NASを高速化!10GbE対応化で写真や動画のデータ管理・バックアップ体制を整えてみた

どんどんと増えていく写真や動画ファイルの管理のためにNASを導入しました。またその際にNASのデータの読み書きの速度を上げるために10GbEの環境を構築したのでその方法や運用した結果どうなったかについてお伝えします。

神戸ファインダーをご覧いただきありがとうございます。Aki(@Aki_for_fun)です。SynologyのNASを使っています。写真や動画ファイルを含む様々なデータの管理のために導入して、1年ちょっと経ったのでその過程で得た知見について記録しておきます。特にこの記事では10GbEの環境構築について掘り下げたいと思います。

わたしはNASやネットワークについて初心者で、NASを実際に使ったのもこれが初めてです。もし詳しい方で記事の誤りや補足事項などにお気づきあればお知らせいただけますと大変うれしく思います。

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NASで写真・動画ファイルの管理を簡単に

NASとは

NASとはNetwork Attached Storageの略称で、一般的には「ナス」と呼ばれています。ネットワークにつながるハードディスクドライブのこと。

SynologyのNAS

わたしの使っているNAS。これはけっこう良い値段のする大型の製品です。

NAS 中にHDDやSSDを搭載

中にHDDやSSDを搭載する

ネットワークで接続できるので、一般的なUSB接続のドライブとちがって、複数のパソコンから同時に接続することができます。スマホやタブレットからアクセスすることも可能。つまり外出先から自宅のNASのデータにアクセスすることだってできるわけです。データの共有が簡単にできてとても便利です。

もしDropboxやGoogleドライブのようなオンラインストレージサービスを利用したことがあれば、それと同じようなものと思ってもらうとわかりやすいです。そのハードウェアを自宅に設置するようなイメージですね。NASは機材さえ用意できればあとは特にサービス利用料はかかりません(しいて言えば電気料金くらい)。長期的な利用、特に大容量のデータ保管を考えるとNASのほうが費用は少なく済むことが多いです。

NASはネットワークにつながるストレージと説明しましたが、実はCPUやメモリ、OSも搭載しており小さなパソコンのような構造です。そのため、単にデータを保存しておくだけでなく、そのデータを管理・活用する様々なアプリケーションを利用することもできてしまいます。

参考:マンガで解説NAS | バッファロー
参考:NAS(ネットワークHDD)とは? | IODATA アイ・オー・データ機器
参考:NASを使ったほうがいい人、使わないほうがいい人 (1/3) – ITmedia PC USER

わたしのNASの活用法

わたしの場合、10TBを超える大容量のNASを用意してここにあらゆるデータを保存しています。そのおかげで端末と場所を選ばず過去の様々なデータにアクセスできるようになりました。またアプリケーションを活用することでNASのバックアップを別のHDDやオンラインストレージサービスにとっています。

NASを導入するまではふつうのHDDやSSDに小分けに保存していたので、昔のデータが必要になったときは、それを探してくるところから始まり大変でした。編集したデータをどのようにバックアップをとるかというのも課題でした。NASにデータを集約すればデータを見つけるのも簡単です。またNASからアプリで自動でバックアップをとる仕組みを作っているのでデータの保全もできます。

NASの基本的な利用法やわたしなりの工夫について解説すると長くなってしまうので今回はこのくらいにしておきます。また機会があれば改めて詳しくご紹介します。いろんな方がNASの活用術について書いていらっしゃるのでそちらも参考にしてみてください。わたしが読んだ記事をリストアップしておきます。

ちなみにNASはいろんなメーカーがあるのですが、わたしはSynologyのものを使っています。SynologyはCP+に出展するなどカメラユーザーへの訴求を熱心にしており、ネットに参考になる情報も豊富なのでわたしは選びました。

参考:

NAS購入前に読むと良いかもしれない記事↓

SynologyのNASの使い方で参考になる記事↓

Synology公式のコンテンツ↓

参考になった話↓

ネットワークドライブが勝手に切断されないようにする方法 – Windows – Project Group 

なぜ10GbEなのか メリットとデメリット

速度が速くて快適!

