RAID-Zに異常が発生する原因と復旧方法を徹底解説

RAID-ZはZFSによる高度な冗長性と信頼性を備えたRAID構成ですが、いざ障害が発生すると、「一手のミスでデータが全消失する」緊張状態に陥ります。DEGRADEDやFAULTEDが表示されたら、自己流の対応は危険です。この記事では、RAID-Zで障害が起こる原因と、それに対する具体的かつ安全な復旧手順を詳しく解説します。

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RAID-Zに異常が発生する主な原因

RAID-Zは信頼性の高いファイルシステムですが、実際の現場では様々な要因でDEGRADEDやFAULTED状態になることがあります。ここでは代表的な原因を解説します。

ディスクの物理障害・劣化

ディスクにSMARTエラーや読み書き・チェックサムエラーが増えると、ZFSは該当ディスクをFAULTEDやOFFLINEとして扱い、プール全体の状態がDEGRADEDに落ちます。この状態が続くと、冗長性を失い、さらなる障害でプールがUNAVAIL(読み込み不可)になるリスクがあります。

許容範囲を超えた複数台障害

RAID-Z1では1台、RAID-Z2では2台までのディスク障害が許容されますが、それを超える台数の故障が同時または連続して発生すると、プールがFAULTEDまたはUNAVAILになり、通常の方法では読み取りができなくなります。

ケーブル・HBA・バックプレーン不良

HDDそのものは正常でも、接続ケーブルやホストバスアダプタ(HBA)、バックプレーンの不良によりI/Oエラーが多発することがあります。これが原因で、正常なディスクが誤って故障と判断されることもあるため、障害の切り分けが重要です。

電源トラブル・突然のシャットダウン

停電や電源ユニットの異常によって、ZFSプールのメタデータが破損し、整合性チェックに失敗してDEGRADEDやFAULTEDになることがあります。定常状態でのシャットダウン以外は、ZFSにとって大きな負荷となります。

人為的ミス・コマンドの誤使用

detach、offline、replaceなどのZFSコマンドを誤ったディスクに対して実行したり、拡張や再構成の途中でシステムを再起動したりすることで、プールに重大な問題を引き起こす場合があります。

このような原因によってRAID-Zが不安定になると、状態を正しく見極め、慎重に対応しないと取り返しがつかなくなるリスクがあります。

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RAID-Zに異常が発生した際の復旧方法

RAID-ZでDEGRADEDやFAULTEDが出た際、安易にコマンドを実行すると状況を悪化させる可能性があります。以下では、復旧に向けての正しい確認と手順を解説します。

zpool statusで状態確認

まずはプールの状態を正確に把握することが重要です。どのディスクがどの程度のエラーを出しているのか、ZFSがどう認識しているのかを確認します。

以下のコマンドで現在のプール状態と各デバイスのエラーを確認します。

zpool statusの確認手順

  1. ターミナルを開き、zpool status -v プール名を実行
  2. state(ONLINE / DEGRADED / FAULTED / UNAVAIL)を確認
  3. 各ディスクのREAD/WRITE/CKSUMエラー数を確認し、異常箇所を特定
  4. プール全体の状態と照らし合わせて、復旧の方向性を判断

ハードウェアや接続の確認

ディスクに障害があるように見えても、接続不良やHBA不調が原因である可能性があります。不要なディスク交換を避けるため、物理層から確認を行います。

ハードウェア確認の流れ

  1. 対象ディスクのSMART情報を確認(例:smartctl -a /dev/sdX)
  2. SATA/SASケーブルを抜き差し・交換して接触不良を確認
  3. 別のポートやHBAで認識するかを確認
  4. 問題が接続由来か、ディスク自体の故障かを切り分ける

scrubとclearによる復旧チェック

軽微なエラーや一時的な障害であれば、ZFSの自己修復機能で回復する場合があります。まずはclearとscrubを実行して、状態が安定するかを確認しましょう。

scrubの実行手順

  1. zpool clear プール名 で一時的なエラー状態をクリア
  2. zpool scrub プール名 で整合性チェックと自己修復を開始
  3. zpool status でscrubの進行状況を確認
  4. scrub後に再度エラーが出る場合は、恒久障害と判断

単一ディスク障害の復旧手順

RAID-Zで1台のディスクに明確な障害がある場合、ZFSのreplace機能で新しいディスクに交換し、リシルバー(再構築)を行います。

ディスク交換とリシルバーの手順

  1. zpool statusで障害ディスクを確認
  2. zpool offline プール名 デバイス名 で該当ディスクをオフライン
  3. サーバをシャットダウンし、物理的にディスクを交換
  4. zpool replace プール名 古いデバイス 新しいデバイス で再構成
  5. zpool status でstateがONLINEに戻るまで確認

複数ディスクにエラーがある場合の対応

複数ディスクに軽微なエラーが出ている場合は、まず最重要データのバックアップを取り、scrubでの修復を試みます。それでも改善が見られない場合、早急に専門業者への依頼が推奨されます。

複数エラー時の優先対応

  1. 最重要なデータをすぐに外部ストレージへバックアップ
  2. scrubを実行してZFSの自己修復を試す
  3. 改善がなければ、それ以上の操作をせず業者相談へ切り替え

専門業者に相談・依頼する

ここまでの対処法を試しても改善できなかった場合、機器に重大なエラーや物理的な故障が生じている可能性が高いです。この場合、続けて使用すると損傷がひどくなり、復旧できなくなる可能性があります。さらに、自力で分解したり復旧作業を行うのも状態が悪化するケースが多いです。少しでもデータを失いたくない方は速やかに専門業者に相談することをおすすめします。


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まとめ

RAID-Zは非常に堅牢なストレージ技術ですが、一度DEGRADEDやFAULTEDの状態に陥ると、自己判断での復旧は極めて危険です。障害の原因は、物理的なディスクの故障にとどまらず、ケーブル不良や人為的ミスなど多岐にわたります。特にZFSでは、誤ったreplaceやimport操作が取り返しのつかないデータ損失を引き起こすことも少なくありません。

「zpool statusで状態を正確に確認する」「scrubやclearで改善するかを見極める」「単一障害なら慎重にリプレース作業を進める」など、段階を踏んだ対応が求められます。複数のディスクでエラーが出ている、状態がUNAVAILになっているなどの深刻な場合は、無理に操作を続けず、速やかに専門業者に相談することが最善です。

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