ブロックストレージ【block storage】

概要

ブロックストレージとは、ストレージの管理・利用方式の一つで、記憶領域を固定長の「ブロック」と呼ばれる単位に分割し、ブロック単位でデータの読み書きを行う方式。コンピュータに内蔵された記憶装置からネットワーク経由のストレージまで、様々な場面で用いられる。

記憶領域全体をあらかじめ決まった大きさのブロックに区切り、利用側はブロックの位置を指定してデータにアクセスする。ブロックはデータの意味や種類とは無関係に機械的に区切られるため、大きなデータは複数のブロックにまたがって格納される。

利用者やアプリケーションがブロックに直接アクセスすることは稀で、通常はオペレーティングシステム（OS）がファイルシステムを構築し、ファイルやディレクトリを単位としてデータを管理する。ブロックの割り当てや空き領域の管理はファイルシステム層で処理され、利用者からはブロックの存在が隠蔽される。一方、データベース管理システム（DBMS）のように、ファイルシステムを介さずブロックに直接アクセスして高速な処理を行うアプリケーションも存在する。

ネットワーク経由でストレージを提供するSAN（Storage Area Network）や、クラウド環境で提供される仮想ディスクは、利用側にブロックストレージとして提示されるものが多い。この場合、OSからはローカルディスクと同様に認識され、任意のファイルシステムを構築して利用できる。接続プロトコルとしてiSCSIやFibre Channelが用いられることがある。

コンピュータに内蔵されたハードディスクやSSD、メモリーカードなどの記憶装置も、内部的にはセクタやクラスタといった固定長の単位でデータを読み書きするブロックストレージの一種と考えることができる。フラッシュメモリ系の装置では動作原理的に書き込み単位と消去単位が異なっており、論理ブロックとの対応付けはコントローラICが管理する。一方、ファイル単位でデータを管理・提供するものは「ファイルストレージ」、データにID（識別子）とメタデータを付与して管理するものは「オブジェクトストレージ」という。