基本情報技術者 2017年 秋期 午前（科目A） 問12

RAID5の記録方式に関する記述のうち、適切なものはどれか。【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論→RAID5は複数の磁気ディスクにブロック単位でデータを分散書き込みし、パリティも各ディスクに分散配置する方式で、正解はウ。
• 根拠→RAID5はブロック単位のストライピングと分散パリティ（ローテーション方式）を組み合わせ、任意の1台故障時にパリティで復元可能だから。
• 差がつくポイント→バイト/ビット単位やECC、専用パリティディスク、ミラーは別のRAID概念であり、これらと混同しないことが重要。

正解の理由

よくある誤解

• 「パリティは1台のディスクに書く」と思い込む：それはRAID4（専用パリティディスク）に近い説明で、RAID5はパリティを分散します。
• 「RAIDのパリティとECCは同じ」と混同する：ECCは媒体やメモリの誤り訂正、RAIDのパリティはディスク故障からの再構築手段としての論理情報です。
• 「ミラー（RAID1）と同じ」と考える：ミラーは全データを同一内容で複製する方式で、RAID5とは構成・容量効率・性能特性が異なります。

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを確認：ブロック/バイト/ビット、パリティ、ECC、ミラー。
2. RAIDの基本概念を照合：ブロック単位のストライピング＋分散パリティ→RAID5。
3. 各選択肢の語句を比較：専用パリティ（RAID4）、ビット/バイト単位（RAID3や特殊）、ECCやミラー（RAID1）はそれぞれ別物。
4. 最終的に「ブロック単位＋分散パリティ」を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「バイト単位で分散書き込み、1台にパリティ」→バイト単位のストライピングはRAID3寄りで、さらにパリティを1台に固定する点はRAID4に近くRAID5とは異なる。誤り。
• イ: 「ビット単位・複数ディスクにECCを書き込む」→RAIDは通常パリティ（XOR）を使い、ECC（エラー訂正符号）はディスク内部で扱われる概念。ビット単位の説明もRAID3的で、かつECCの扱いが不適切。誤り。
• ウ: 「ブロック単位でデータを分散し、パリティも分散」→RAID5の定義そのもの。正解。
• エ: 「2台に同じ内容を書き込む（ミラー）」→これはRAID1の説明であり、RAID5ではない。誤り。

補足コラム

• パリティ計算はXOR演算で行われ、例えば3つのデータブロック $D_1,D_2,D_3$ のパリティは $P=D_1\oplus D_2\oplus D_3$ となります。失われたブロックは残りとパリティのXORで復元できます。
• RAID5は読み取り性能向上と容量効率の両立が特徴ですが、書き込み時のペナルティ（小さな書き込みでのRead-Modify-Write）がある点に注意します。
• 最低構成台数は3台以上。パリティが分散されるため、特定のパリティディスクがボトルネックになりません。RAID6は二重パリティで2台障害耐性を持ちます。
• 簡単なパリティ例（Python）

# 2つのデータブロックからパリティ生成（バイト列としてXOR）
d1 = b'\x0f\x00\xff'
d2 = b'\x01\x02\x03'
parity = bytes(a ^ b for a, b in zip(d1, d2))

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