仮想 SAN

2025年11月5日

仮想 SAN

英語表記: Virtual SAN

概要

仮想 SAN（Virtual SAN）は、「仮想化技術（VMware, Hyper-V, KVM）」の文脈における「仮想ストレージ」の中核をなす技術であり、複数の物理サーバーが持つ内蔵ストレージ資源をネットワーク経由で統合し、ソフトウェアによって単一の共有データストアとして提供する仕組みです。この技術の最大の目的は、高価で複雑な専用の外部ストレージエリアネットワーク（SAN）機器を排除し、サーバーのローカルリソースだけで高性能かつ高可用性なストレージ環境を構築することにあります。これにより、従来のストレージ管理の概念を大きく変え、サーバー仮想化環境の運用を劇的に簡素化する「仮想化の周辺技術」として非常に注目されています。

詳細解説

仮想 SANは、従来のストレージ構成が抱えていたコストと管理の複雑さを解消するために生まれました。これは、物理的なハードウェアに依存するのではなく、ソフトウェアの力でストレージの機能を定義・実現する「ソフトウェア定義ストレージ（SDS）」の一種です。

目的と背景

従来の仮想化環境では、仮想マシン（VM）のデータ保存先として、ファイバーチャネルやiSCSIといったプロトコルを利用した専用の外部SAN装置が必要でした。しかし、この外部SANの導入・運用には多大なコストと専門知識が要求されます。仮想 SANは、この外部SANへの依存を断ち切り、各サーバー（ホスト）に搭載されている安価な内蔵ディスク（HDDやSSD）を最大限に活用することを目的としています。このアプローチは、サーバーとストレージの機能を統合する「ハイパーコンバージドインフラストラクチャ（HCI）」の基盤技術としても機能します。

動作の仕組みと主要コンポーネント

仮想 SANは、クラスタを構成するすべてのホスト（例：VMware ESXiホスト）上で動作する特殊なソフトウェア層によって実現されます。

リソースの統合: クラスタ内の各ホストは、ローカルに接続されたストレージ（主にフラッシュドライブをキャッシュ層、HDDを容量層として使用することが多いです）を提供します。仮想 SANソフトウェアは、これらの分散したローカルリソースをネットワーク（通常は高速なイーサネット）経由で連携させ、一つの大きなストレージプールとして抽象化します。
分散ファイルシステム: 仮想 SANは、独自の分散ファイルシステムやプロトコルを用いて、このプール全体を仮想マシンが利用できるデータストアとして提示します。このデータストアは、クラスタ内のすべてのホストから同時にアクセス可能です。
データ保護と冗長性: 仮想 SANの最も重要な機能の一つは、データ保護です。データはネットワークを介して複数のホストに分散され、複製（ミラーリング）されます。例えば、データを2つ以上のホストに複製するように設定すれば、ホストの1台が故障しても、仮想マシンの稼働は継続されます。この冗長性の設定は、ストレージポリシー（Storage Policy Based Management: SPBM）によって、仮想マシン単位で柔軟に定義できるのが大きな魅力です。
スケールアウト: 容量や性能が不足した場合、クラスタに新しい物理ホストを追加するだけで、ストレージリソースもコンピューティングリソースも同時に拡張できます。これは、従来のSANのように複雑な設定変更を必要としない、まさに「仮想化の周辺技術」がもたらす柔軟性の恩恵です。

仮想化技術との結びつき

この仮想 SANの技術は、「仮想ストレージ」というマイナーカテゴリに属していますが、その存在なくして現代の「仮想化技術（VMware, Hyper-V, KVM）」の進化は語れません。特にVMware vSANはその代表例であり、Hyper-V環境におけるStorage Spaces Direct (S2D) も同種の概念です。これらの技術は、サーバー仮想化のメリット（リソース効率化、迅速なプロビジョニング）をストレージ領域にまで拡大し、インフラストラクチャ全体をソフトウェアで制御可能にするという点で、仮想化技術の完成度を高めています。

具体例・活用シーン

仮想 SANの概念は、少し抽象的で分かりにくいかもしれません。ここでは、具体的な例や比喩を用いて、その働きをイメージしてみましょう。

1. アナロジー：シェアリングエコノミー型の図書館

従来の専用SANを「中央集権的な巨大な公立図書館」だと考えてみてください。本（データ）はすべて一箇所に集められ、管理は専門の司書（ストレージ管理者）が行います。非常に堅牢ですが、建設と維持に莫大な費用がかかります。

一方、仮想 SANは「シェアリングエコノミー型の地域分散型図書館ネットワーク」に例えられます。

各家庭（物理サーバー）が、自分の持っている本棚（ローカルストレージ）の一部を提供します。
仮想 SANソフトウェアは、この地域全体の提供された本棚の目録を統合し、利用者（仮想マシン）には「巨大で統一された図書館」に見せます。
利用者が特定の情報（データ）を要求すると、システムは自動的に最も近い、または最もアクセスしやすい家庭の本棚からその情報を取り出して提供します。
さらに、重要な本（重要なデータ）は、念のため複数の家庭の本棚に複製されています（冗長性）。もし一つの家庭が引っ越して（サーバーが故障して）も、他の家庭からすぐに本を入手できるため、サービスは止まりません。

この仕組みにより、高価な中央図書館を建設することなく、地域全体の力を合わせて強靭な情報インフラを構築できるのです。

2. 活用シーンの具体例

VDI（仮想デスクトップインフラストラクチャ）環境: VDIは大量の仮想マシンが同時に起動・停止するため、ストレージに瞬間的な高い負荷がかかります（ブートストーム）。仮想 SANは、分散された複数のSSDリソースを利用することで、この負荷を分散し、高速な応答速度を実現します。
リモートオフィス/ブランチオフィス（ROBO）: 小規模な拠点に高価な外部SANを導入するのは非効率です。仮想 SANを使えば、2台や3台の安価なサーバーと内蔵ディスクだけで、データセンターレベルの冗長性を持つインフラを構築できます。
初期投資を抑えたい中小企業: 専用SANの初期導入コストは大きな障壁となります。仮想 SANは、汎用的なサーバーハードウェアを利用するため、初期投資を抑えつつ、将来的な拡張（スケールアウト）にも柔軟に対応できます。

資格試験向けチェックポイント

仮想 SANやそれに関連する概念は、「仮想化技術の周辺技術」として、応用情報技術者試験や高度試験はもちろん、基本情報技術者試験においても、SDSやHCIの文脈で出題されることが増えています。

特に重要なポイント：
* 仮想 SANは、サーバーとストレージの機能を統合する「ハイパーコンバージドインフラストラクチャ（HCI）」の実現に不可欠な要素である、という関係性を必ず覚えておきましょう。
* 外部SANが不要になり、汎用サーバーのローカルディスクを活用できるため、コスト削減と柔軟な拡張性（スケールアウト）が最大のメリットです。