SHR 2本構成での容量変化メカニズム

SHRは全ドライブをチャンク（細分化されたブロック）単位で分割し、各チャンクをミラーリングで保護します。2本構成の場合、利用可能な容量は常に 「最小ドライブの有効容量」 小さい方のHDD容量が基準となり、それを超える部分は無視されます。 に依存します。

• 大容量ドライブに1本交換しても、パートナーが小容量のままでは超過分が保護対象外（死に領域化）となります。
• 2本目も大容量に交換しリビルドが完了すると、両者の最小容量が引き上げられ、死に領域がすべて有効活用されます。

図：8TBから18TBへの段階的交換における利用可能容量と死に領域の推移

具体例：初期8TB×2からの段階的交換

実測値ベースでの交換手順と内部の挙動を示します。

なぜ1本交換で容量が増えないのか

ミラーリングの原則として、データは常に2箇所に複製される必要があります。大容量ドライブを挿入した際、システムは新しいチャンクに古いデータを修復コピーしますが、全体の利用可能領域の計算は「全ドライブの最小有効容量」で行われます。

図：18TB + 8TB構成時の18TBドライブ内部の領域割合（保護対象外の死に領域が発生）

2本構成特有の運用現実

• 最適交換手順 新しい大容量HDDを2本同時に購入し、1本目の交換・リビルドが完了した直後に2本目を交換することが、即座に容量を増加させる最善の手段です。
• 容量停滞期間 1本ずつ期間を空けて交換した場合、中間期間（数日〜数週間）は容量が一切増えません。データ増加が緩やかな環境では許容されますが、急を要する場合は同時手配が推奨されます。
• リビルド時間 8TBから18TBへのリビルドにはおおよそ12〜24時間、30TBへの交換では30〜50時間を要する場合があります（データ量やHDD性能に依存します）。
• 2ベイの制約 効率的なSHR-1（RAID5相当）へ移行するには最低3本のドライブが必要です。2ベイ機では生涯ミラーリングによる1障害耐性に留まります。

SHR 2-3本構成の10年運用メカニズム

SHRは2-3本構成であっても、10年単位の長期運用従来のRAIDでは2-3ベイ機種が事実上「買い替え前提」になるが、SHRは同一機種内でディスクを入れ替え・追加しながら容量を積み上げられる構造で容量を段階的に増やし続けられる唯一の現実解です。

図：SHR 2-3本構成での10年運用における容量推移

2-3本限定で10年持つ具体的な理由

• 柔軟な昇格

  1本から始めても、2本目を追加すれば自動的にミラー化。さらに3ベイ機へ移行して3本目を加えれば、すぐにRAID5相当へ切り替え可能です。

• 容量効率

  異なる容量のHDDを組み合わせても無駄が少なく、例えば18TBと30TBの組み合わせなら約17TBを利用可能。大容量側の多くが保護されます。

• 高速再構築

  HDD交換時は新しい領域だけを再構築するため、従来RAIDのように全容量を再ストライピングする必要がなく、数時間〜1日程度で完了するケースが多いです。

• 保護拡張

  最初は1障害耐性（SHR-1）で運用し、後から必要に応じて2障害耐性（SHR-2）へ移行可能。最低4本必要ですが、3本時でもSHR-1で安全に運用できます。

図：SHRと従来RAIDの10年運用における容量比較

SHR データスクラビングの全貌

SHRで長期保存を行う場合、データスクラビング保存データを全ブロック読み出し、ビット単位で劣化（ビットロット）を検知・修復する保守作業は必須の防御線となる。2台構成では実質無力化されるため、構造的な限界が明確に存在する。

図：構成ごとのビットロット耐性レベル（スクラビング有効度）

データスクラビングの必須条件

• 3台以上の物理ドライブ SHR-1またはSHR-2でRAIDレベルのスクラブが初めて機能する。2台ではファイルシステムチェックサムのみで限定的。
• Btrfs + チェックサム有効化 各共有フォルダで「高度なデータ整合性のためのデータチェックサム」を必ずオンにする。オフでは検知自体が不可能。
• 月1回以上の定期実行 放置すると複数ブロックの劣化が蓄積し、1台故障で修復不能領域が爆発的に増加する。

スクラビングの2段階構造

• ファイルシステムスクラブ（Btrfs） すべてのファイルを読み出し、チェックサム不一致を検知 → SHRのパリティから即時修復。修復不能ファイルはログ記録。
• RAIDスクラブ（ストレージプール） 全ブロックのパリティ整合性を再計算。隠れエラーを発見し、パリティからデータ再構築。3台以上でしか動作しない。

実運用での所要時間と負荷

よくある質問 (FAQ)