データ量急増の救世主「ミッドレンジNAS」

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製品の基礎をきちんと理解! IT製品解体新書

データ量急増の救世主「ミッドレンジNAS」

2009/05/18


 企業内のデータが爆発的な増加を続ける中、製造業や情報サービス業を筆頭に各企業での導入が進む「NAS」。導入や運用の容易さ/手軽さから、ファイルサーバの統合やバックアップ用途など、その適用範囲は拡がっている。今回の「IT製品解体新書」では、250万円〜1000万円の価格帯の製品を「ミッドレンジNAS」として位置付け、その基礎知識から最新動向までを紹介していく。また「IT製品選び方ガイド」では、製品導入時に考慮すべきポイントをステップ別に紹介しているので、そちらもご参照いただきたい。

ミッドレンジNAS

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ミッドレンジNASを解体しよう!

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ミッドレンジNASとは

 従来のストレージ装置といえば、ファイルサーバなどへ1対1で接続する「DAS(Direct Attached Storage)」だったが、今回取り上げる「NAS」は、「Network Attached Storage」という名前のとおり、ネットワークに直に接続でき、複数のPC/サーバの共有ディスクやファイルサーバとして使用できるアプライアンス装置のことだ。ハードウェアは通常のファイルサーバとほぼ同様の構成となっており、タワー型やラックマウント型の筐体に、CPU/メモリや、ネットワークインターフェース、HDDなどが搭載されている。またOSは、NAS専用にチューニングされ、ファイルサービスに特化したものが利用される。下図は、NASを構成する主な要素を概念図として表したものだ。

図1 NASの構成
図1 NASの構成
■ヘッド

  CPU/メモリ/ネットワークインターフェースといったハードウェアに加え、OS/管理用ユーティリティなどのソフトウェアを含めたNASのコントロールを実行する部分は、まとめて「ヘッド」と呼ばれる。NASの形態としては、ヘッドとディスクストレージがあらかじめ1つの筐体に納められた製品のほか、必要に応じてディスクを追加/交換できる製品、ヘッドとディスクを分離することで柔軟性を高め、多数のディスクアレイを制御できる「ゲートウェイ型」の製品が提供されている。
 ヘッドのハードウェア性能は、そのままアクセス速度や処理性能に影響を与えることになるが、最近では、デュアルコアやクアッドコアのプロセッサを搭載して、複数クライアントによるアクセスへの対応を強化した製品も登場している。
 また、データを特定のタイミングで保存しておくスナップショットなどNASの運用を補助するような機能は、OSが担っている。NAS用OSは、ベンダが独自に構築したLinux系OSが多かったが、Windows Storage Serverも登場以来広く使われるようになった。このWindows Storage Serverは、大容量のNASでは安定性に問題が出る場合もあるが、クライアントの環境がWindowsの場合にはファイル変換の処理が不要となるため、速度の向上を見込むことができる。このほか、WindowsサーバOS向けのバックアップソフトや、ウイルス対策ソフトをインストールして運用することも可能となる。

■RAIDコントローラ

 ミッドレンジクラスのNASでは、多くの製品がディスクストレージ部分をRAID構成にすることにより耐障害性が向上されている。RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)とは、複数のHDDを1台のHDDとして管理し、データを分散して記録することで高速化や安全性の向上を可能とする技術のことだ。データを複数のディスクへ分散させて記録することで読み込み/書き込み速度を向上する「RAID 0」や、同様の内容を複数ディスクに書き込むことで耐障害性を向上する「RAID 1」などがある。NAS製品では、データブロックごとに「パリティ」と呼ばれる誤り訂正符合を生成し、分散させて記録することで耐障害性/速度を向上する「RAID 5」や、パリティを2つ記録することでHDDが同時に2台以上故障した場合でも復旧を可能とする「RAID 6」に対応しているケースが多い。

図2 RAID 6の仕組み
図2 RAID 6の仕組み
(資料提供:ニューテック)

 このようなRAID処理は、OSなどに備えられたソフトウェア機能により制御される場合と、RAIDコントローラと呼ばれる専用の処理装置が搭載されている場合がある。処理性能が重視されるミッドレンジクラスのNASでは、ヘッド部分のCPU負荷を抑えるため、一般的にRAIDコントローラがCPUと独立した形になっているケースが多いようだ。また、ディスクアレイ装置にRAIDコントローラを搭載している製品では、多数のディスクを利用する場合であっても、RAID処理による性能の低下を気にせずに運用可能となっている。

■HDD

 HDDの種類は、接続インターフェースの違いにより分けることができ、代表的なものとして、コストパフォーマンスの高さを特徴とする「SATA(Serial ATA)」タイプと、データ転送能力に優れた「SAS(Serial Attached SCSI)」タイプが広く利用されている。どちらも一長一短があるため、利用用途に応じて選択する必要があるだろう。双方に対応し、ファイルに応じて書き込むディスクを制御できる製品であれば、重要度の低いファイルはSATAディスクへ、多人数で同時にアクセスするようなスループットの求められるデータはSASディスクへ書き込むといった対応も可能となる。

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