NASとは？DAS/SANの違いから選び方・導入・運用・セキュリティまで徹底ガイド

NASとは何か — 基本定義と役割

NAS（Network Attached Storage、ネットワーク接続ストレージ）は、ファイルベースのデータ共有を目的とした専用のストレージ装置です。簡単に言えば「LANに接続して複数の端末からファイルを共有できる専用サーバ」です。家庭用のホームメディアライブラリから中小企業のファイルサーバ、大規模環境のスケールアウトNASまで用途は幅広く、ファイル共有（SMB/CIFS、NFSなど）を主な役割とします。

DAS / SAN と NAS の違い

• DAS（Direct Attached Storage）: サーバやPCに直接接続される記憶装置（USB、SATA、Thunderboltなど）。単体接続のため共有やネットワーク越しの管理機能は限定的。低レイテンシだが拡張性に欠ける。
• SAN（Storage Area Network）: ブロックレベルでアクセスする専用ネットワークストレージ（Fibre ChannelやiSCSI）。データベースや仮想化用途で高性能・低レイテンシを求められる場面に適する。
• NAS: ファイルレベルでアクセスするため、ユーザーやアプリケーションからはネットワーク共有として見える。管理が簡単で、ファイル共有やバックアップ、メディア配信に向く。

主な通信プロトコル

• SMB/CIFS（Windowsファイル共有）: Windowsで標準。SMB3以降は暗号化やマルチチャネル（複数NICの統合）に対応。
• NFS（Network File System）: UNIX/Linux向け。NFSv4はセキュリティ（Kerberos）やACLなどを改善。
• AFP: かつてのmacOS専用プロトコルだが、macOSは現在ではSMBを推奨。
• iSCSI: ブロックレベルアクセスをTCP/IP上で提供。NAS装置がiSCSIターゲットを提供することで、NASを仮想マシンやデータベースのブロックストレージとして使用できる。
• FTP/SFTP/WebDAV/HTTP(S): ファイル転送やリモートアクセス用にサポートされることが多い。

NASのハードウェア構成要素

一般的なNASは以下のような要素で構成されます。

• CPU: 軽いファイル共有だけなら省電力CPUで十分だが、重い処理（オンザフライ暗号化、重いトランスコード、重い重複排除）は高性能CPUを要求します。
• メモリ（RAM）: キャッシュや同時接続数、重いサービスに影響。RAIDの再構築や重複排除には多めのRAMが有利。
• ドライブベイとHDD/SSD: 大容量HDDを搭載するのが一般的。高速化のためにSSDキャッシュや全SSD構成もある。
• ネットワークインターフェイス: 1GbEが標準だが、10GbEや複数ポートのリンクアグリゲーション（LACP）、SFP+などを備える製品もあり、帯域に直結する性能要素。
• 電源・冷却: 24/7稼働を前提に信頼性の高い電源と冷却設計が重要。

ソフトウェア機能 — NASが提供する主な機能

• ファイル共有: ユーザー/グループ、ACLによるアクセス制御。
• RAID: データ冗長化（RAID0/1/5/6/10など）。冗長性で可用性を高めるが、バックアップの代替にはならない。
• スナップショット: 指定時点の差分コピー。誤削除やランサムウェア対応に有効だが、ローカル障害の回避にはレプリケーションや別メディアへのバックアップが必要。
• レプリケーション／バックアップ: リモートNAS、クラウド（S3互換や専用クラウド）への同期・バックアップ機能。
• 暗号化・セキュリティ: データの静止時暗号化（at-rest）、転送時暗号化（SMB 3.0、TLS）、ファイアウォール、2段階認証。
• メディアサーバ機能: DLNA、Plexなどのメディア配信サービス。
• 仮想化・コンテナ対応: iSCSIターゲット、VMホスト機能、Dockerや仮想マシンをサポートする製品もある。
• アプリケーションエコシステム: 監視、ファイル同期、コラボレーションツール、メールバックアップなどの拡張アプリ。

選定時のポイント — 用途別の考え方

• 家庭/個人: 低消費電力・静音・メディア機能重視。自動バックアップ・リモートアクセス機能があると便利。
• 中小企業: ユーザー数、同時接続数、スナップショット・バックアップ・アクセス制御、冗長電源やRAIDを重視。
• エンタープライズ: 高可用性、スケールアウト、iSCSI/Fibre Channel対応、SLA、監査ログ、高性能ネットワーキング。

