：4 台以上でストライプ＋ミラーを実現、読み書き性能が向上。
- RAID 5/6：パリティ計算により 1 台／2 台の障害に耐える。2024年に報告されたデータ破損バグは 2025年パッチで修正。
- デデュプリケーション：bees deduplication で重複データを自動削減。
- 自動スクラブ：systemd timer で月次にデータ整合性チェックを実行。
- スナップショットロールバック：snapper で任意時点へ戻せる。
- Fedora Silverblue：2026年に採用され、コンテナ化環境で Btrfs を利用。
スペック/製品比較表
| RAID レベル | デバイス数 | データ容量 | 冗長性 | 主な用途 | 代表的製品 |
|---|---|---|---|---|---|
| RAID 1 | 2+ | 1 TB | 1×コピー | 低コストミラー | DS920+ |
| RAID 1c3/1c4 | 3/4 | 2 TB | 3/4×コピー | 高可用性 | DS1821+ |
| RAID 10 | 4+ | 4 TB | ストライプ＋ミラー | 高速I/O | AS5304T |
| RAID 5/6 | 3+ | 3 TB | パリティ | コスト効率 | TS‑453D |
具体例・対応製品
- Synology DS920+：4 TB SATA 3.5" HDD で RAID 1/5/6 を構築。
- Synology DS1821+：8 TB SATA 3.5" HDD で RAID 1c3/1c4 を実装。
- ASUSTOR AS5304T：4 TB SATA 3.5" HDD で RAID 10 を採用。
- QNAP TS‑453D：4 TB SATA 3.5" HDD で RAID 5/6 をサポート。
- Seagate IronWolf 10TB：10 TB SATA 3.5" HDD で RAID 5/6 のデータ保護に最適。
自作PCでの選び方・注意点
- デバイス数：RAID 10 は 4 台以上が必須。RAID 5/6 は 3 台以上。
- 容量計算：RAID 5 は (N‑1)×容量、RAID 6 は (N‑2)×容量。
- パフォーマンス：CoW は書き込み時にオーバーヘッドがあるため、SSD での使用が推奨。
- 電源：RAID 1c3/1c4 は 3/4 台の電力を消費。電源容量を確認。
- バックアップ：スナップショットは瞬時だが、完全なバックアップは別途実施。
- パッチ適用：2025年にリリースされた Btrfs 5/6 バグ修正パッチを必ず適用。
- 監視：systemd timer で月次スクラブを設定し、データ破損を未然に防止。
- デデュプリケーション：bees deduplication を有効化すると 30% 以上の容量削減が期待。
- ファームウェア：Synology DSM 7.2 以降は Btrfs を標準サポート。
- 互換性：Windows では Btrfs の読み取りはサポート外。Linux 専用で運用。
関連用語との違い
- MD RAID：Linux の mdadm で構築される RAID。Btrfs はファイルシステムレベルで RAID を実装。
- ZFS：同様に CoW とスナップショットを持つが、Btrfs はオープンソースで軽量。
- LVM：論理ボリューム管理。Btrfs は LVM よりもスナップショット機能が統合。
- RAID 1c3/1c4：従来の RAID 1 とは異なり、3/4 台で同一データを保持。
よくある質問
Q1. Btrfs RAID 5 のデータ破損バグは完全に修正されていますか？
A1. 2025年にリリースされたパッチで主要な破損ケースは解消済み。定期的にアップデートを確認してください。
Q2. RAID 10 で SSD を使用すると書き込み性能はどれくらい向上しますか？
A2. SSD で RAID 10 を構築すると、1 TB のデータで 200 MB/s 以上の書き込みが可能です。
Q3. Btrfs のスナップショットはどのくらいの頻度で作成すべきですか？
A3. 1 日 1 回のスナップショットが推奨され、systemd timer で自動化すると管理が楽です。
まとめ
Btrfs RAID 1/10/5 は、CoW とスナップショット機能を組み合わせた高可用性とデータ保護を実現します。2025年以降の Synology DSM 7.2 や 2026年の TrueNAS SCALE での採用が進む中、次世代の自作PCや家庭 NAS にも適した選択肢です。デバイス数、容量計算、パッチ適用を徹底し、systemd timer で月次スクラブを設定すれば、信頼性の高いストレージ環境を構築できます。