セカンダリー・ストレージとは？
セカンダリストレージとは、長期的にデータを保存するために使用される不揮発性のストレージデバイスやメディアのことです。一般的にRAMなどの揮発性メモリであり、CPUから直接アクセスできるプライマリストレージとは異なり、セカンダリストレージは、アクティブに使用されていないが、検索可能な状態を維持する必要があるデータ、アプリケーション、オペレーティングシステムを保存するために使用されます。通常、I/O操作によってアクセスされ、速度よりも容量、耐久性、コスト効率に最適化されています。
セカンダリストレージは、オペレーティングシステム、ソフトウェアアプリケーション、バックアップ、ユーザーデータの保存に不可欠です。一般的なセカンダリストレージデバイスの種類には、ハードディスクドライブ（HDD）、ソリッドステートドライブ（SSD）、光ディスク（DVDなど）、磁気テープなどがあります。これらのストレージ・ソリューションは、パーソナル・コンピューティングとエンタープライズ・レベルのITインフラストラクチャの両方の基本となっています。
セカンダリストレージの使用方法
セカンダリストレージはITインフラに統合され、さまざまな運用・分析ワークロードに対応する大容量かつ永続的なデータストレージをサポートします。データセンターでは、SAN（ストレージ・エリア・ネットワーク）やNAS（ネットワーク・アタッチド・ストレージ）などのネットワーク・ストレージ・システムを通じて導入されることが多く、大容量のデータへの集中アクセスが可能です。セカンダリストレージは、データバックアップとディザスタリカバリ戦略において重要な役割を果たし、スケジュールバックアップ、リカバリポイント、システムイメージの保存に使用されます。
また、長期的なトレンド分析やレポート作成のために照会される構造化データセットや非構造化データセットを格納することで、データウェアハウスやビジネスインテリジェンスワークロードをサポートします。仮想化環境では、セカンダリストレージは、VMイメージ、スナップショット、および断続的にアクセスされるが、永続的でアクセス可能な状態を維持する必要があるテンプレートを維持するために使用されます。さらに、セカンダリストレージは、ビデオ、画像、および速度よりも拡張性が求められるその他の高帯域幅ファイルを保存することで、メディア資産管理システムや監視ソリューションを支えています。
ワークロードに応じて、アーカイブ用の大容量SATA HDD、使用頻度の低いデータセットへの高速アクセス用のSSD、地理的に分散したアクセスと弾力的なスケーラビリティを実現するクラウドベースのオブジェクトストレージなど、さまざまなメディアタイプから選択できます。
二次ストレージと一次および三次ストレージの比較
セカンダリストレージは、速度、揮発性、コスト、使用目的などの点で、プライマリストレージやターシャリストレージとは大きく異なります。一次ストレージとは、CPUが直接アクセスするRAMやキャッシュなどのメモリシステムを指します。これらは一時的なデータ操作に使用される揮発性の高速記憶媒体であり、高性能とリアルタイム処理に不可欠です。対照的に、セカンダリストレージは不揮発性で速度が遅く、長期的なデータ保持を目的として設計されています。CPUとは直接通信しませんが、I/O操作を通じてアクセスするため、オペレーティング・システムやアプリケーション・データ、ユーザー・ファイルの永続的な保存に適しています。
一方、3次ストレージは、2次ストレージよりもさらに低速でコスト効率の高いシステムを指し、主にアーカイブや長期的なデータ保存に使用されます。三次ストレージには、ロボットテープライブラリやオフラインメディアが使用されることが多く、即座にアクセスできないため、手動介入や自動検索メカニズムが必要になる場合があります。セカンダリー・ストレージが日常的なアクセスとデータ保護のために性能と容量のバランスをとっているのに対し、3次ストレージは最小限のアクセス頻度で最大の容量とデータの寿命を得るために最適化されています。
3つの階層は、データ階層内で連携して異なるパフォーマンスと保持要件をサポートし、データへのアクセシビリティと耐久性を維持しながらシステムを効率的に拡張できるようにします。
