RAID0のデータ復旧、障害事例や注意点について解説|サイバーセキュリティ.com

RAID0のデータ復旧、障害事例や注意点について解説

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RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)とは「複数のストレージ(HDD/SSD)を組み合わせて1つのドライブのように使うことで、大容量のデータを安全かつ高速に利用できる技術」のことです。

RAIDにはいくつかのレベルがあり、その中でもRAID0は、データを分割して保存することで、読み取りと書き込みのパフォーマンスを高めることができます。しかし、RAID0では1台のドライブが故障するだけで、すべてのデータを失う可能性があります。

そこでこの記事では、RAID0に障害が起きる原因や適切な対処法などを徹底解説していきます。

RAID0とは?

RAID0は、複数台のドライブ(HDD/SSD)をストライプ(分散)して利用するシステムです。

ここではそれぞれのメリット・デメリットをお伝えします。

RAID0のメリット

RAID0のメリットをまとめると次のような内容になります。

  • データを複数のディスクに分割し、並列処理することが可能なため、高速な読み書きを実現している
  • 各ドライブに分割されたデータを別々に書き込むため、通常より2倍のデータ量を扱える

RAID0

RAID0のデメリット

RAID0にはデータの消失を防ぐような仕組みが全く設けられておらず、耐障害性(冗長性)が全く見込めません。たとえ1本でもHDD/SSDに異常が発生してしまうと、全てのデータを取り出せなくなってしまいます。

RAID0のデメリットをまとめると次のような内容になります。

  • RAID0は冗長性がないため、1台のドライブに不具合が発生するだけで、全てのデータが失われる可能性がある
  • 個別のドライブに失敗した場合、全体のデータが失われる可能性がある。
  • データ冗長性という他のRAIDレベルにあるメリットが一切ない。
  • そもそも、RAID 0の「0」は、他のRAIDレベルと違って「まったく冗長性がない」ことを強調するために付けられた。

RAIDエラー

他のRAIDとの違い

RAIDレベルには次のような種類があります。

  • RAID 0:ストライピング
  • RAID 1:ミラーリング
  • RAID 5:ストライピング&パリティ
  • RAID 6:ストライピング&二重パリティ
  • RAID 10:ミラーリング&ストライピング
  • RAID 50:RAID 5のストライピング&パリティ
  • RAID 60:RAID 6のストライピング&二重パリティ

RAID1では、2台以上のドライブ(HDD/SSD)を用いて、1台のドライブに保存されたデータをもう1台のドライブに「ミラーリング」(複製)して保存しますが、RAID0では、RAID1と異なり、2つ以上のハードディスクを「ストライピング」(分散)して保存します。

RAID0こと「ストライピング」は、たった1台のドライブが故障するだけで全データが破損してしまうため、その代替として数々のRAIDレベルが開発されました。たとえば、RAID5・6は「ストライピング」の技術を活用するとともに、データ復元用の符号である「パリティ」を同時に書き込むことで、冗長性を確保しています。

またRAID10(RAID1&0)では、複数のドライブをグループ化して「ミラーリング」をかけたうえ「ストライピング」で分散しながらデータを書き込むことで、冗長性とスピード性の両方を確保することに成功しています。

RAID0の復旧方法

RAID0の復旧方法は、論理障害の場合と、物理障害の場合で異なります。

論理障害の場合

論理障害は、ソフトウェアの不具合、ヒューマンエラー(誤削除など)が原因で、ストレージ(HDD/SSD)に発生したデータ障害です。また、強制終了やリビルド失敗などに起因するデータ書き込みの不整合も論理障害に含まれます。

論理障害の場合、データのバックアップがあれば、RAIDを再構成することで元どおり運用できます。しかし、バックアップがない状態でドライブをパソコンに直接単体接続して修復ツールをかけたり、データ復元ソフトをかけたりすると、データが消失するリスクがありますので、ご注意ください。

物理障害の場合

物理障害は、ストレージ(HDD/SSD)が物理的に破損して生じるデータ障害です。

これは、経年劣化による寿命のほか、外的要因(転倒・落下による衝撃)が原因となることが多く、システム修復ツールや復元ソフトをかけても対応することは出来ません。

この場合、データ復旧を行うには、専門のデータ復旧サービスを利用する必要があります。また運用再開後は、事前にバックアップを取るなど、あらかじめ予防措置を取っておくことが重要です。


RAID0の復旧方法は、主に次の3つです。

  • データ復旧ソフトを使用する
  • バックアップから復旧・リビルドする
  • データ復旧サービスを利用する

データ復旧ソフトを使用する

データ復旧ソフトは破損したファイルシステムなどを修復し、データを復元させるものです。

メリットとして、「個人で手軽に行える」「比較的費用が安く済む」などの点が挙げられます。逆に、デメリットとしては「物理障害が発生している場合は対応できない」「専門業者に依頼するよりも復旧率が低い」「障害を悪化させる可能性がある」という点が挙げられます。

