まず、DAS、NAS、およびSANストレージの(広範な)比較については、こちらを参照してください。
「ストレージエリアネットワーク」を意味する「SAN」という用語については、いくつかの一般的な誤解があり、厳密に言えば、ストレージデバイス(ディスクアレイ、テープライブラリなど)とストレージユーザー(サーバー)を接続する通信インフラストラクチャのみを指します)。ただし、一般的には、「SAN」という用語は次の2つのことを指すために使用されます。
- 複数のサーバーから中央ストレージデバイスへの共有アクセスの提供に関連するすべてのハードウェアとソフトウェアを含む、完全なストレージインフラストラクチャ。この使用法は厳密には正しいものではありませんが、一般に受け入れられており、「SAN」について話すときにほとんどの人が言及するものです。この回答の残りの部分では、エンタープライズレベルのストレージインフラストラクチャのすべてのコンポーネントについて説明します。
- 単一のストレージアレイ(後述)。たとえば、「20 TBのストレージを備えたBrand X SANがあります」。この使用法は基本的に正しくありません。「SAN」の本当の意味を考慮しておらず、単に何らかのストレージデバイスであると想定しているからです。
SANは非常に異なるハードウェアで構成できますが、通常はさまざまなコンポーネントに分割できます。
- ストレージアレイ:これは、データが実際に格納される場所です(そして、誤って「SAN」と呼ばれることがよくあります)。それらは以下で構成されています:
- 物理ディスク:もちろん、データをアーカイブします。エンタープライズレベルのディスクが使用されます。つまり、通常はディスクあたりの容量は小さくなりますが、パフォーマンスと信頼性ははるかに高くなります。また、消費者クラスのディスクよりもはるかに高価です。ディスクは、特定のSAN実装に応じて、幅広い接続とプロトコル(SATA、SAS、FCなど)および異なるストレージメディア(ソリッドステートディスクがますます一般的になっています)を使用できます。
- ディスクエンクロージャ:これは、ディスクが配置される場所です。それらは、電気とデータ接続を提供します。
- ストレージコントローラー/プロセッサー:これらは、ディスクI / O、RAID、およびキャッシュを管理します(「コントローラー」または「プロセッサー」という用語はSANベンダーによって異なります)。繰り返しますが、エンタープライズレベルのコントローラーが使用されているため、コンシューマークラスのハードウェアよりもパフォーマンスと信頼性がはるかに優れています。これらは、冗長性のためにペアで構成でき、通常は構成されます。
- ストレージプール:ストレージプールは、RAID構成のいくつかの(多くの場合、多くの)ディスクで構成されるストレージスペースの集まりです。「プール」と呼ばれるのは、そのセクションをオンデマンドで割り当て、サイズ変更、および割り当て解除して、LUNを作成できるからです。
- 論理ユニット番号(LUN):LUNは、 1つまたは複数のサーバーに、次に利用可能になり、ストレージプール、(「提示」)から引き出された空間の塊です。これはサーバーによってストレージボリュームとして認識され、好みのファイルシステムを使用してサーバーによってフォーマットできます。
- テープライブラリ: SANに接続し、サーバーへの接続とストレージからテープへの直接バックアップの両方に同じ通信技術を使用できます。
- 通信ネットワーク(適切な「SAN」):これにより、ストレージユーザー(サーバー)がストレージデバイス(ストレージアレイ、テープライブラリなど)にアクセスできます。厳密に言えば、「ストレージエリアネットワーク」という用語の本当の意味であり、ストレージインフラストラクチャのそのように定義されるべき唯一の部分です。サーバーを共有ストレージデバイスに接続するためのソリューションは本当にたくさんありますが、最も一般的なものは次のとおりです。
- ファイバーチャネル:共有ストレージへの高速接続に光ファイバーを使用する技術。それは、ホストバスアダプタ、光ファイバケーブルとFCスイッチを、1ギガビットから20ギガビットの範囲の転送速度を達成することができます。また、マルチパスI / Oを使用して複数の物理リンクをグループ化し、より高い帯域幅とフォールトトレランスを実現できます。