パフォーマンス最適化のポイント

• ネットワーク帯域（1GbE/10GbE/25GbE）を用途に合わせる。大量同時アクセスや大容量転送は10GbE以上を検討。
• リンクアグリゲーションはスループット向上に有効だが、単一TCPセッションの帯域を増やすわけではない点に注意。
• RAIDレベル選択（RAID5は読み取りに優れるが再構築リスク、RAID6は更なる冗長性）。
• SSDキャッシュやNVMeキャッシュを導入するとランダムI/O性能が改善される。
• 適切なMTU設定（ジャンボフレーム）やスイッチ設定でレイテンシを削減可能（ネットワーク機器側も対応が必要）。
• 重複排除/圧縮はCPU・メモリを消費するため、ハードウェア能力を見て有効化を判断。

セキュリティと運用のベストプラクティス

• 定期的なファームウェア・OSアップデート。公開される脆弱性を放置するとランサムウェア等の攻撃対象になる。
• 不要なサービスは停止、管理ポートは必要最低限のアクセス元に限定。
• 強固なパスワード、2要素認証、アクセスログの監視。
• 定期バックアップは必須。RAIDは冗長化であってバックアップではない。オフサイトやクラウドへのバックアップを推奨。
• スナップショットとレプリケーションを組み合わせ、運用ポリシーを整備する。
• ネットワーク分離（VLANや専用管理ネットワーク）で運用とユーザートラフィックを分ける。

NASでよくある誤解

• 「RAIDがあるからバックアップ不要」：RAIDは可用性向上であり、データの消失（ランサムウェア・災害）からの復旧手段ではない。
• 「NASはただの外付けHDDの延長」：エントリーモデルは簡素でも、多くのNASはスナップショット、レプリケーション、アプリケーションホスティングなどサーバ機能を持つ。
• 「リンクアグリゲーションで単一ファイル転送が速くなる」：アグリゲーションは複数セッションの合算や負荷分散に貢献するが、単一TCPセッションの帯域は必ずしも倍増しない。

主要ベンダーとオープンソース

• 商用ベンダー: Synology、QNAP、Netgear（ReadyNAS）、Buffalo、Dell EMC（PowerScale/Isilon）、NetApp など。各社はGUIやアプリ群で差別化。
• オープンソース/自作ソリューション: TrueNAS CORE（FreeBSD/FreeNASの後継、ZFS採用）、OpenMediaVault、unRAID など。柔軟だが運用知識を要する。

実際の導入フロー（簡易）

• 要件定義: 同時接続数、容量、性能、可用性、予算。
• 機種選定: 必要なベイ数、ネットワークポート、対応プロトコル、拡張性。
• RAID/ボリューム設計: ストレージ効率と冗長性のバランスを決定。
• ネットワーク設定: IPアドレス、VLAN、LACP、MTUなど。
• ユーザー/共有設定とアクセス権設定。
• バックアップ・監視・運用手順の確立。

クラウドとの連携・ハイブリッド化

近年はオンプレNASとクラウドのハイブリッド運用が一般化しています。NASからクラウド（S3互換ストレージ）への自動バックアップや、クラウドゲートウェイ機能、クラウドバースト（需要時にクラウドリソースを利用）など、可用性と容量拡張の柔軟性を求める運用が進んでいます。

将来動向

• NVMeやNVMe-oFの普及により、より低レイテンシ・高I/OなNAS構成が進む。
• S3互換などオブジェクトストレージとの連携が強化され、ファイル＋オブジェクト混在の運用が一般化。
• AI・ビッグデータ用途での高性能ストレージ統合、分散ファイルシステムの進化。

まとめ — NASを導入する際のチェックリスト

• 目的（ファイル共有／バックアップ／メディア／仮想化）を明確にする。
• 性能（ネットワーク帯域、RAID、キャッシュ）と可用性（冗長電源、RAIDレベル、レプリケーション）を見積もる。
• セキュリティ運用（アップデート、アクセス制御、バックアップ）を計画する。
• 成長に合わせた拡張性（追加ドライブ、拡張ユニット、スケールアウト）を検討する。

参考文献

• Network-attached storage - Wikipedia（日本語）
• Synology Knowledge Center
• QNAP公式サイト
• TrueNAS CORE Documentation
• Storage Area Network - Wikipedia（日本語）
• RFC 7143: NFSv4.1（IETF）
• Windows Server ファイル サーバーの概要（Microsoft Docs）