オブジェクトストレージとは?

オブジェクトストレージは、非構造化データのための柔軟でスケーラブルなクラウドストレージモデルです。

学習目的

この記事を読み終えると、以下のことができるようになります。

  • オブジェクトストレージを定義する
  • オブジェクトストレージの仕組みを説明する
  • オブジェクトストレージのメリットとデメリットを知る

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オブジェクトストレージとは?

オブジェクトストレージは、大量のデータ、特に非構造化データをクラウドに保存するための手法です。ログ、動画や写真、センサーデータ、ウェブページなど、企業活動で発生するデータの多くは非構造化データです。オブジェクトストレージは、このデータを複数のクラウドサーバーで管理し、各ファイルやデータのセグメントを独自のオブジェクトとして、メタデータとデータ検索のための一意の名前または識別子を完備しています。

オブジェクトストレージは、従来のファイルベースの階層のように、これらのオブジェクトをフォルダに格納するのではなく、すべてのオブジェクトを単一の「データレイク」(「データプール」とも呼ばれる)にまとめて格納します。このため、オブジェクトストレージは膨大な量のデータを素早く保存することができます。ちょうど、旅行の荷造りをするときに、服を畳んで丁寧にスーツケースに仕分けるよりも、袋に放り込んだ方が早いのと同じです。

オブジェクトストレージは、実質的に無制限と言えるほど多くのデータを格納することができます。また、他のクラウドストレージに比べ、費用対効果が高いのも特徴です。しかし、保存後のデータへのアクセス(「データエグレス」と呼ばれる)には、ベンダーによっては高額な費用がかかることもあります。

オブジェクトストレージはどのような仕組みですか?

一般的なクラウドコンピューティングは、オンプレミスのサーバーやコンピュータを使用するのではなく、クラウドプロバイダーからコンピューティングパワーやストレージスペースをレンタルするものです。クラウドストレージは、クラウドプロバイダーのインフラ(1つまたは複数のリモート物理ロケーションに存在する可能性がある)にデータを保存することを意味します。

Objects

クラウドストレージのコンテキストでは、オブジェクトはデータの単位です。オブジェクトは、どのようなフォーマットでも、どのようなサイズでも可能です。写真、オーディオファイル、ネットワークログ、電子メールなど、すべてオブジェクトとして保存することが可能です。

ファイル階層がない

一般的なデスクトップパソコンのローカルストレージや、クラウドベースのファイルストレージとは異なり、オブジェクトストレージはフォルダに分類されません。各オブジェクトに到達するための階層的な経路は一つではなく、様々な経路でオブジェクトに到達することができます。ジェリーが自分のコンピュータのCドライブにイカの写真を保存する場合、「ピクチャ」というフォルダに保存し、「イカの写真」というサブフォルダに保存するかもしれません。この写真を後で見るために、JerryはCドライブを開き、「ピクチャ」、「イカの写真」、写真そのものの順に開きます。ジェリーの写真までの経路は以下でした。

デスクトップパソコン --> Cドライブ --> ピクチャ --> イカの写真 --> 写真を開く

しかし、もしジェリーのコンピュータがオブジェクトストレージのように機能するなら、彼はイカの写真に関するメタデータ(ファイルの名前、撮影日、正確なサイズなど)を使って、後でそれを見つけることができます。そして、上記のような構造化された経路をたどるのではなく、単にファイルを見つけて開くわけです。

デスクトップパソコン --> 写真の検索 --> 写真を開く

これはオブジェクトストレージの仕組みに近いものとなります。オブジェクトは直接アクセスでき、一連のサブフォルダーに保存されるのではなく、すべてデータレイク(以下に定義)にまとめて保存されます。

その他、オブジェクトストレージの重要な構成要素として、以下のものがあります。

メタデータ:メタデータとは、ファイル名、タイプ、サイズなど、ファイルに関する情報のことです。メタデータを使用することで、オブジェクトストレージを、もう一つのクラウドストレージであるブロックストレージと区別することができます。オブジェクトストレージは非構造化であるため、メタデータはいくらでも拡張でき、どのような形でも可能です。例えば、ジェリーが撮ったイカの写真には、後ですぐに見つけられるように、いくつものメタデータラベルを付けることができます。一意の番号や、「一意の識別子」を割り当てることもできます。

一意の識別子:一意の識別子は、オブジェクトストレージ内の各オブジェクトに割り当てられる文字列(文字列)です。これにより、後でそのオブジェクトをより速く検索することができます。

データエグレス:オブジェクトストレージの顧客がオブジェクトのロードやアクセスを要求する場合、ストレージプロバイダーはネットワーク経由でオブジェクトを転送する必要があります。この処理をデータエグレスと呼びます。オブジェクトストレージのプロバイダーの多くは、保存されたデータの読み取りに高い料金を請求するため、多くの企業にとってオブジェクトストレージの費用対効果が低くなる可能性があります。

データレイク、データプールとは?

