分散ストレージとは？初心者でも分かる仕組みと使い方を徹底解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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岡田康介

名前：岡田康介（おかだこうすけ）ニックネーム：コウ、または「こうちゃん」年齢：28歳性別：男性職業：ブロガー（SEOやライフスタイル系を中心に活動）居住地：東京都（都心のワンルームマンション）出身地：千葉県船橋市身長：175cm 血液型：O型誕生日：1997年4月3日趣味：カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書（自己啓発やエッセイ）、映画鑑賞、ガジェット収集性格：ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日（平日）のタイムスケジュール 7:00 起床：軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン：近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食＆SNSチェック：トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート：カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食：お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ：街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆＆編集作業：帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食：自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック：Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間：Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝：明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。

分散ストレージとは？初心者でも分かる仕組みと使い方を徹底解説

データを保存する場所にはいくつかの方法があります。分散ストレージはそのひとつで、データを「分散」させて複数の場所に保存します。これにより、ひとつの場所が壊れてもデータが失われにくくなります。

従来の「中央集権型」保存では、データは1台のサーバーやデータセンターに集中します。対して分散ストレージでは、同じデータを複数のノードに分散して格納します。データを小さな断片に分け、断片の一部だけが失われても他の断片から復元できる仕組みを使うことが多く、これをレプリケーションや断片化による復元と呼ぶことがあります。

仕組み

分散ストレージではデータを複数のノードに分散して格納します。ひとつのノードが故障しても、他のノードの断片からデータを復元できるようにします。データの断片化と複数ノードへの格納を組み合わせることで、可用性と耐障害性を高めます。

ノードとは、複数のパソコンやサーバー、あるいはデータセンターのことを指します。分散ストレージはネットワークを使ってこれらのノードをつなぎ、データの断片を分散して保存します。

代表的な実装と使い方

実世界の例としてはIPFS（InterPlanetary File System）などの分散ファイルシステム、Cephのような分散ストレージソリューション、Storjのような分散クラウドストレージサービスがあります。これらは大容量のデータを安全に保存し、ネットワーク越しに取り出すことを目的としています。

利点と注意点

利点には高い可用性、耐障害性、水平拡張性があります。ノードを追加するだけで容量や性能を増やせる点は、データ量が急増する場面で大きなメリットです。

注意点には運用の複雑さ、ネットワーク負荷の増加、セキュリティ管理の難しさなどがあります。分散環境ではデータの整合性を保つ工夫が必要で、運用コストが中央集権型より高くなる場合もあります。

表で比較

特徴	中央集権型	分散ストレージ
データの保存場所	1つのサーバー	複数のノード
可用性	サーバー故障時の影響が大きい	他ノードで補完できる
拡張性	難しい	ノードを追加して容易に拡張
コスト	高信頼性維持のコストがかかる	分散によるコスト効率が良くなる場合がある

身近な使い方

クラウドストレージの背景には分散ストレージ技術が使われており、バックアップや動画・写真の保存、共同作業のデータ共有などに活用されています。

まとめ

分散ストレージはデータを複数の場所に分散して保存する考え方です。この方法を使うと、データの可用性と拡張性が高まりますが、運用の難易度やセキュリティ面の配慮も必要になる点を忘れてはいけません。

分散ストレージの同意語

分散ストレージ: データを複数の場所（ノードやデバイス）に分散して保存・管理する仕組み。容量の拡張性や耐障害性を高める設計思想です。
分散ストレージシステム: 分散ストレージを構成する全体の仕組み。データの配置・冗長化・アクセス経路などを一括管理する枠組み。
分散型ストレージ: データの保管先が1か所ではなく、複数のノードに分散して配置されるタイプのストレージ。
分散ファイルシステム: ファイルを複数のノード上で管理・提供するファイルシステム。HDFSやCephFSなどが代表例。
分散データストレージ: データを分散環境で保存することを指す広い表現。大規模データの分散保管を含む概念。
分散データ保存: データを複数の場所へ分割・冗長化して保存すること。耐障害性と可用性の向上を狙います。
分散データストア: 分散ノード間でデータを格納・取得するデータストアの総称。データベースの分散版や分散ファイルストアを含みます。
クラウド分散ストレージ: クラウド環境で提供される分散ストレージ。オブジェクトストレージや分散ファイルシステムが含まれます。
分散ストレージネットワーク: ストレージ資源がネットワーク全体で結合され、データを複数ノード間で配布・取得する構成。
ノード間ストレージ: 複数のノード間にデータを分散して蓄積・参照するストレージ設計。
P2Pストレージ: ピア・ツー・ピア方式で端末同士がストレージを共有・提供する分散ストレージのタイプ。信頼性向上と拡張性を重視します。

分散ストレージの対義語・反対語

集中ストレージ: データを1箇所または少数の中心ノードに集約して保管するストレージ設計。分散ストレージの特徴である地理的分散やノード間冗長性が薄く、可用性の冗長性の設計が異なる場合があります。
中央集権型ストレージ: データの管理と保管が組織の中心に集約される構成。分散による拡張性や耐障害性を前提としない設計思想です。
一元ストレージ: データが単一のリポジトリに集約され、複数ノードでの分散保管は行われない状態。
単一ノードストレージ: データが1台のサーバーや機器にのみ格納され、分散されていない状態。故障点が1つになるリスクがあります。
ローカルストレージ: 各端末やサーバーの内部に限定してデータを保管する方式。ネットワーク越しの分散配置は行われません。
集中型ストレージインフラ: データを中心部で集約・管理するストレージ基盤。分散冗長性を前提としない設計であることが多いです。
非分散ストレージ: 分散されていない、単一の場所または少数地点にデータを保管するストレージの総称。分散ストレージの対義として理解されます。
中心化ストレージアーキテクチャ: データの集中管理を前提とするストレージの設計・構造。分散性より一元性を重視します。
単一点拠点ストレージ: データが単一の拠点に保持され、他地点へ分散されない構成。可用性・冗長性は低くなる傾向です。

分散ストレージの共起語

ノード: 分散ストレージを構成する個別のサーバーやデバイス。データを分散して格納する基本ブロック。
クラスタ: 複数のノードをまとめて動かす集合体。故障耐性や性能を高めるために使う。
レプリケーション: データを別のノードにも複製して、1つのノードが壊れてもデータを復元できるようにする仕組み。
冗長化: データを重複させて保存することで、信頼性を高める設計思想。
パリティ: 冗長データの一つ。データ損失時に復元するための情報。
エラー訂正符号: データを分割して追加情報をつけ、破損や欠落時に復元する技術。
オブジェクトストレージ: データをオブジェクト単位で保存するモデル。メタデータ付きで大規模に向く。
ブロックストレージ: データをブロック単位で保存。高速で細かな制御が利く。
ファイルストレージ: 伝統的なファイルとフォルダ構造で保存。アクセスしやすい。
分散ファイルシステム: 複数ノード間でファイルを管理し、分散アクセスを可能にする仕組み。
HDFS: Hadoop分散ファイルシステムの略。大規模データ処理で使われる分散ストレージの代表例。
Ceph: オブジェクト・ブロック・ファイルの三形態を提供する、オープンソースの分散ストレージソフトウェア。
S3互換: S3 APIと互換性があるため、アプリを変更せずに使える。
クラウドストレージ: クラウドサービスとして提供される分散ストレージ。スケーラビリティと運用負荷の低減が特徴。
耐障害性: ノード障害などの障害が発生しても機能を維持できる性質。
可用性: データへいつでもアクセスできる状態。ダウンタイムを減らす設計。
データ整合性: 保存されたデータが正確で一貫していること。
一貫性モデル: 複数ノード間でのデータ整合性をどう保つかの方針。
CAP定理: 分散システムの重要な理論。整合性・可用性・分割耐性の三つの性質のトレードオフ。
地理的冗長性: 地理的に離れた場所にもデータを複製して、地域障害に強くする。
水平スケーリング: ノードを追加して容量・性能を拡張する方式。
垂直スケーリング: 既存ノードの能力を上げて拡張する方式。
スケーラビリティ: 需要の増加に合わせて拡張できる性質。
暗号化: データを読めないよう鍵で保護すること。静止時・転送時の両方で重要。
アクセス制御: 誰がデータを操作できるかを決める仕組み。
認証: 利用者や端末の身元を確認する手続き。
暗号鍵管理: 暗号化鍵を安全に作成・保管・更新する管理。
データライフサイクル管理: データの作成・保存・削除の方針を決める管理。
バージョニング: データの履歴を世代として保存する機能。
モニタリング: システムの状態や性能を監視して異常を早期に出す。
レイテンシ: データの読み書きにかかる遅延の程度。
マルチリージョン: 複数のリージョンにデータを配置して耐障害性を高める構成。
バックアップ: データを別の場所にコピーして、復元用に保管しておく。
監査ログ: 誰がいつ何をしたかの記録。セキュリティと準拠性に役立つ。

分散ストレージの関連用語

分散ストレージ: データを複数のノードに分散して保存し、障害に強く、規模を横方向に拡張しやすくする設計思想・技術の総称。
分散ファイルシステム: ファイルを分散して保存・提供する機能を持つファイルシステム。CephFS、Google File Systemなど。
オブジェクトストレージ: データをオブジェクト単位で保存するストレージ。メタデータとデータを1つのオブジェクトとして管理する設計。S3などの接口を提供することが多い。
ブロックストレージ: データをブロック単位で保存・管理するストレージ。データベースや仮想マシンのディスクとして使われることが多い。
シャーディング: 大規模データを複数のノードに分割して保存・処理する手法。負荷分散やスケーリングを実現。
レプリケーション: データを複数のノードに複製して保存することで、障害耐性と可用性を高める手法。
エラスチャーコード: 複数のデータブロックを分散保存し、冗長性を保ちつつ容量を節約する誤り訂正コード。障害時のデータ復元に有効。
データ耐久性: データが長期間壊れず失われない能力。目的の期間でのデータ保持が保証される度合い。
データ整合性: データが正しく、一貫性を保って保存・取得される状態。データの改ざんを防ぐ努力を含む。
一貫性モデル: 分散環境でのデータの整合性をどう保証するかの設計方針。強一致性・最終的一致性など。
強一致性: どの読み取りでも、直前の書き込み結果が必ず反映される状態。
最終的一貫性: 書き込み後、遅延があるが最終的に全ノードが同じ値になることを保証するモデル。
CAP定理: 分散システムにおける、一貫性・可用性・パーティション耐性のうち、同時に3つすべてを常に満たすことは難しいという原理。
可用性: 要求された操作に対して、必ず応答を返す能力。
パーティション耐性: ネットワーク分割が発生しても動作を継続できる能力。
メタデータサーバ: ファイルの位置情報や属性情報などのメタデータを管理するノード。分散ファイルシステムの中核。
メタデータストア: メタデータを管理するための分散データストア。高速アクセスと整合性が重要。
Ceph: 分散ストレージソフトウェアの代表格。RADOSを中心にブロック・オブジェクト・ファイル機能を統合。
CephFS: Ceph上で動く分散ファイルシステム。
RADOS: Cephの基盤となる分散オブジェクトストレージデータプレーン。
RBD: RADOS Block Device。Ceph上のブロックデバイス機能。
Ceph Object Gateway (RGW): Cephのオブジェクトストレージ機能。S3/Swift互換のAPIを提供。
IPFS: InterPlanetary File System。P2P型の分散ファイルシステム。ファイルを分散・冗長に保存する仕組み。
Filecoin: IPFSを基盤とする分散ストレージのためのブロックチェーン型報酬モデル。データ保存の市場。
Storj: 分散クラウドストレージプラットフォーム。P2Pネットワークによりデータを保存。
S3 API: Amazon（関連記事：アマゾンの激安セール情報まとめ） S3のAPI仕様に準拠したインタフェース。多くのオブジェクトストレージが対応。
NFS: Network File System。ファイル共有のための古典的なネットワークプロトコル。
SMB: Server Message Block。Windows系のファイル共有プロトコル。
POSIX互換インタフェース: POSIX規格準拠のファイル操作インタフェース。分散ファイルシステムでもPOSIX準拠が目標となることが多い。
REST/JSON API: 分散ストレージの操作を行うためのWeb API形式の通信。RESTful設計が一般的。
同期レプリケーション: 書き込みを発生時点で複数ノードへ同時に反映させる方式。
非同期レプリケーション: 書き込みを発生後、遅延を設けて複数ノードへ反映させる方式。
バージョニング: ファイルやオブジェクトの複数バージョンを保存して、過去へ遡って復元できる機能。
スナップショット: ある時点の状態を切り出して保存する機能。復元やバックアップに使われる。
バックアップ: データを別の場所へコピーして、災害時の復旧を可能にする保護機能。
ガーベジコレクション: 不要になったデータの自動削除や回収を行う仕組み。
リバランシング: データ分布の偏りを解消するため、再配置を行いノード間の負荷を均等化。
データ再配置: ノードの追加・削除時にデータを再配置して、システム全体の均等性を維持。
データ暗号化: データを保存時（静止時）または転送時に暗号化して保護。
アクセス制御: 誰がどのデータにアクセスできるかを制御する仕組み。
認証: 利用者やアプリケーションの身元を確認する手順。
認可: 認証済みの主体に対して、どの操作を許可するかを決定する仕組み。
SLA: サービスレベルアグリーメント。提供側と利用者間の品質保証の契約事項。
データアーカイブ: 長期保存のために、頻繁にアクセスされないデータを低コストな媒体へ移す運用。
コスト最適化: 運用コストを抑える設計・運用方針。容量・転送・操作コストの総和を最適化。