そもそも、RAID構成のストレージは、独自のファイルシステムを採用しているため、単体でPCに接続できません。つまり、一般的な修復ツールや、市販されているデータ復元ソフトでは対応できないことが多く、自力で対処しようとすると状態が悪化する恐れがあります。

バックアップから復旧・リビルドする

RAID崩壊を起こした場合、バックアップをもとにRAIDをリビルドすることで復旧できる場合があります。

バックアップからRAIDを復旧する手順は次のとおりです。

  1. RAIDを停止する。
  2. 破損したディスクを取り外す。
  3. バックアップドライブを組み込む
  4. RAIDを再構築する。

データ復旧サービスを利用する

RAIDが故障した場合、そもそも、故障原因を正確に把握しなければ、データを復旧することはできません

一方、多くの専門的な経験や技術、専門設備を持っているデータ復旧専門業者では、RAIDの故障の原因を正確かつ迅速に特定し、場合によってはRAIDに含まれるドライブを開封して、データを回復するためのプロセスを最短で実行可能です。そのため、データ復旧専門会社は、RAIDのデータを復旧するのに最も向いているといえます。

その他、メリットとして「物理障害でもデータ復旧可能」「ソフトを購入し、作業する手間が省ける」「ソフトよりもデータ復旧率が高い」などの点が挙げられます。つまり、重要なデータがある場合、データ復旧業者に任せるのが最善の方法だといえるでしょう。

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RAID0が崩壊・起動しない原因

RAID0が崩壊あるいは起動しない原因は主に次の6つです。

  • リビルド失敗
  • RAIDカードの故障
  • RAIDコントローラドライバやソフトウェアの不具合
  • ファイルシステムやパーティションの破損
  • ハードウェアの互換性の問題
  • HDD/SSDの故障

①リビルド失敗

これはRAIDを再構築する際に発生するエラーのことです。RAIDにリビルドエラーが発生すると、RAID内のデータが破損・消失する可能性があります。RAIDのリビルドに失敗する代表的な理由は、主に次の通りです。

  • RAID コントローラー(RAID カード)に障害が発生している
  • 破損したディスクが存在する
  • ディスクドライブの不良
  • ディスクドライブの順番が不適切
  • 再構築時に操作を誤り、RAIDレベルを違うレベルに変更した

再構築中のエラー・RAID構成の崩壊

 

リビルドエラー・RAID構成の崩壊が起きた場合、自力でのデータ復旧は困難です。そもそもRAID崩壊・リビルド失敗などのインシデントが起きる時点で深刻なトラブルが発生している可能性が高く、自力での対応そのものが悪影響を及ぼす恐れが高いと考えられます。

リビルド作業中にエラーが発生したら、自己判断せずデータ復元業者に相談したほうが良いでしょう。

RAIDが崩壊した際の対処法についてはこちらの記事をご確認ください。

②RAIDカードの故障

RAIDカードとは、複数のストレージ1つのドライブとして使用するのに用いられるカードです。

RAIDカードが故障した場合、RAID崩壊を起こし、ストレージに保存されたデータが失われる可能性があります。そのため、RAIDカードの故障を未然に防ぐために、定期的なメンテナンスを行うことが推奨されます。

③RAIDコントローラドライバやソフトウェアの不具合

RAIDドラストストスとしてのに用いられるソフトウェアです。もしRAIDコントローラドライバが破損していると、RAIDカードが認識されない、RAIDのデータが取り出せなくなるなどの問題が発生します。

この場合、RAIDコントローラドライバを最新版にアップデートするか、元のRAIDコントローラドライバを再インストールする必要があります。また、RAIDドライバの修復作業は、場合によっては専門知識が必要になるため、専門家に依頼することも想定しましょう。

④ファイルシステムやパーティションの破損

ファイルシステムは、アで、ファディ一方、パーティションは、ドライブ内のデータ領域を複数の区画に分割したもので、各パーティションは、それぞれの特定の目的に特化した領域となります。

それぞれデータを管理する上で欠かせないシステムですが、誤操作や急な停電などでデータの整合性が乱れ、破損する場合があります。この場合、RAIDのデータが読み込めず、RAID崩壊を引き起こすケースがあります。

⑤ハードウェアの互換性の問題

RAIDが認識されない場合、ハードウェアの互換性の問題が起きているか、RAIDの設定が間違っている可能性が考えられます。なお、互換性とは、あるシステムと別のシステムが正常に連携して動作するために必要な特性、規格、技術などを指します。まずはRAIDカードとハードウェアの組み合わせが正しいかをRAIDカードのマニュアルなどで確認しておきましょう。

