ネットワーク対応ストレージを比較
知らないとまずいことになるNASとSANの技術的な違い
SANアーキテクチャとNASアーキテクチャを使うならば、それぞれの違いを理解する必要がある。オブジェクトストレージとクラウドの台頭で違いへの理解が一層重要になってくる。
SAN（Storage Area Network）は一般的にスイッチ経由でファブリックに接続しているストレージだ。SANには多数の異なるサーバがアクセスできる。サーバのアプリケーションとOSにとって、SANのデータストレージとローカルにあって直接接続しているストレージは、どちらにアクセスするにしても大きな違いはない。SANは、DAS（Direct Attached Storage）と同じようにデータへのブロックアクセスをサポートしている。
NAS（Network Attached Storage）はリモートでファイルを供給する方法だ。ファイルへのアクセスは、使用中のファイルシステムにインストールしているソフトウェアではなく、ファイルのI/O処理を代行するCIFS（Common Internet File System）やNFS（Network File System）などのリモートプロトコルを使用して別のデバイスにリダイレクトする。リダイレクト先のデバイスは、独自のファイルシステムを使用する何らかのサーバとして運用している。この仕組みによりファイルの共有とデータの一元管理が可能だ。
NASとSANを比較した場合、NASはファイルI/O用のシステム、SANはブロックI/O用のシステムと捉えることができる。ただし、NASとSANの比較で覚えておくべきことが1つある。それは、NASにおける「ファイルのI/O要求」を最終的にアタッチしたストレージデバイスのブロックアクセスに変換することだ。
併せて読みたいお薦め記事
NASを選ぶポイント
SANにNVMe、ストレージキーワード
ストレージのオブジェクトI/Oが普及するにつれて、ブロックストレージと併用するSANおよびファイルストレージと併用するNASの境界は曖昧になるだろう。ストレージにおけるオブジェクトI/Oの普及は、クラウドストレージにおけるストレージでもオブジェクトI/Oの使用が増加している事情の影響が大きい。
ベンダーは各社のストレージニーズに対応するため、ブロックI/OやファイルI/OからオブジェクトI/Oに移行している。だが、ユーザーは慣れている方法でデータにアクセスすることを望んでいる。具体的には、SANであればブロックストレージ、NASであればファイルストレージだ。ベンダーはフロントエンドでNASやSANの操作性を提供し、バックエンドはオブジェクトストレージをベースとするシステムを提供するようになっている。
ファイル、ブロック、オブジェクト
ファイルI/Oストレージでは、クライアントPCが搭載するストレージドライブと同じ方法でデータを読み書きする。フォルダ内にファイルがある階層構造を採用し、フォルダは別のフォルダの入れ子にできる。これは一般的にNASシステムで使用するアプローチで、次のような利点がある。
- NFSやCIFSなど最も一般的なNASプロトコルを使用すると、ユーザーはローカルドライブと同じようにファイルやフォルダ全体をコピーして貼り付けられる
- IT部門による管理の簡略化に役立つ
ブロックI/Oストレージは、各ファイルやフォルダを小さなデータのブロックとして処理し、各ブロックのコピーをSANシステムの各種ドライブとデバイスに配布する。このアプローチには、次のような利点がある。
- データの信頼性が高くなる。1台以上のドライブで障害が発生しても、引き続きデータにアクセスできる。
- 高速なアクセス。ファイルはユーザーの最寄りのブロックから再構築できるので、ユーザーはフォルダ階層を操作しなくて良い。
また、オブジェクトストレージと従来のストレージの特徴をまとめて比べると以下の通りになる。
| ストレージタイプ | オブジェクトストレージ | ファイルベースのストレージ | ブロックベースのストレージ |
|---|---|---|---|
| トランザクション単位 | オブジェクト（カスタムメタデータを伴うファイル） | ファイル | ブロック |
| 対応している更新の種類 | インプレース更新非対応（更新により新しいバージョンのオブジェクトが作成される） | インプレース更新対応 | インプレース更新対応 |
| プロトコル | REST、SOAP over HTTP | CIFS、NFS | SCSI、ファイバーチャネル、SATA |
| メタデータの対応 | カスタムメタデータ | ファイルシステムの固定属性 | システムの固定属性 |
| 最適なもの | 比較的静的なファイルデータ、クラウドストレージとして | 共有ファイルデータ | トランザクションデータ、更新頻度の高いデータ |
| メリット | スケーラビリティ、分散アクセス | 共有ファイルのアクセスと管理のしやすさ | 高パフォーマンス |
| デメリット | 更新頻度の高いデータに向いていない、ロックメカニズムのある共有プロトコルが提供されない | データセンターを超えて拡張するのが難しい | データセンターを超えて拡張するのが難しい |
オブジェクトI/Oストレージは各ファイルを1つのオブジェクトとして処理し、入れ子になったフォルダの階層を持たない。前者はファイルI/Oと同じで、後者はブロックI/Oと同じだ。オブジェクトストレージでは、全てのファイルとオブジェクトは1つの巨大なデータプールまたはフラットなデータベースに格納する。ファイルは、ファイルに関連付けているメタデータまたはオブジェクトストレージOSによって追加したメタデータに基づいて検出する。
オブジェクトストレージは3つの中で最も低速なストレージで、主にクラウドのファイルストレージとして使用している。ただし、メタデータへのアクセス方法に関する最近の進歩と高速なフラッシュドライブの普及により、オブジェクトストレージ、ファイルストレージ、ブロックストレージの間にあった転送速度の差は縮まっている。
ユーザーから見えるNASとSANの姿
NASとSANの違いは、「ユーザーがストレージとしてどのように扱えるか」にも表れる。
