ファイル、ブロック、オブジェクト
いまさら聞けない「SAN」と「NAS」 アーキテクチャで読み解く、その違いとは（1/3 ページ）
なじみ深いSANとNASだがその違いを明確に理解できているだろうか。本稿では扱うデータの種類やアーキテクチャの観点から違いを読み解いてみる。新たに台頭するさまざまなストレージたちについても紹介するので参考にしてほしい。
ストレージのアーキテクチャを考える
SAN（ストレージエリアネットワーク）とは、一般的にスイッチを経由させて接続するストレージを指す。複数の異なるサーバからアクセスできるストレージで、データにブロック単位でアクセスできる。
NAS（ネットワーク接続ストレージ）はリモートでファイルを扱えるストレージだ。ファイルシステム上でソフトウェアを使うのではなく、ファイルアクセスの入出力情報を別のデバイスに転送する方式となる。転送にはSMBやNFSなどのファイルに関わるプロトコルを使用する。転送先のデバイスは独自のファイルシステムを備えたサーバとして動作し、ファイル共有を実現する。
SANとNASのどちらにするか保存するデータの種類に依存する。ブロックアクセスならSAN、ファイルアクセスならNASといった具合だ。ただNASにファイルアクセスしても、ブロックアクセス型のストレージデバイスに接続されていれば、最終的にはブロックアクセスに変換される。SANとNASを比較する場合はその点にも注意が必要だ。
併せて読みたいお薦め記事
SANとNASはどこへ向かっている？
バックエンド側のストレージとして注目されるオブジェクトストレージ
SANは、例えばRDB（リレーショナルデータベース）内に存在するデータなどの「構造化データ」に適している。NASは「非構造化データ」に使用する。非構造化データはファイルや電子メール、画像、動画、通信などリレーショナルデータベースでは扱われないタイプのデータを表す。
ベンダーはストレージニーズに対応するため、ブロックやファイルといった単位からオブジェクトへと移行している。だが、それでもユーザーは使い慣れた方法でデータにアクセスしたいと考えている。つまり、ブロックストレージにはSANを、ファイルストレージにはNASを利用したいということだ。ベンダーはフロントエンドではNASやSANの操作性を提供しながら、バックエンドではオブジェクトストレージをベースにするという動きになっている。
ファイル、ブロック、オブジェクトの違い
ファイルストレージのデータ読み書きは、階層構造を使用し、ファイルはフォルダ内に収容する。フォルダは別のフォルダの内部に入れ子にできる。NASでは一般的にこの方式が用いられ、次のようなメリットがある。
- ユーザーはローカルドライブや外付けドライブと同じようにファイルやフォルダを扱える
- 管理が簡単なため、IT部門の負担が少ない
ブロックストレージは、各ファイルやフォルダが小さなデータのブロックとして扱われ、各ブロックの複数のコピーがSAN内のさまざまなドライブやデバイスに分散される。この方式には、次のようなメリットがある。
- 1つ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ためデータの信頼性が向上する
- ユーザーがフォルダ階層を操作しなくても、素早く目的のファイルにアクセスできる。
オブジェクトストレージは各ファイルを1つのオブジェクトとして扱う。この点はファイルストレージと同じだ。オブジェクトストレージは、入れ子になったフォルダ階層を持たない。この点はブロックストレージと同じだ。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を1つの巨大なデータプールまたは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られている構成情報（メタデータ）またはオブジェクトストレージのOSが追加したメタデータを基に検出する。
オブジェクトストレージは3つの方法の中で最も低速なストレージだ。主にクラウドのファイルストレージとして使用される。メタデータへのアクセス方法に関する進歩と高速フラッシュドライブの使用増加により、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見られた速度の差は縮まっている。
ユーザー視点でのNASとSAN
SANとNASの主な違いは「ユーザーからどう見えるか」という点だ。
NASはイーサネットを使ってネットワークに接続する。ユーザーからは他のネットワーク接続型デバイスと同じように見える。NASのファイルにアクセスする場合は、ユーザーはまずNASに接続し、その後NAS上のファイルにアクセスするという流れになる。NASデバイスは専用OSを備え、ユーザーのPCから送信されるデータの書き込みと読み取りに関する要求を管理している。
SANとNASの構造の違い
SANはローカルドライブとして機能する。ユーザーのPCにインストールされているOSが、データの読み取りと書き込みの要求を管理する。その結果、ユーザーはSANデバイスを他のローカルドライブと同じように操作できる。そのため例えばSANにソフトウェアをインストールすることも可能だ。
SAN接続とNAS接続の違い
NASは一般的にイーサネットケーブルとスイッチを利用してネットワークに接続する。SANはiSCSIやファイバーチャネル（FC）などのファブリックを使ってドライブやデバイス、サーバなどに接続する。
イーサネットとファブリックは長い間、互いに高速化を競ってきた。現在はイーサネット接続のTCP/IP処理を必要とせずに直接接続できる点で、ファブリックが優位を保っている状態だ。
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