用語辞典・ネットワーク機器

NAS

NASとは

NASは、ネットワーク経由で複数端末から利用することを想定したファイル保存装置です。正式名称はNetwork Attached Storage(ネットワーク・アタッチド・ストレージ)で、ナスまたはエヌエーエスと読みます。

NAS自身がOS、ファイルシステム、利用者認証、共有フォルダーを管理し、SMBやNFSなどのファイルアクセスプロトコルでクライアントへファイル名・フォルダー・読み書き操作を提供します。

NASはネットワークの先にある外付けディスクではなく、ストレージを管理して複数端末へファイルサービスを提供する専用サーバーです。電源、ネットワーク、OS、権限、ディスクのすべてが利用可能性に関係します。

端末は共有フォルダーを操作し、NASが内部のファイルシステムとディスクへ対応付けるRAID、スナップショット、別媒体・別場所へのバックアップは役割が異なる
複数のパソコンとスマートフォンがネットワーク越しに二種類のファイルサービス入口からNASへ接続し、NAS内部で共有フォルダー、ファイルシステム、複数ディスクへ処理し、利用者権限、世代スナップショット、一台故障中のRAID、外付けディスクと遠隔地への独立バックアップ、ネットワークとディスクの速度制限を示した図解
図1クライアントは通常、NAS内部の物理ディスク位置を意識しません。NASがファイル名とディスク上のデータ配置を管理します。

NASの内部は、ネットワークからディスクまで複数の層で動く

共有が見えない原因と、ファイルが壊れた原因を同じにしない上の層が正常でも、下の層の容量不足や故障で書き込みは止まる
NetworkIPとLAN接続

NIC、スイッチ、VLAN、IP、名前解決がクライアントからNASまでの経路を作る

ServiceSMB・NFS

接続、認証、共有選択、ファイル操作、ロックをネットワーク越しに処理する

Identity利用者と権限

誰がどの共有・フォルダーを読み、書き、削除できるかを決める

Filesystem名前とデータを管理

フォルダー、属性、空き領域、整合性、スナップショットを管理する

Pool複数ディスクを構成

RAIDやストレージプールで容量・冗長性・性能を組み合わせる

Backup独立した複製を持つ

誤削除、暗号化、筐体故障、災害から戻せる別媒体・別場所のコピーを作る

図2障害時は、IP到達、サービス待受、認証、共有権限、ファイルシステム、プール状態、容量を上から順に確認します。

SMBとNFSは、クライアントへファイル操作を提供する

SMB(Server Message Block/サーバー・メッセージ・ブロック)はWindowsを中心に広く使われ、共有、ファイル操作、ロック、認証などを提供します。NFS(Network File System/ネットワーク・ファイル・システム)はUnix・Linux系で広く使われます。NASは両方を同時提供することもあります。

プロトコルをまたぐと、ファイル名の大文字小文字、禁止文字、所有者・ACL、ロック、実行属性などの扱いが一致しない場合があります。同じ共有をSMBとNFSから編集するときは、NASの権限マッピングと用途を設計します。

DASは一台へ直結し、SANは主にブロックをネットワークで渡す

DAS(Direct Attached Storage/ダイレクト・アタッチド・ストレージ)はUSBやSATAなどで一台のホストへ直接接続し、そのホストがファイルシステムを管理します。ほかの端末へ見せるには、ホスト側でファイル共有を行います。

SAN(Storage Area Network/ストレージ・エリア・ネットワーク)は、サーバーへディスクのようなブロック領域を提供する構成が中心です。NASはファイル名でアクセスするサービス、SANはサーバーがファイルシステムを置くブロックアクセス、と捉えると違いが見えます。

共有権限は、NAS上の利用者・グループを基準に設計する

全員が同じ管理者アカウントを使うと、誰が変更したか追跡できず、資格情報の漏えい範囲も広がります。個人・機器・サービス用アカウントを分け、グループへ共有フォルダーの読み取り・書き込み権限を与えます。

ゲストアクセスと古いSMB互換を不要なら無効にします。ゲストネットワークやIoT用VLANから管理画面・共有へ到達させず、管理者操作と通常ファイルアクセスも分けます。

RAIDはディスク故障時の継続を助けるが、バックアップではない

RAIDは複数ディスクへデータと冗長情報を配置し、構成が許す台数の故障中も読み書きを続けられるようにします。故障ディスク交換後の再構築中は残りディスクへ負荷がかかり、さらに故障すると失う可能性があります。

誤削除、ランサムウェア、アプリの上書き、NAS本体の故障、盗難、火災はRAID内の全ディスクへ影響します。RAIDは可用性、スナップショットは同じシステム内の世代復元、バックアップは独立した復旧コピーとして分けます。

速度はネットワーク、プロトコル、CPU、ディスクの最も遅い部分で決まる

1Gbps Ethernetの理論値は125MB/s相当ですが、フレーム・TCP・SMBなどの制御、ストレージ処理を差し引くためファイル転送は小さくなります。小さなファイルを多数扱うと、連続した大容量ファイルより処理回数が増えます。

複数端末が同時利用すればNASのリンクを共有します。2.5GbE以上、リンク集約、SMB Multichannel、SSDキャッシュは対応条件と用途が合う場合に有効です。リンク集約しても一つの通信が自動で全回線合計になるとは限りません。

インターネットへ管理画面や共有ポートを直接公開しない

NASは長時間稼働し重要データを持つため、脆弱性が狙われます。OSとアプリを更新し、多要素認証、不要サービス停止、ログ通知、管理アクセス制限を行います。既定のUPnPや自動ポート開放も確認します。

外部から使う場合は、NASのSMB・NFS・管理画面をポート転送で直接公開せず、更新されたVPNや提供者が設計した安全な中継方式を使います。バックアップはNASから常時書き換えられない世代も持ち、実際に復元テストを行います。

仕様・用語の確認資料:SNIA Dictionary「Network Attached Storage」SNIA「What is NAS and why is NAS Important?」SNIA「SMB Remote File Protocol」

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