NASシステムやNASデバイスは、標準のイーサネット接続経由でネットワークに接続する。そのため、ユーザーからは「他のネットワーク接続デバイス」と同じように見える。ユーザーは作業を行うためNASに接続する。ネットワークに接続している他のデバイスと同様、NASデバイスにも専用のOSを搭載しており、ユーザーのPCが送信したデータの書き込みと読み出しに関する命令をNASデバイスのOSが処理する。
SANは、ユーザーのPCにマウントするとローカルドライブとして表示する。これはSANデバイスがローカルドライブとして機能することを意味する。そして、ユーザーのPCにインストールしているOSが、データの読み出しと書き込みのコマンドを処理する。その結果、ユーザーはSANデバイスを「他のローカルストレージドライブ」と同じように操作できる。それ故、SANではソフトウェアのインストールも可能だ。
NASとSANの接続
NASシステムは、1台のサーバまたは1台のデバイスに統合した一連のドライブやサーバだ。NASは通常イーサネットスイッチにイーサネットケーブルを差し込む形でネットワークに直接接続している。
SANシステムは、ドライブ、デバイスまたはサーバをプールしたものだ。これらは、iSCSIやファイバーチャネルなどのネットワークファブリックを使用して接続している。
イーサネットとファブリックは何年にも渡って高速化に取り組んできた。だが、ファブリックは直接接続という点で常にアドバンテージを持っていた。それはイーサネット接続に付随するTCP/IPの手続きを踏まなくてもすむからだ。データの速度が同等なら、ファブリックにはI/Oの速度に関してアドバンテージがある。その理由はシンプルで、ストレージとユーザーの間でやりとりするデータが少ないからだ。
マザーボードがもたらす未来
現在、最も活気があるのは、NVMe over Fabricsプロトコルの拡張だ。
NVMeプロトコルは、PCI Expressバス経由でフラッシュストレージデバイスをPCのマザーボードに接続する最も高速な方法だ。これはSerial ATA経由で接続したSSDよりもずっと高速になる。SANシステムを構成するファブリックに高速なNVMe接続を拡張できる場面を想像してみてほしい。
ただ、NVMeはリモートエンドユーザーとストレージアレイの間でデータを転送できない。そのため、メッセージ層を使用する必要がある。このような理由から、NVMeはイーサネットで接続したNASシステムのように認識できる。イーサネットで接続したNASシステムは、イーサネットのTCP/IPを使用してデータの流れを処理している。
NVMe over Fabricsの開発者は、リモートダイレクトメモリアクセス（RDMA）を使用してメッセージ層が速度に与える影響を最小限に抑えるべく取り組んでいる。現在提案しているRDMAには、「RDMA over Converged Ethernet」（RoCE）、「Internet Wide Area RDMA Protocol」（iWARP）、「InfiniBand」がある。なお、InfiniBandは現在高性能なコンピューティングシステムで採用している。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
製品資料
[株式会社MatrixFlow] 「物流リソース最適化」ガイド：人員・配車・傭車を出庫依頼の確定前に決めきる -
製品資料
[株式会社キーエンス] なぜRPA導入は頓挫する？ シナリオ作成の壁を乗り越える解決策とは -
製品資料
[株式会社セールスフォース・ジャパン] 「CRMは設計と無関係」は本当か？ PLMとの融合で実現する高速開発 -
事例
[日本ヒューレット・パッカード合同会社] AIエージェントの時代にどう備える？ 「新たな働き手」を支える3要素とは -
製品資料
[日本ヒューレット・パッカード合同会社] “横並びの自動化”から脱却、AI活用で生産性と競争力を高める秘訣
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
法務と開発者で「言葉が通じない」問題 トヨタやソニーが語るOSS管理の真実
-
2
なぜ「全社配布Copilot」は使われないのか？ 失敗に学ぶAI定着
-
3
なぜ「Gemini 4 Argon」は出遅れたのか？ Googleが狙う“逆転のシナリオ”
-
4
ChatGPTは“検索しまくり”でGeminiは“淡泊”？ データが明かすAIの裏側
-
5
損保ジャパンはなぜ「COBOL」を捨てなかったのか？ 脱メインフレームの真相
-
6
【漫画付き】ひとり情シス協会が明かす、RAG導入でしくじる企業「2つの共通点」
-
7
AI時代のITインフラ戦略とは？ 販売代理店が知っておきたい最新トレンド
-
8
情シスの約8割が転職や退職を意識 調査で分かった“辞めたくなる最大の理由”
-
9
人間のせいでAIエージェントの生産性が上がらない
-
10
「IBM i（AS/400）はクローズドなシステム」という誤解 DXに寄与する一歩
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
不審メールの経路や見せ方に変化？ 2026年夏の3事例から見えた動向と対処方法
-
2
家庭用Wi-Fiルーターの業務利用は危険？ 避けるべき理由と具体的な対策
-
3
Microsoft 365を安全に運用 うっかりミスやサイバー攻撃に備えるデータ保護術
-
4
財務部門がAIを最大限に活用する方法 無駄のない戦略的リーダーシップへの道
-
5
LLMが兵器化？ 元FBI高官が鳴らす警鐘とセキュリティツール統合のポイント
-
6
「オンプレミス回帰」せざるを得ない“合理的な理由”
-
7
なぜRPA導入は頓挫する？ シナリオ作成の壁を乗り越える解決策とは
-
8
生成AIを開発に導入しても効果が見えない？ 実証実験で分かった成果と課題
-
9
経産省DX指針から読み解く、受発注業務デジタル化ロードマップ
-
10
HDDを使わない「SSDオンリー」が無謀なのはなぜ？
TechTargetジャパン SNS
@techtarget_itmをフォロー
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー