iSCSI(iSCSI: アイスカジー)

iSCSI(iSCSI: アイスカジー)

iSCSI(iSCSI: アイスカジー)

英語表記: iSCSI (Internet Small Computer System Interface)

概要

iSCSIは、標準的なTCP/IPネットワーク(イーサネット)を利用して、ストレージデバイス(補助記憶装置)をサーバーに接続するための技術規格です。この技術の最大の特徴は、本来ローカル接続のために設計されたストレージ制御コマンドであるSCSIを、ネットワークプロトコルであるTCP/IPの中にカプセル化(トンネリング)して送信する点にあります。これにより、遠隔地にあるストレージを、あたかもサーバーに直接接続されたローカルディスクのようにOSに認識させることが可能になります。これはまさに、記憶媒体インターフェースの概念をネットワークの次元に拡大した、画期的なアプローチと言えるでしょう。

詳細解説

iSCSIは、コンピュータの構成要素の中でも特に「記憶媒体インターフェース」という非常に重要な役割を担っています。従来のインターフェース(SATAやSASなど)が、サーバー筐体内のバスや専用ケーブルを通じて近距離で接続することを前提としていたのに対し、iSCSIは既存の汎用ネットワークインフラ(LAN)を活用できるため、ストレージエリアネットワーク(SAN)を低コストで構築する手段として広く普及しました。

動作原理と構成要素

iSCCIの動作は、主に「イニシエータ(Initiator)」と「ターゲット(Target)」の二つの要素で成り立っています。

  1. イニシエータ: ストレージを利用したいサーバー側(クライアント側)に位置します。OSやアプリケーションからのストレージアクセス要求(SCSIコマンド)を受け取り、それをTCP/IPパケットに変換してネットワークに送信する役割を担います。
  2. ターゲット: 実際にデータを保持しているストレージシステム側です。ネットワークから受信したTCP/IPパケットを解析し、中のSCSIコマンドを取り出して実行し、結果を再びTCP/IPパケットにカプセル化してイニシエータへ返します。

このプロセスを通じて、サーバーOSはネットワークの存在を意識することなく、遠隔のストレージに対して「読み込み」「書き込み」といったブロックレベルの操作を実行できます。

記憶媒体インターフェースとしての価値

なぜこの技術が「記憶媒体インターフェース」として重要視されるのでしょうか。それは、補助記憶装置の管理方法に革命をもたらしたからです。

iSCSIが登場するまで、高性能な集中ストレージを実現するSAN技術の主流は、高価で専用のインフラ(ホストバスアダプタやスイッチ)を必要とするFibre Channel(ファイバーチャネル)でした。しかし、iSCSIは、すでに企業内に広く普及している安価なイーサネット(ギガビットイーサネット以上)を利用できるため、SANの導入障壁を大幅に下げました。

つまり、iSCSIは、インターフェースの物理的な制約をネットワークによって解消し、ストレージを物理的な場所から解放するという役割を果たしています。これにより、ストレージリソースを柔軟に仮想化したり、複数のサーバー間で共有したりすることが可能となり、コンピュータシステムの運用効率を劇的に向上させることができるのです。特に、サーバー仮想化環境においては、iSCSIによる共有ストレージは不可欠な構成要素となっています。

具体例・活用シーン

iSCSIは、特にサーバー仮想化や大規模なデータセンター環境において、その真価を発揮します。

1. サーバー仮想化環境の基盤

現在、多くの企業がVMwareやHyper-Vといった仮想化技術を採用していますが、これらの環境で稼働する仮想マシン(VM)のデータを保存する場所として、iSCSI接続のSANが非常に多用されます。これにより、どの物理サーバーでVMが稼働していても、同じストレージリソースにアクセスできるため、VMのライブマイグレーション(稼働中の移動)がスムーズに行えるようになります。これは、補助記憶装置の柔軟性を最大限に引き出す使い方と言えるでしょう。

