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はじめに
各クラウドサービスにおけるストレージに関しては、現在多くのサービスが公開されています。
しかし、こうした大規模ストレージの裏では、普通のファイルサーバのようなファイルを保存する仕組みとは別のアーキテクチャが動いています。
ここでは、こうしたクラウドにおけるストレージのアーキテクチャについて、ブロックストレージ・ファイルストレージ・オブジェクトストレージの3つを比較しながら解説していきます。
クラウドストレージのアーキテクチャ
クラウドストレージには大きく3つのアーキテクチャがあります。ブロックストレージ・ファイルストレージ・オブジェクトストレージです。ここでは、それぞれを比較しながら解説していきます。
ブロックストレージ
ブロックストレージは、ボリュームという記憶領域を分割したものをひとまとまりとし、その中をブロックに分割して管理するアーキテクチャです。ボリュームとブロックのそれぞれにアドレス（ID）が割り振られており、このアドレスを使用してアクセス（ブロックアクセスと呼ぶ）を行ないます。イメージとしては、物理サーバでいうところの1台のハードディスクがクラウド環境における1つのブロックストレージに該当すると考えると良いでしょう。
ブロックストレージの用途
ブロックストレージは、速度が速く更新頻度が高いデータに向いており、iSCSIやFCoEなどに利用されまます。しかし、ブロックストレージは高額な場合が多いです。
使用例としては、たとえば、AmazonのEBS（Elastic Block Store）など、仮想サーバの起動ディスクなどがあげられます。EBSの場合、外付けハードディスクのような感覚で使用できます。
ファイルストレージ
ファイルストレージは、一般的なPCで扱われるアーキテクチャです。ディレクトリ、サブディレクトリ、ファイルという構造で階層的に管理し、この保存パスをたどることで該当ファイルにアクセスします。階層構造であるため、小中規模のデータでは管理が直感的にでき、運用が楽というメリットがあります。
一方で、後述するオブジェクトストレージと比べて拡張性や可用性の点で問題を抱えており、大規模なデータを扱う場合あまり選択されません。
ファイルストレージの用途
ファイルストレージは、たとえばNASのようなファイルサーバで使用されることが多いアーキテクチャです。AmazonではEFS（Elastic File Store）というファイルストレージがありますが、これもNASのような感覚で使用するものになります。
オブジェクトストレージ
オブジェクトストレージは、オブジェクト単位でデータをまとめて扱うストレージです。アップロードされたファイルにユニークなIDを付与し、それを元にファイルの変更やダウンロードなどを行ないます。そのためディレクトリなどがなくデータがフラットに管理されます。
オブジェクトストレージの主な特徴は以下の通りです。
- HTTP/HTTPSによる管理
オブジェクトストレージではHTTP/HTTPSを使用します。 - 拡張性が高い
ファイルパスを気にする必要がないためサーバを並列化しやすく、既存のファイルストレージなどと比べて簡単にスケールアウトできます。 - 可用性が高い
分散できるため、SPOF（単一障害点）がなくなります。 - データの移動が簡単
階層構造ではないため、ファイルの移動が簡単です。
一方で、ブロックストレージと比べてHTTP/HTTPSで通信するオブジェクトストレージは低速です。そのため更新頻度の高いファイルや速度が求められるデータにはあまり向いていません。
オブジェクトストレージの用途
このように、ブロックストレージやファイルストレージと比較して大規模なデータを管理するのに向いている点が多くあります。また、インターネットからアクセスできるようなオンラインストレージとしても利用されます。
たとえば、AmazonではS3（Simple Storage Service）がオブジェクトストレージに該当します。S3を使用している多くのサービスのように、画像ファイルやバックアップファイルなど、変更があまり行なわれないデータを中心に利用されています。
オンラインストレージとの違い
オンラインストレージとは、利用者にストレージ容量を貸し出し、ファイルを保管する場所を提供するインターネット上のサービスです。たとえばDropboxやOneDrive、Google Driveなどのサービスがこれにあたります。
インターネット環境さえあれば時間や場所を問わず、ハードディスクと同様にファイルの閲覧や修正が可能です。また、ファイルの保存先としてだけでなく、バックアップ先としての利用やチームでのファイル共有などにも使用することができます。
前述の通り、オンラインストレージの裏側ではオブジェクトストレージが動いています。そのため、オンラインストレージはオブジェクトストレージを使用したWEBサービスという位置付けになります。
おわりに
クラウドにおけるストレージサービスは、目的に応じて使い分けることが必要です。社内で共有のストレージを導入する場合、特定のシステムで共有するものはファイルストレージ、インターネット経由など外部とも共有したり長期保存用にはオブジェクトストレージを利用するなど、自社のデータ量やその利用目的などをしっかり考慮に入れて、最適のストレージを選択してください。
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