- iSCSI: IPトランスポートを介した SCSIプロトコルの実装。標準のイーサネットハードウェア上で実行されるため、100 Mbit(一般的にSANには使用されない)から100 Gbitまでの転送速度を実現できます。マルチパスI / Oを使用することもできます(ただし、基盤となるネットワーク層にはいくつかの複雑さが追加されます)。
- Fibre Channel over Ethernet(FCoE):フルFCとiSCSIの間の技術。物理層としてイーサネットを使用し、トランスポートプロトコルとしてFCを使用するため、中間にIP層が必要ありません。
- InfiniBand:非常に高性能な接続技術で、使用頻度が低く、非常に高価ですが、印象的な帯域幅を達成できます。
- ホストバスアダプタ(HBA):サーバーが接続層にアクセスするために使用するアダプタカード。専用アダプター(FC SANなど)または標準のイーサネットカードを使用できます。iSCSI HBAもあります。これには標準のイーサネット接続がありますが、iSCSIプロトコルをハードウェアで処理できるため、サーバーの負荷を軽減できます。
SANは、直接接続(または物理的に共有)されたストレージに多くの追加機能を提供します。
- フォールトトレランス:高可用性はエンタープライズレベルのSANに組み込まれており、ストレージアレイの電源からサーバー接続まで、あらゆるレベルで処理されます。ディスクはより信頼性が高く、RAIDは単一ディスク(または複数ディスク)の障害に耐えるために使用され、冗長コントローラが採用され、マルチパスI / Oにより、リンク障害の場合でも途切れないストレージアクセスが可能になります。
- より大きなストレージ容量: SANには多くの大きなストレージデバイスを含めることができ、単一のサーバーで実現できるよりもはるかに大きなストレージスペースを実現できます。
- 動的ストレージ管理:ストレージボリューム(LUN)は、必要に応じて作成、サイズ変更、および破棄できます。サーバー間で移動できます。追加のストレージをサーバーに割り当てるには、ディスクを購入してインストールするのではなく、いくつかの構成のみが必要です。
- パフォーマンス:最新の(高価ではあるが)テクノロジーを使用して適切に構成されたSANは、非常に優れたパフォーマンスを実現でき、複数のサーバーからの重い同時負荷を処理するようにゼロから設計されています。
- ストレージレベルのレプリケーション:同期レプリケーション用に2つ(またはそれ以上)のストレージアレイを構成でき、障害または災害シナリオでサーバーI / Oを相互に完全にリダイレクトできます。
- ストレージレベルのスナップショット:ほとんどのストレージアレイでは、単一ボリュームやストレージプール全体のスナップショットを作成できます。これらのスナップショットは、必要に応じて復元できます。
- ストレージレベルのバックアップ:ほとんどのSANでは、実際にデータを使用するサーバーを完全にバイパスして、ストレージアレイからSAN接続のテープライブラリに直接バックアップを実行することもできます。データの整合性と一貫性を確保するために、さまざまな手法が採用されています。
上記すべてに基づいて、SANを使用する利点は明らかです。しかし、購入コストと管理の複雑さについてはどうでしょうか?
SANはエンタープライズレベルのハードウェアです(ただし、小規模/中規模の企業でも小規模SANのビジネスケースが存在する場合があります)。もちろん、高度にカスタマイズ可能であるため、「1ギガビットiSCSIおよびやや高い信頼性を備えた数TB」から「驚異的な速度、パフォーマンス、信頼性を備えたDRデータセンターへの完全な同期レプリケーションを備えた数百TB」までさまざまです。コストはそれに応じて異なりますが、一般に(「総コスト」や「ギガバイトあたりのコスト」など)他のソリューションよりも高くなります。価格標準はありませんが、小さなSANでも数万ドル(および数十万ドル)の価格帯を持つことは珍しくありません。
SANの設計と実装(さらにハイエンドの場合)には特定のスキルが必要であり、この種の仕事は通常、高度に専門化された人々によって行われます。LUNの管理などの日常的な操作はかなり簡単ですが、多くの企業ではストレージ管理はとにかく専任の人またはチームによって処理されます。
上記の考慮事項に関係なく、SANは大容量、信頼性、およびパフォーマンスが必要な場合に最適なストレージソリューションです。