2. リモートコントロールされるデジタル配送トラック(比喩)

iSCSIの仕組みを理解するための簡単な比喩を考えてみましょう。

データセンター(サーバー群)が、大きな倉庫(ストレージ)から必要な物資(データブロック)を取り出す必要があるとします。

  • 従来のローカル接続(SATA/SAS): サーバーのすぐ隣に倉庫があり、サーバー自身の手(ローカルインターフェース)で直接物資を取り出します。速いですが、遠くの倉庫の物資は使えません。
  • iSCSI: 倉庫が遠く離れた場所(ネットワークの向こう側)にあります。サーバーは、物資を取り出すための指示(SCSIコマンド)を、標準的な道路(TCP/IPネットワーク)を走るデジタル配送トラックに乗せて送ります。遠隔地の倉庫に到着したトラックは、その指示を実行し、物資を積んでサーバーまで帰ってきます。

iSCSIの素晴らしい点は、配送トラックが「SCSIコマンド」という、サーバーが昔から知っている共通言語を運んでいることです。サーバーは、遠隔地にあるにもかかわらず、まるで自分の手の届くところにある倉庫だと錯覚して作業を続けられるのです。この「錯覚」こそが、記憶媒体インターフェースをネットワーク経由で実現するiSCSIの核心です。

3. 低コストでの集中バックアップシステム

高価なFibre Channel SANを導入できない中小企業でも、既存のLANケーブルとスイッチを利用してiSCSIターゲットを設置することで、サーバーデータを集中管理し、効率的なバックアップシステムを構築できます。これにより、データの冗長性と可用性を高めることが可能です。

資格試験向けチェックポイント

iSCSIは、ネットワークとストレージ技術が融合した分野であり、ITパスポートから応用情報技術者試験まで、幅広いレベルで出題される可能性があります。特に、補助記憶装置の接続技術として、Fibre Channelとの比較や、SAN技術の一部として問われることが多いです。

  • ITパスポート / 基本情報技術者試験:
    • SAN (Storage Area Network) 関連: SANを構築する技術の一つとして、iSCSIが問われます。NAS (Network Attached Storage) との違いを明確に理解しておくことが重要です。NASはファイル単位でのアクセス(ファイルインターフェース)ですが、iSCSIはブロック単位でのアクセス(ブロックインターフェース)を提供します。
    • プロトコル: iSCSIが「TCP/IP」ネットワーク上で「SCSI」コマンドを利用する技術であることを必ず覚えてください。この組み合わせが最も狙われやすいポイントです。
  • 応用情報技術者試験:
    • Fibre Channel (FC) との比較: iSCSIはFCに比べて安価で導入が容易ですが、一般的にFCのほうが高速で低遅延です。ただし、近年は高速なイーサネット(10GbE以上)の普及により、iSCSIの性能差は縮小しています。コストと性能のトレードオフについて問われることがあります。
    • カプセル化(トンネリング): SCSIコマンドがTCP/IPパケットで包まれて(カプセル化されて)転送される仕組みを理解しておく必要があります。
    • イニシエータとターゲット: 接続の役割分担(サーバー側がイニシエータ、ストレージ側がターゲット)を正確に把握してください。

関連用語

  • 情報不足

(解説に必要な関連用語として、以下の用語が考えられます。これらの詳細な説明があれば、iSCSIの理解がさらに深まります。)

  • SAN (Storage Area Network): iSCSIが実現するネットワーク形態。
  • Fibre Channel (FC): iSCSIの主要な競合技術。
  • SCSI (Small Computer System Interface): iSCSIがベースとしているコマンドセット。
  • NAS (Network Attached Storage): ファイルベースアクセスを提供するネットワークストレージ。

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この記事を書いた人

両親の影響を受け、幼少期からロボットやエンジニアリングに親しみ、国公立大学で電気系の修士号を取得。現在はITエンジニアとして、開発から設計まで幅広く活躍している。

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