簡単に言えば、ネットワークストレージとは、ネットワーク経由でクライアントが利用できるようにデータを保存する手段全般を指します。データの利用方法の変化や、収集・処理するデータ量の飛躍的な増加を背景に、データをより効率的に保存・管理する新たな方法が生まれ、現在ではネットワークストレージに含まれる技術は多岐にわたります。本稿では、従来型から新しいものまで、ネットワークストレージの主な種類を紹介します。
ネットワークストレージとは？
メインフレームの時代には、データは実際のコンピューター処理装置とは物理的に分離して保存されていましたが、アクセスできるのは処理装置を介した場合に限られていました。PCベースのサーバーが普及すると、ストレージはPC内部に組み込まれた内蔵ドライブ、または直接接続された外付けドライブへと移行しました。保存するデータ量が増え、より迅速にアクセスする必要性が高まるにつれ、より優れた選択肢としてネットワークストレージが登場しました。
ネットワークストレージとは、ユーザーがデータを保存・アクセスできるようネットワークに接続された、あらゆる種類のストレージを指します。ネットワークストレージには複数の種類があります。ここでは最も一般的なものを見ていきましょう。
直接接続ストレージ（DAS）
直接接続ストレージ（DAS）とは、ホストシステムに直接接続されたストレージデバイスです。DASの最も単純な例はサーバーやコンピューターの内蔵ハードドライブですが、外付け筐体に収められたストレージデバイスもこれに含まれます。DASはネットワーク接続されていません。その代わり、Small Computer System Interface（SCSI）、Serial Advanced Technology Attachment（SATA）、Serial-Attached SCSI（SAS）、Internet SCSI（iSCSI）などの周辺接続を使い、コンピューターのバスインターフェース上のカードに直接接続されます。この直接接続により、ネットワークストレージより高速かつシンプルになる一方、制約もあります。DASは容易に拡張できず、共有もできないうえ、バックアップやリカバリーにもあまり適していません。ただし、最も安価なストレージタイプであり、その速度から、ネットワークに接続された物理サーバーであっても、現在も大半がDASストレージから起動しています。
ネットワーク接続ストレージ（NAS）
ネットワーク接続ストレージ（NAS）は、ネットワークに直接接続されたデバイスを使用するデータストレージ方式です。周辺接続ではなく、Ethernetやファイバーチャネルスイッチなどのネットワーク接続を使用します。各デバイスにはIPアドレスが割り当てられ、クライアントは、データへのゲートウェイとして機能するサーバー経由でアクセスできます。また場合によっては、中継となるサーバーを介さず、クライアントがデバイスに直接アクセスすることも可能です。
異なるオペレーティングシステムを実行するサーバーが多数ある環境では、NASによって、セキュリティ、管理、バックアップとともにデータストレージを一元化できます。初期のNASデバイスは、複数のCD-ROMドライブを搭載した独立型筐体であるCD-ROMタワーが主流でしたが、現在のNASデバイスでは従来型の磁気ハードドライブ、または近年増加しているソリッドステートドライブ（SSD）が使われています。
NASは容易に拡張でき、ネットワークにさらなるフォールトトレランスをもたらします。DAS環境では、サーバーが停止すると、そのサーバーが保持するデータは利用できなくなります。NASなら、データはネットワーク上に残り、クライアントからアクセスできます。RAIDのような、信頼性と安全性を確保するため、1つのアレイ内に複数のドライブを構成して配置する方式をはじめとするフォールトトレラント対策を利用すれば、NASデバイスが単一障害点になるのを防げます。
詳しく見る：ネットワーク接続ストレージのセキュリティ。
ストレージエリアネットワーク（SAN）
「SAN」とは、相互に接続されたストレージデバイスと、SANへのアクセスポイントとして機能するサーバーまたはサーバークラスターから成るネットワークです。構成によっては、SANがネットワークにも接続されます。SANでは、デバイスを接続する仕組みとして専用スイッチを使用します。通常のEthernetネットワークスイッチに似たこれらのスイッチが、SANの接続ポイントとして機能します。
デバイス同士が別のネットワーク上で通信できることには、多くのメリットがあります。ユーザーは、他のトラフィックを遅延させるようなギガバイト単位のデータ転送でメインネットワークのインフラを「汚染」することなく、ネットワーク上のあらゆるデータをバックアップできます。SANは、今後数年で企業のデータストレージ技術として主流になると見込まれています。
詳しく見る：企業向けSANソリューション。
ネットワークストレージの代替技術
SANとNASは広く利用されているネットワークストレージですが、企業がネットワーク経由でデータストレージへのアクセスを提供する方法はこれだけではありません。ここでは、その他の有力なストレージ技術をいくつか紹介します。