データレイク、またはデータプールとは、構造化されていないデータの集まりで、必要なだけの大きさにすることができます。データレイクは、どんな量のデータでも保存することができます。データレイクにあるデータは、構造化、再フォーマット、圧縮など、レイクに入る前に何らかの処理をする必要はありません。現実の世界で、水が複数の川や流れから、固体でも液体でも湖に入るのと同じです。

オブジェクトストレージはブロブストレージとはどう違いますか?

ブロブストレージは、オブジェクトストレージの一種です。オブジェクトストレージと同じように、バイナリラージオブジェクト(通称:「ブロブ」)を保存します。ブロブは、所定のフォーマットに従う必要はなく、メタデータを関連付ける必要もありません。これは一連のバイトで、各バイトは8ビット(1か0、つまり「バイナリ」記述子である)で構成され、どんなタイプのデータもブロブに入れることができます。

オブジェクトストレージの最適なユースケースとは?

大量のデータを生成する業務であれば、オブジェクトストレージと相性が良いかもしれません。特に、データに頻繁にアクセスする必要がない場合にそう言えます。以下の例があります。

  • アプリケーション資産:アプリケーションの画像、JavaScript、CSS、ドキュメント、ファイルなどをすべてオブジェクトストレージで簡単に保存できます。
  • バックアップとリカバリ:オブジェクトストレージは、システムバックアップの保存に最適です(ランサムウェアの復旧には、定期的なバックアップがベストプラクティスとなります)。
  • 分析: ネットワークイベントやアプリケーションアクティビティは、膨大な量のデータを生成します。このデータは、オブジェクトストレージに記録して、後で分析することができます。
  • データアーカイブ:定期的には必要としないものの、まだ消去できないデータはオブジェクトストレージに入れることができます。
  • メディア:動画、オーディオ、写真などのファイルは、特に高画質であればかなりの容量になることがあります。オブジェクトストレージのスケーラブルな性質は、このようなファイルに適しています。
  • 機械学習のためのデータ: 機械学習アルゴリズムを効果的に学習させるためには、大量のデータを必要とします。オブジェクトストレージは、このような大量のトレーニングデータの保管庫として機能します。

オブジェクトストレージのメリットは?

オブジェクトストレージは大概、以下の特徴があります。

  • スケーラブル:あらゆるデータ量に対応する
  • 検索可能:メタデータと一意の識別子で検索できる
  • 複雑ではない:ファイル階層がなく、データの再フォーマットや構造化が必要ない
  • 優れた耐障害性:クラウドストレージプロバイダーは、フェイルオーバーのための多くのサーバープールを備えている
  • 低コスト:顧客は必要なストレージの料金のみを支払う

オブジェクトストレージのデメリットは何ですか?

データエグレス料金は、オブジェクトストレージのコストメリットを打ち消す可能性があります。このブログ記事は、オブジェクトストレージプロバイダーが保存されたオブジェクトへのアクセスに多額の手数料を課金することがあることをよく説明しています。

パフォーマンスの点では、オブジェクトストレージでは、特にデータ検索が遅くなることがあります。ブロックストレージは、要求されたデータをより速く読み込むように設計されていますが、多くの場合、それに応じてコストが高くなります。

Cloudflareはオブジェクトストレージを提供していますか?

Cloudflare R2はオブジェクトストレージであり、エグレス料金は不要であるため、他の多くのクラウドストレージのオプションに比べて非常にリーズナブルです。Cloudflare R2は、CloudflareグローバルCDNと統合し、最大限のパフォーマンスを発揮します。また、Cloudflare Workersと統合することで、意思決定の強化やカスタマイズされたリクエストルーティングを実現します。R2オブジェクトストレージの詳細はこちら