令和6年度問69テクノロジ系

ITパスポート令和6年度問69：computer_systemに関する問題

障害に備えるために、4台の HDD を使い、1台分の容量をパリティ情報の記録に使用する RAID5 を構成する。1台の HDD の容量が1 T バイトのとき、実効データ容量はおよそ何バイトか。

a2 T
b3 T正答
c4 T
d5 T

正答：B3 T

AI解説（初心者・標準・上級）

理解度に合わせて3レベルの解説を無料で読めます。

初心者向けまずはここから。やさしく要点を解説

答えは b「3 T（テラバイト）」 です。

RAID5は、HDDを何台か束ねて使い、そのうち1台分を「もしもの修理用メモ（パリティ）」にあてる仕組みです。だから4台あっても、実際にデータをしまえるのは「4台−1台＝3台分」になります。

1台が1Tバイトなので、3台分で 3 Tバイト です。残り1台分は、1台壊れたときに中身を復元するための予備にとっておくイメージです。

👉 覚え方：RAID5の使える容量＝「全部の台数 − 1台」。

ほかの選択肢（2T・4T・5T）は、引く台数を間違えたり全台数のまま計算したりした値です。

標準試験対策の基準レベル

なぜこれが正解か

正解は b（3 T）。RAID5は複数のHDDにデータとパリティ（誤り訂正用の冗長情報）を分散記録し、HDD1台分の容量がパリティに使われる。実効データ容量は「(台数−1)×1台の容量」で求める。

本問は 4台 × 1Tバイトなので、(4−1)×1T＝3Tバイト。

各選択肢の検証

a 2T：2台分しか使えないと誤算（実際はパリティ1台分のみ犠牲）。
c 4T：パリティ分を引き忘れ、全台数で計算した誤り。
d 5T：台数や容量を取り違えた誤り。

覚え方・ひっかけ注意

RAID5＝「台数−1」が使える容量。パリティは特定の1台に固めず全台に分散するが、容量としては「1台分が犠牲」になる点がポイント。RAID1（ミラーリング＝容量半分）やRAID0（全容量だが冗長性なし）と混同しないこと。

上級誤答論破・背景理論まで深掘り

理論的背景

RAID（Redundant Array of Independent Disks）はデータの冗長性・性能・容量の最適化を目的とした複数HDDの仮想的統合技術である。RAID5はストライピング（分散書き込み）とパリティ（誤り訂正情報）を組み合わせたレベルであり、パリティ情報は特定のドライブに固定せずN台全体に分散して格納する点がRAID4との差異。本問の計算：4台中1台分をパリティに使用するため実効データ容量は（4-1）×1TB＝3TB。RAID5ではXOR演算でパリティを生成・検証し、1台障害時でも残り3台のデータとパリティから故障ドライブの内容を再構成（リビルド）できる。リビルド中は著しいI/Oオーバーヘッドが発生し、この期間の追加故障で全データを喪失するリスク（リビルド時の第2ドライブ故障）がRAID5の弱点として知られる。

実務での使われ方

RAID5はNAS（Network Attached Storage）やSAN（Storage Area Network）のミドルレンジ製品で広く採用されてきた標準的な冗長化構成である。企業のファイルサーバ・バックアップストレージ・中規模データベースのデータ領域に多く適用されている。ただし2010年代以降、大容量HDDのリビルド時間が長期化（数TBのHDDでは数日かかるケースも）し、リビルド中の第2故障リスクが顕在化したことでRAID6（ダブルパリティ・2台同時故障まで耐性）への移行が進んでいる。さらにNVMeベースのオールフラッシュストレージ普及とともに、ソフトウェアRAID（ZFS・Linux MD RAID）が台頭し、RAIDZ2（ZFSのRAID6相当）のような高機能な実装が選択されるようになった。クラウドストレージ（AWS S3・Azure Blob）では独自のイレージャーコーディングがRAIDより高い耐久性を実現している。

試験での位置づけ

RAID計算問題はITパスポートの「テクノロジ系／コンピュータシステム」で定期的に出題される。本問のRAID5の実効容量計算（N-1台分）は基本知識として必須。出題パターンは「実効容量の計算」と「各RAIDレベルの特徴識別」の2種類が主流。RAID0（ストライピングのみ・冗長性なし・全台分の容量）、RAID1（ミラーリング・1台分の容量・最高の読み取り性能）、RAID5（N-1台分・1台故障耐性）、RAID6（N-2台分・2台故障耐性）の対比を整理しておく。近年はRAID1+0（RAID10）の出題例もある。基本情報技術者（FE）ではRAIDに加えてHSPARE（ホットスペア）・IOPS・スループットの概念が問われ、ストレージ性能設計の観点から評価できるレベルが必要になる。

選択肢の発展補足

選択肢a（2T）はパリティ用2台分を引いた誤答（4-2=2の誤計算）またはRAID1+0のような2台ミラーリング構成を想定した誤答パターン。選択肢c（4T）はパリティ除去を忘れた誤答で、4台全部をデータに使えると勘違いした場合に選ばれる。選択肢d（5T）は存在しない総容量を超えた数値であり、計算の方向性を誤った誤答パターン（5台あると勘違いする等）。RAID5の実効容量公式は「(N-1)×1台の容量」と覚えるのが確実だが、これは「パリティ情報の総量＝1台分」という理解から導出できる。なお同じ計算思考でRAID6は「(N-2)×1台分」とすぐに拡張できる。SSDでのRAID5運用では書き込みペナルティ（Write Penalty：RAID5はRMW＝読み取り・修正・書き込みサイクルが発生）がNANDフラッシュの寿命に悪影響を与えるため、SSDにはRAID5よりRAID10やRAID1の採用が推奨されている。

出典・引用について

出典：IPA（情報処理推進機構）公式 ITパスポート試験令和6年度問69／公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。