コンバージドストレージとハイパーコンバージドインフラストラクチャ（HCI）
コンバージドストレージは、ストレージ、コンピューティング、ネットワーク、そして管理ソフトウェアの基本機能の一部を、事前構成済みの単一システムに統合します。従来型のサーバーとネットワークストレージに依存するIT戦略から脱却しつつある現在のデータセンターで、このハードウェアベースのアプローチは普及しつつあります。コンバージドストレージのインフラはIT管理を一元化するため、導入が拡大しています。プロビジョニングや拡張も比較的容易で、導入期間とコストを削減し、管理を簡素化できます。
同様に、ハイパーコンバージドストレージインフラストラクチャ（HCI）も、ストレージ、コンピューティング、ネットワークを単一の高度に仮想化されたシステムに統合します。このシステムは標準的なx86コンピューターハードウェア上に構築されます。ハイパーコンバージド構成では、従来のデータセンターコンポーネントを取り除き、単一の仮想アプライアンスに置き換えるため、物理的にハードウェアを追加することなくノードを増やして、より容易にアップグレードや拡張を行えます。このソフトウェア定義によるシステムおよびワークロード管理アプローチにより、より俊敏で柔軟な運用が可能になります。
詳しく読む：ハイパーコンバージドインフラストラクチャの主要ベンダー9社。
サービスとしてのストレージ（STaaS）
サービスとしてのストレージ（STaaS）は、NASやSANのソリューションに対抗する、もう1つの人気の選択肢です。クラウドストレージベンダーは、複数の拠点にあるサーバーで実装された仮想化を利用し、あらかじめ定めた稼働時間または可用性を顧客に保証するサービスレベル契約（SLA）を結びます。ベンダーはサーバー運用の複雑な実務から顧客を切り離し、仮想リソースをプロビジョニングできる自動プロセスを組み込んだ使いやすいインターフェースを提供します。
詳しく見る：STaaS。
オブジェクトベースストレージ
オブジェクトベースストレージは、構造化データではなく、メール、メディアや音声ファイル、センサーデータ、Webページなどの非構造化データを保存するために設計されています。ほとんどの企業では、後者より前者のデータの方が多く存在します。保存される各オブジェクトは、データそのもの、メタデータ、そしてアプリケーションがストレージからアクセスまたは取得するために使う一意の識別子で構成されます。必要に応じて拡張できるため、非構造化データを保持したい企業に適しており、オンデマンドのクラウドサービスプロバイダーによるオブジェクトベースストレージは、データに基づくきめ細かな意思決定を可能にします。
詳しく見る：オブジェクトベースストレージ。
新たなネットワークストレージ技術
ネットワークストレージは以前から存在しますが、常に進化を続けています。新たな進歩によって利用可能な性能と容量が向上し、用途が広がっています。ここでは、ネットワークストレージを改善する新興技術をいくつか紹介します。
- Internet small computer systems interface（iSCSI）。iSCSI技術は、SCSI接続からデータをシリアル化することで、IPネットワーク経由でストレージデバイスとの間でデータを転送できます。これにより、IPが到達できる場所ならどこでもネットワークストレージを利用できます。
- ファイバーチャネル（FC）。FCは、ストレージデバイス同士を接続し、最大128Gbpsの速度で通信できるようにする仕組みです。将来のバージョンでは最大512Gbpsに対応すると見込まれています。ファイバーチャネルではデバイスを遠隔地間で接続することもできるため、SANを最も必要とされる場所に配置できます。
- Ethernet上のファイバーチャネル（FCoE）。FCoEは、Ethernetネットワーク上でファイバーチャネルフレームをカプセル化します。FCハードウェアより安価で、コンバージドネットワークアダプター（CNA）を使用して、ストレージ処理とFCoEプロトコル処理に必要なアダプター数を削減し、CPUリソースの消費を抑えます。CNAは、サーバーをFCベースのSANおよびEthernetベースのローカルエリアネットワーク（LAN）に接続します。
まとめ：ネットワークストレージ
収集、保存、処理するデータ量は増加しており、高速で信頼性が高く、大容量のストレージソリューションへの需要も同時に高まっています。直接接続ストレージは今も広く使われている、しかも高速で手頃なソリューションですが、共有と信頼性に関する制約があるため、あらゆる規模の企業が重要なデータを保存するためのより優れた方法を必要としています。ネットワーク接続ストレージデバイスは、中小企業に適した現実的なソリューションであり、手頃なパッケージで拡張性と性能を提供します。ストレージエリアネットワークは、企業がデータを利用するうえで必要な範囲と柔軟性を提供できます。新技術によって容量と性能が向上し、需要が拡大するなか、これらのソリューションは常に進化し、市場では需要に応える新たな選択肢が提供され続けています。