ブロックアクセスとファイルアクセス

ハードディスク装置の基本的な仕組み

ハードディスク装置には複数のプラッタ(磁気ディスク)が含まれており、各プラッタ上にデータが記録されます。1枚のプラッタは複数のトラックに分割されます。トラックはデータが連続して記録される領域で、同心円状またはらせん状に配置されます。トラックはさらに複数のセクタに分割されます。セクタはデータアクセスの最小単位です。また、複数のプラッタにおいて同じ位置にあるトラックの集合をシリンダといいます。

ハードディスク装置では基本的にセクタ、トラック、シリンダによって位置を特定してデータの読み書きを行いますが、ハードディスク装置を搭載したストレージはこのような物理的構造を隠蔽し、よりわかりやすいブロックやファイルといった論理単位でアクセスを行います。このようなアクセス手法をそれぞれブロックアクセス、ファイルアクセスといいます。

ブロックアクセスとは

ブロックアクセスは、固定長のブロック単位でデータを読み書きする手法です。ブロックアクセス型のストレージではディスクを論理ボリュームに分割し、論理ボリュームをさらにブロックに分割します。論理ボリュームの番号とブロックの番号により、データを特定し、読み書きを行います。

ブロックアクセス型のストレージでは、大容量のデータを高速に転送できます。ブロック単位でアクセスするため、データの属性情報を保持したりデータを共有したりすることは原則できません(注1)。 そのため、データベースシステム、業務システム、バックアップ / アーカイブなどの構造化データの管理に適しています。

  • (注1)
    ブロックアクセス型のストレージにアクセスするサーバOSのファイルシステムを介すことで、クライアントからファイル単位でのアクセスが可能になります。

ファイルアクセスとは

ファイルアクセスは、可変長のファイル単位でデータを読み書きする手法です。ファイルアクセス型のストレージでもディスクを論理ボリュームとブロックに分割しますが、ボリュームとブロックではなく、ストレージに搭載されたファイルシステムにより、ルートからのディレクトリとファイル名を含むパス名でデータをファイルとして特定し、読み書きを行います。ファイルとブロックは1対1で対応するわけではなく、通常1つのファイルは、1つまたは複数のブロックにまたがっています。

ファイルアクセス型のストレージでは、ファイルにアクセスする際に、ボリュームとブロックとファイルとのマッピング処理が行われる分、データの転送速度がやや落ちます。ファイルの属性情報(種類、サイズ、更新日など)の保持やファイルの共有が可能です。
そのため、テキストファイル、画像や動画といったマルチメディアデータなどの非構造化データの管理に適しています。

SANとNAS

SANはブロックアクセス型、NASはファイルアクセス型です。データアクセス手法の観点からSANとNASの特徴をまとめます。

SAN NAS
アクセス ブロックアクセス ファイルアクセス
データアクセス用プロトコル FC, SAS, SATA, iSCSI NFS, CIFS
データの転送速度 やや低
データの属性情報の管理 不可

富士通では、SAN対応の「ETERNUS AF series」「ETERNUS DX series」、ファイルサーバとして利用可能なNAS製品「ETERNUS NR1000A series」「ETERNUS NR1000F series」などお客様のニーズに応ずる各種ストレージ製品をご提供しております。

掲載日:2012年11月15日

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