⑥HDD/SSDの故障

HDD/SSDの障害は大きく分けて、論理障害と物理障害に分けられます。

HDDの論理障害

 

ストレージ(HDD/SSD)の論理障害

論理障害とは、HDD/SSD自体が物理的に故障しているわけではなく、ストレージ内部に保存しているデータに不具合が発生している状態です。

たとえば、データ読み書き中の強制終了によるシステムの整合性の乱れのほか、誤ったデータ消去などヒューマンエラーや、マルウェア感染なども論理障害に含まれます。

以下が、論理障害の代表的な症状例です。

  • HDD/SSDが認識されない
  • HDD/SSDが認識されるが読み取りができない
  • ファイルが正常に読み取れない
  • 誤ってデータ・共有ファイルを削除した
  • 古いNASのデータを新しいデータで上書きしてしまった
  • 誤ってフォーマットや初期化してしまった
  • NASの起動中にケーブルを抜いてしまった
  • RAID崩壊が起こった

誤削除の場合、消えてすぐであればゴミ箱から復元できる可能性が高いですが、時間が経っている場合、データ復旧業者でしか対応できないケースもあります。もし、重要なデータや顧客情報などが消えた・アクセスできなくなった場合、自己対処は控えてデータ復旧業者に相談しましょう。

ストレージ(HDD/SSD)の物理障害

物理障害は、HDD/SSDの部品が破損したり、経年劣化でデータの読み書きができなくなっている状態です。

この状態になる原因としては、経年劣化によるデータ領域の破損、HDD/SSD本体への外的な衝撃が挙げられます。また、HDD/SSDの寿命は3~5年程度と言われており、温度や湿度など使用環境によっては、より寿命を速めてしまいます。

以下が、物理障害の代表的な症状例です。

  • HDD/SSDが動かない
  • HDD/SSDからカチカチ・カタカタなど異常な音がする
  • HDD/SSD内部に異常な振動が発生する
  • 焦げ臭いような異臭がする
  • HDD/SSDを落下・水没させてしまった
  • 3~5年以上使っており、ある日突然認識できなくなった

またHDDは超精密機器であり、物理的衝撃が加わると、データを記録する「プラッタ」という円盤状の部品に、データを読み書きする「磁気ヘッド」が接触し、非常に深刻な重度物理障害を引き起こすこともあります。

物理障害がHDDに発生した場合、機器を開封しての部品交換が必要になるため、自力で復旧することはできません。また専用の環境以外で無理にHDDを開封してしまうと、ほこりやちりが入りこんでしまい、プラッタを傷つける原因になります。

目に見えないほどの小さな傷であってもデータ全体が読み取れなくなるケースもあるため、少しでも物理障害が疑われる場合は、すぐにデータ復旧の専門業者に相談しましょう。

物理障害はデータ復元ソフトで原則対応不可

物理障害は、データ復元ソフトでは原則対応不可能です。
復元ソフトは論理障害(システムの破損や削除データなど)には対応可能ですが、物理障害の場合、そもそもストレージ内部の構造が物理的に壊れているため、ツールをかけると状態が悪化しやすいです。
 
異音や経年劣化など、明らかな物理障害が疑われる状況でツールをかけるのは極力控えてください。この場合、データの要不要に応じて専門業者に対応を依頼するのを必ず検討しておきましょう。

RAID/サーバーのデータ復旧業者で実力を確実に見極めるためのポイント

データ復旧は対象となる機器や障害の状態、症状、必要な設備、知識、技術など非常に幅広いため、同じ「データ復旧業者」の間でも対応できる範囲や技術の高さなどが異なります。

そのため、業者の技術力を見極め、技術力が高い業者に依頼することがもっとも重要なポイントです。

【ポイント1】データ復旧業者の技術力を見極める

  • 復旧実績の数値や指標を明示している
  • 対応できる機器の種類や症状が豊富
  • データ復旧の最高難易度といわれる「データの記録される面に傷のついたHDD(スクラッチ障害)からの復旧実績」がある
  • 復旧スピードが速い
  • 他社で復旧不可能だった機器の復旧実績が多数ある

【ポイント2】信頼できる復旧業者かどうかを見極める

  • 官公庁・大手法人の取引実績が多数ある
  • サービス対応が丁寧で信頼できる
  • プライバシー認証の取得など、セキュリティ対策が徹底されている
  • 復旧ラボへの持込みや見学ができる

【ポイント3】サービスの利用しやすさを見極める

    • 土日祝日の復旧対応や夜間窓口などがある
    • 出張での復旧に対応している
    • 依頼前の初期費用がかからない
    • 特急料金がかからない

上記のポイントから厳選したおすすめのデータ復旧業者は、デジタルデータリカバリーです。

デジタルデータリカバリー


公式HPデジタルデータリカバリー

14年連続データ復旧国内売り上げNo.1のデータ復旧サービス最大手
相談件数36件万超の対応実績
復旧率最高値は95.2%と高い技術力
✔依頼の8割を48時間以内に復旧するスピード対応
✔国際標準規格ISO27001/ISMS認証を取得した万全なセキュリティ体制
✔警視庁からの表彰、東京都からの技術革新による表彰など豊富な実績