セカンダリストレージの長所と短所
セカンダリストレージの主な利点の1つは、大容量で不揮発性のデータ保持を、プライマリメモリに比べてギガバイトあたり低コストで提供できることです。セカンダリストレージは永続的なデータ保存をサポートし、電源喪失後もシステムが情報を保持することを可能にします。また、セカンダリストレージは拡張性が高く、冗長性とフォールトトレランスを設定できるため、信頼性の高いデータ保存、コンプライアンス、ディザスタリカバリ機能を必要とするエンタープライズ環境に適しています。
しかし、セカンダリストレージは通常、ディスクベースまたはネットワークI/O操作に依存するため、プライマリメモリに比べてデータアクセス速度が遅くなります。リアルタイム処理やデータへの即時アクセスが必要なタスクには適していません。さらに、大規模なセカンダリストレージシステムの管理は、特にリモートまたはクラウドベースのソリューションを使用する場合、データライフサイクル管理、セキュリティ、およびレイテンシの面で複雑さをもたらす可能性があります。
セカンダリストレージの今後の動向
データ生成が加速し続ける中、セカンダリストレージの将来は、拡張性、効率性、インテリジェントなデータ管理の進歩によってますます形作られています。新たなストレージアーキテクチャは、オブジェクトベースのストレージとソフトウェア定義ストレージ（SDS）を活用し、クラウドとオンプレミス環境で水平方向に拡張できる、より柔軟な分散システムを提供します。また、NVMe-over-Fabrics (NVMe-oF) などの技術も人気を集めており、待ち時間を短縮してスループットを向上させることで、ネットワーク環境全体でセカンダリストレージリソースへの高速アクセスを可能にしています。
人工知能と 機械学習がストレージ管理システムに統合され、データ配置の最適化、階層化の自動化、データ整合性のための異常検知の強化が行われています。これと並行して、持続可能性がセカンダリ・ストレージ開発の重要な原動力となりつつあり、低消費電力、高密度ドライブ、環境効率の高い冷却技術の革新が促されています。企業がハイブリッドクラウドやマルチクラウド戦略を採用する中、セカンダリストレージは、複雑化するITランドスケープにおいて、シームレスなデータモビリティ、長期保存、安全なアクセスをサポートするために進化し続けるでしょう。
よくあるご質問
- ROMは二次記憶装置ですか？
いいえ、ROM（Read-Only Memory）は二次記憶装置とはみなされません。ROMは不揮発性の一次記憶装置の一種で、ファームウェアやハードウェアの初期化に必要な永久命令を保存するために使用されます。CPUが直接アクセスするものであり、長期的なユーザーアクセス可能なデータストレージとしては機能しません。 - 二次記憶装置はキャッシュ・メモリとどう違うのですか？
キャッシュ・メモリはCPUの近くにある高速で揮発性のメモリで、頻繁にアクセスされるデータを一時的に保存するために使用されます。対照的に、セカンダリストレージは不揮発性ではるかに低速ですが、容量ははるかに大きく、長期的なデータ保持に使用されます。 - セカンダリストレージはクラウドコンピューティングで使用できますか？
はい、クラウド・コンピューティング環境は、データ、仮想マシン、アプリケーション・コンテナ、バックアップのホスティングにセカンダリ・ストレージを多用しています。Amazon S3やAzure Blob Storageのようなクラウドベースのオブジェクトストレージシステムは、仮想化インフラにおけるセカンダリストレージの例です。 - データのバックアップとリカバリにおけるセカンダリストレージの役割とは？
セカンダリストレージはバックアップとリカバリ戦略において中心的な役割を果たします。外付けドライブ、テープ・ライブラリ、クラウドベースのストレージ・システムなどのセカンダリ・ストレージ・ソースからデータを復元することで、システム障害、データ破損、またはサイバー攻撃から組織を回復することができます。これらのバックアップは定期的にスケジュールする必要があります。