iSCSI(アイ スカジー)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

iSCSIは「Internet Small Computer System Interface」の略称であり、コンピュータの記憶装置（ストレージ）とサーバーを接続するための通信プロトコルの一つである。この技術の最大の特徴は、一般的なコンピュータネットワークであるTCP/IPネットワーク、すなわちイーサネットを用いて、サーバーが遠隔にあるストレージをあたかも物理的に直接接続された内蔵ディスクのように認識し、利用できるようにする点にある。従来、高性能なストレージ接続にはFibre Channel（ファイバーチャネル）という専用のネットワーク技術が用いられることが多かったが、これには高価な専用機器が必要であった。iSCSIは、私たちが普段インターネットや社内LANで使用しているLANケーブル、ネットワークスイッチ、ネットワークカードといった既存のイーサネットインフラを活用できるため、比較的低コストでストレージエリアネットワーク（SAN）を構築できるという大きな利点を持つ。これにより、特に中小規模のシステムや、コストを重視する環境において広く採用されている。サーバーはiSCSIを通じてブロックレベルのデータアクセスを行うため、ファイル単位でアクセスするNAS（Network Attached Storage）とは異なり、データベースのデータファイルや仮想マシンの仮想ディスクイメージを格納する用途に適している。

iSCSIの仕組みをより詳細に理解するためには、いくつかの構成要素と動作原理を知る必要がある。iSCSI通信は、ストレージへの接続を要求する「iSCSIイニシエータ」と、ストレージを提供し接続要求を受け付ける「iSCSIターゲット」という二つの役割によって成り立つ。通常、iSCSIイニシエータはサーバー側に実装され、ソフトウェアとしてOSに組み込まれているか、iSCSI HBA（Host Bus Adapter）と呼ばれる専用のハードウェアカードとして搭載される。一方、iSCSIターゲットはストレージ装置側に実装される機能である。ターゲットは、物理的なストレージ領域を「LUN（Logical Unit Number）」と呼ばれる論理的な単位に分割して管理し、イニシエータに対して提供する。一つのターゲットは複数のLUNを持つことができ、イニシエータは特定のLUNにアクセスすることでデータの読み書きを行う。この動作の根幹にあるのは、本来ストレージとコンピュータを直接接続するためのコマンド体系であるSCSIコマンドを、TCP/IPパケットで包み込んで（カプセル化して）ネットワーク経由で送受信する技術である。サーバー上のアプリケーションがディスクにアクセスしようとすると、OSはSCSIコマンドを生成し、iSCSIイニシエータがそれをTCPパケットに変換してターゲットに送信する。ターゲットは受信したパケットからSCSIコマンドを復元し、指定されたLUNに対してデータの読み書きを実行した後、その結果を同様にTCP/IPパケットでイニシエータに返送する。この一連の処理が高速に行われることで、サーバーはネットワーク越しのストレージをローカルディスクとほぼ同じように扱うことが可能となる。

iSCSIの接続プロセスは、ディスカバリ、ログイン、セッション確立という手順で進められる。まず、イニシエータはネットワーク上に存在する利用可能なターゲットを探す「ディスカバリ」を行う。この際、イニシエータとターゲットは「IQN（iSCSI Qualified Name）」と呼ばれる世界中で一意となる名前によって互いを識別する。ディスカバリによって接続したいターゲットのIQNを見つけた後、イニシエータはターゲットに対して「ログイン」を試みる。このログインプロセスでは、CHAPなどの認証プロトコルを用いてセキュリティを確保し、不正なアクセスを防ぐことができる。ログインが成功すると、イニシエータとターゲットの間に「セッション」が確立され、SCSIコマンドの送受信が開始される。iSCSIは導入の容易さとコスト効率の高さから、サーバー仮想化環境における共有ストレージとして非常に人気がある。複数の物理サーバーから一台のiSCSIストレージにアクセスすることで、仮想マシンのライブマイグレーションや高可用性構成を容易に実現できる。ただし、TCP/IPの処理に伴うオーバーヘッドがあるため、Fibre Channelと比較すると遅延が大きくなる傾向があり、CPUにも一定の負荷がかかる。また、ストレージ通信が他の業務トラフィックと同じネットワークを共有すると、通信の輻輳によりパフォーマンスが低下するリスクがあるため、通常はストレージ専用の物理ネットワークやVLANを構築することが強く推奨される。これらの特性を理解し、適切に設計・運用することが、iSCSIの利点を最大限に引き出す鍵となる。