ネットワークスペシャリスト 2015年 午前2 問22

RAID4の特徴【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文からキーワード抽出：「パリティ専用の磁気ディスク」「ブロック単位のストライピング」
2. RAIDの特徴マトリクスを思い出す：
   • パリティが専用ディスクか分散か
   • ストライピングの単位（バイト/ブロック）
3. キーワードと照合して該当RAIDを特定する：専用パリティ＋ブロック単位 → RAID4

選択肢別の誤答解説

• ア: RAID1
  ミラーリング方式であり、ディスク内容をそのまま複製する（パリティディスクは無い）。ストライピングや専用パリティとは無関係のため不適合。
• イ: RAID3
  パリティを専用ディスクに置く点はRAID4と共通するが、RAID3はバイト単位（またはビット単位）のストライピングを行う方式で、同期した多軸読み書きによる大きな連続転送に向く。設問の「ブロック単位」には該当しない。
• ウ: RAID4
  ブロック単位でストライピングし、パリティ情報を1台の専用ディスクに保存する。設問条件に合致するため正解。
• エ: RAID5
  パリティは複数ディスクに分散（各ストライプごとに異なるディスクにパリティを配置）される方式で、専用のパリティディスクを持たない。したがって「パリティ専用の磁気ディスクをもち」という条件に合わない。

よくある誤解

• RAID5はRAID4より「信頼性が高い」とする誤解：RAID4とRAID5はどちらも単一ディスク障害に対する耐性は同等（どちらも1ディスクの故障から復旧可能）です。RAID5はパリティを分散配置することで書き込み時のパリティボトルネックを回避し、書き込み性能が改善される点が主な違いです。
• RAID3とRAID4の混同：両者とも専用パリティディスクを使うため混同しやすいが、RAID3はバイト単位、RAID4はブロック単位のストライピングで用途と性能特性が異なります。
• 「パリティがある＝高速」との誤解：パリティ方式は冗長性を提供するが、小さな書き込みでは読み取りと書き込みが複数回発生するため（読み取り-修正-書き込み）、書き込み性能が低下することがある点に注意。

補足コラム

• パリティ更新の仕組み：小さな書き込みでは一般に「旧データの読み取り」「旧パリティの読み取り」「新データの書き込み」「新パリティの書き込み」の4回I/Oが必要となり、これを「書き込みペナルティ」と言います（$4$ I/O）。フルストライプ書き込みでは旧読み取りが不要になりペナルティが軽減されます。
• RAID4の課題と対策：専用パリティディスクが書き込みのボトルネックになりやすいため、高性能なI/Oが必要な環境ではRAID5（パリティ分散）やキャッシュ付きコントローラ、あるいはRAID6（複数パリティ）やソフトウェアRAIDのチューニングが採用されます。
• 実運用上の選択：RAID4は概念的には明確だが、実装・性能面でRAID5に置き換えられることが多く、RAID4専用実装を見かけることは少ないです。

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