こちらのデジタルデータリカバリーは、国内で最も規模が大きいデータ復旧業者の1つです。依頼前に無料で相談・診断・見積まで行ってくれるので、どこのデータ復旧業者に依頼するか迷った場合はこちらのデジタルデータリカバリーがおすすめです。

RAID0を復旧する際の注意点

RAID0などによりアクセスができなくなった場合、さまざまな修復方法がありますが、特に、以下の5点に注意してください。

  • リビルド・データの再構築はNG
  • HDD/SSDの順番入れ替え・交換はNG
  • HDD/SSDを取り外し単体で電源を入れるのはNG
  • RAIDカードの交換はNG
  • ファームウェアのアップデートを行う

リビルド・データの再構築はNG

RAIDを構築している複数のHDD/SSDは同時期に製造されたものであるため、もしリビルド中に別のHDD/SSDが故障すると、リビルド前より状態が悪化する恐れがあります。

とくにRAID0は冗長性が一切ないため、リビルドに失敗すると全てのデータが消失するリスクがあるため、出来る限りリビルドは避けましょう。

HDD/SSDの順番入れ替え・交換はNG

RAID0では、複数台のHDD/SSDに分割されたデータが、規則的に保存される仕組みです。

しかし、HDD/SSDの順番を間違えて交換すると、本来は保存されるべきでないところにデータが保存されてデータの規則性が乱れてしまい、データが破損、あるいは上書きされてしまうリスクがあります。HDD/SSDの入れ替えや交換は出来る限り避けましょう。

HDD/SSDを取り外し単体で電源を入れるのはNG

RAIDを構築している1台のHDD/SSDを取り出し、単体で電源を入れてもデータを読み取ることはできません。それどころか、HDD/SSDに別のデータが上書きされることもあり、RAIDを構成するHDD/SSDとして使えなくなることもあります。

また、パソコンから「フォーマットしますか?」などのメッセージが表示されることもあり、もしフォーマットすると、HDD/SSDのデータは失われ、再度RAIDに接続してもデータを読み取ることができなくなります。

RAIDカードの交換はNG

RAIDカードの故障時に、新しいRAIDカードに交換する際は注意が必要です。なぜなら、RAIDカードには特殊なものが多いため、もし、互換性のないRAIDカードに交換してしまうと、HDD/SSDに不具合がなくても、データの読み取りができなくなる恐れがあります。

ちなみに、HDD/SSD内部に別の障害が併発している場合、たとえRAIDカードが一致していてもデータを見ることは出来ません。

ファームウェアのアップデートを行う

RAID0に不具合があるとき、ファームウェアのアップデートを行うのは控えてください。ファームウェアのアップデートを行うと、データが失われる可能性があります。RAID0が正常に動作するようになったら、ファームウェアをアップデートすることをおすすめします。

RAID0でデータ消失を防ぐ方法

RAID0でデータ消失を防ぐ方法は次の通りです。

  • 初期症状に敏感になる
  • 定期的にBIOSをかける
  • イベントログをチェックする

初期症状に敏感になる

RAIDでのデータ消失を防ぐためにも、初期症状には敏感になりましょう。

たとえば、次のような症状が起きる場合は要注意してください。

  • RAIDに接続したストレージが認識されない
  • RAIDのストレージが不安定になる・予期せずクラッシュする
  • ディスクの読み取り/書き込みが遅い
  • ディスクのエラーが表示される
  • ディスクがフリーズする
  • RAIDレベルが表示されない
  • ディスクのミラーリングが停止した

定期的にBIOSをかける

BIOSとは、BIOS(Basic Input Output System)の略称で、デバイスの状態を判断できるソフトウェアです。BIOSを定期的にかけることで、不具合が早期に発見される可能性が高まります。

イベントログをチェックする

RAID0でデータ消失を防ぐ方法としてイベントログをチェックすることをおすすめします。

イベントログには、ドライブのエラー情報が逐一記録されています。そのため、イベントログをチェックすることで、ハードドライブのトラブルを早期に発見し、データの損失を最小限に抑えることができ想定しましょう。

まとめ

ここまでRAID0の障害原因と復旧する際の注意点などについて紹介しました。

RAID0は容量を余すことなく使え、全RAIDレベルでも最も高速で使えるという魅力的なRAIDですが、その分データ復旧の難易度も高く、自力で復旧を試みると、状態が悪化する恐れは非常に高いです。

RAID構築の際には「定期的にバックアップが必要」ということを、常に考慮しておきましょう。

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