SANs(サンズ)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

SANs (Storage Area Networks) は、複数のサーバーとストレージデバイスを高速な専用ネットワークで接続し、ストレージリソースを集約・共有するための技術である。従来のDirect Attached Storage (DAS) が個々のサーバーにストレージを直接接続する方式であったのに対し、SANはストレージをネットワーク上に配置することで、サーバーからストレージへのアクセスをブロックレベルで行い、データ処理の効率性、可用性、拡張性を大幅に向上させることを目的としている。これは、まるで複数のコンピュータがそれぞれ専用のハードディスクを持つのではなく、高速なデータセンター内に巨大な共有ハードディスク群があり、必要なときに必要な部分を割り当てて利用するようなイメージに近い。これにより、データ量の爆発的な増加や、ビジネスにおけるリアルタイム処理の要求に応えるための基盤として、エンタープライズシステムにおいて不可欠な存在となっている。

データ量の増加とサーバー仮想化の普及に伴い、個々のサーバーにストレージを接続する従来の方式では、ストレージの利用効率の低下、管理の複雑化、そしてI/O性能のボトルネックといった課題が顕著になった。例えば、あるサーバーのストレージは容量に余裕があるにもかかわらず、別のサーバーでは不足するといった非効率性が発生し、ストレージの増設やバックアップ、災害対策などもサーバーごとに個別に行う必要があった。SANはこれらの課題を解決するために考案された。SANの主要な構成要素は、データを格納するストレージデバイス（ディスクアレイやSSDアレイなど）、アプリケーションを実行するサーバー、これらを相互に接続するSANスイッチ、そしてサーバー側に搭載されるHBA (Host Bus Adapter) である。HBAはサーバーとSANスイッチを接続するためのインターフェースカードで、高速なデータ転送を可能にする。SANスイッチは、サーバーとストレージ間のデータパスを確立し、最適なルーティングを行う役割を担う。これらの要素が光ファイバーケーブルなどの専用ケーブルで接続されることで、高速かつ信頼性の高いストレージネットワークが構築される。

SANには主に二つの種類が存在する。一つはFibre Channel (FC) SANであり、これは専用のFibre Channelプロトコルとハードウェアを利用して構築される。FC SANは非常に高速で低遅延なデータ転送が可能であり、信頼性も高いため、ミッションクリティカルなシステムや大量のデータを扱うデータベースなどで広く採用されている。しかし、専用のハードウェアが必要となるため、導入コストは比較的高くなる傾向がある。もう一つはiSCSI (Internet Small Computer System Interface) SANである。iSCSI SANは既存のイーサネットネットワークとTCP/IPプロトコルを利用して、SCSIコマンドをカプセル化して転送する。このため、専用のハードウェアを新たに導入することなく、一般的なネットワークインフラ上でSANを構築できるというメリットがある。FC SANと比較すると、一般的にはパフォーマンス面で若干劣る可能性があるが、導入コストを抑えつつ十分な性能を提供できるため、中規模システムや部門単位での利用に適している。

SANの最大のメリットは、そのパフォーマンスと拡張性、そして管理性にある。SANはサーバーからストレージへのアクセスをブロックレベルで行うため、ファイルシステムを介したアクセスに比べてオーバーヘッドが少なく、高速なデータ転送を実現できる。また、ストレージリソースを一元的に管理し、複数のサーバーで共有できるため、個々のサーバーの必要に応じて柔軟にストレージ容量を割り当てたり、拡張したりすることが可能になる。このストレージの割り当てはLUN (Logical Unit Number) と呼ばれる単位で行われ、サーバーはSAN上のLUNをあたかも自身のローカルディスクであるかのように認識し、利用する。さらに、複数のパス（経路）を設定することによる冗長化や、ストレージの仮想化機能によって、データの可用性や信頼性を高めることができる。バックアップやリカバリ、データ移行などの管理作業も、集中化されたストレージに対して効率的に実施できるようになるため、運用コストの削減にも寄与する。

一方で、SANにはデメリットも存在する。特にFC SANの場合、専用のスイッチやHBAなどが必要となるため、導入コストが高くなる傾向がある。また、SANの設計、構築、運用には専門的な知識が必要であり、システムの複雑性が増すことも考慮しなければならない。トラブルシューティングも、ネットワーク、サーバー、ストレージという複数の要素が絡み合うため、高度なスキルが要求される場合がある。

SANとよく比較される技術にNAS (Network Attached Storage) があるが、両者は根本的に異なる概念である。NASは、ファイルシステムを提供する専用のストレージデバイスであり、主にファイル共有を目的として、イーサネットネットワークを介してファイルレベルでアクセスする。つまり、NAS自身がファイルサーバーとしての機能を持つ。これに対し、SANはサーバーがストレージのブロックレベルに直接アクセスし、各サーバーが自身のOS上でファイルシステムを構築・管理する。これにより、SANはより高いパフォーマンスと柔軟性を提供する。例えば、データベースのような高負荷なアプリケーションではSANが適しており、複数のユーザーがファイルを共有するといった用途ではNASが適しているといえる。SANは、現代のITインフラにおいて、高速、大容量、高可用性が求められるストレージ環境を実現するための強力なソリューションとして、その重要性を増している。