一般的なNASの欠点はデータの読み書きの速度です。通常のPCやNASでは1GbE(1000BASE-T)のLANなので、理論上最速の転送速度でも125MB/sほど。ふつうに使うとUSB 2.0以上USB 3.0未満程度の速度しかでません。データの単純なコピーでも大容量だと時間がかかりますし、編集作業のように頻繁なランダムアクセスが必要になる場合はこの速度がネックになってもたつくことになります。

NASの速度 Synology 1GbE HDD RAID5の場合

一般的な1GbEのNASの速度

一方で10GbE(10GBASE-T)対応の環境を整えれば、10Gbpsの帯域幅になるわけです。ハードディスクの転送速度に換算すると1.25GB/s、つまり理論上最速で1250MB/sまで可能になります(bitとByteの混同に注意)。速度が上がれば大容量のデータコピーを短時間でできるようになったり、写真や動画編集もよりスピーディーにできるようになります。

参考:10GBASE-Tの基礎知識 | パソコン工房 NEXMAG

ただし、1250MB/sというのはあくまで最高速度の話なので実際にどれだけの速度がでるかはNASに搭載するドライブの性能やRAIDに依存します。
参考:RAIDとは | バッファロー

参考までにわたしのNASの転送速度をCrystalDiskMarkで計測した結果を以下に掲載します。HDD6基をRAID5で組んでいます。

CrystalDiskMark Ver.6 NASの速度 Synology 10GbE HDD RAID5の場合

上の画像が当初NASを組んだ頃に計測した数値です。左上のシーケンシャルリードが非常に速いですね。さすが10GbEといったところ。

ただし、この数値をどこまで信じていいのか迷っています。というのも最近のバージョンのCrystalDiskMarkで計測するとまた異なった結果になったからです(次の画像参照)。

Crystal Disk Mark ver.7 NASの速度 Synology 10GbE HDD RAID5の場合

ソフトのバージョンが変わったことで、計測方式も微妙に変わっているのでなんとも言い難いのですが、こちらのほうが実態に近いと感じています。いずれにせよ1GbEより格段に速いです。

Blackmagic Disk Speedでも計測してみました。

Blackmagic Disk Speed NASの速度 Synology 10GbE HDD RAID5の場合

シーケンシャルリードが約400MB/s、シーケンシャルライトが約230 MB/sといったところでしょうか。

実際にNASのファイルをPCのローカルドライブにコピーするときは400MB/sほどの速度でした。速い!

ファイルのコピーの速度

安価なHDDをRAID5で組んだNASですが、単純なデータのコピーの速度はSSD(SATA接続)に匹敵します。

導入はあまり難しくない

導入にあたってNASの理解は必要ですが、10GbEに対応させる方法は特に難しくありません。必要なものやセットアップについてはこの記事で後ほど説明します。NASもふつうに使うだけであれば、メーカー公式サイトなどのネットの情報を参照しつつ設定すればなんとかなります。

金銭的なコストは大きい

10GbEの最大の問題は費用です。のちほど詳しく説明しますが必要なものをそろえるとそこそこお金がかかります。NAS本体や中身のドライブも含めてゼロから用意するとなると20万円以上の出費です。

仕事で日常的に写真や動画のファイルを取り扱っているような人であればおそらくメリットが上回るので10GbEに対応させる価値はあると思います。パソコンやガジェット類が大好きな人も試してみる価値はあるかもしれません。

一方でごく普通のアマチュアのカメラ好きの人が利便性を求めて導入するには金銭的なハードルが高くてあまり割に合わない気がします。NASは便利なので多くの人におすすめですが、わざわざ10GbE対応まで目指さなくて良いのではないでしょうか。

10GbEのNASをセットアップする方法

ここからはお金をかけてでも10GbE対応を目指したい人、あるいは将来的に機材の値段が下がったときに導入するかもしれないという人向けに、10GbE実践の方法をお伝えします。

どうすればNASを10GbE対応させることができるのか。必要なものや配線について解説します。

必要なものリスト

必要なものさえそろえればNASの10GbE対応は難しくありません。ただし、NASとPC、そしてスイッチングハブやLANケーブルをすべて10GbE対応できるようにしなければならないので、必要な機材はいろいろとあります。

10GbE対応 機材 買ったもの Synology NASなど

わたしが10GbE対応のNASのために買ったもの

10GbE対応のNAS環境を整えるために必要なものリスト

  • 10GbE対応のNAS(NASと拡張カード)
  • NASに載せるドライブ(HDDやSSD)
  • 10GbE対応のPC(PCと拡張カード、あるいは変換アダプター)
  • 10GbE対応のスイッチングハブ
  • LANケーブル数本 (カテゴリー6A/7)

図解すると下の画像のようになります。

10GbE対応のNASのセッティング

詳しくは下で必要な機材を紹介しながら説明しますが、ざっくりいうと「NASとPCに10GbEのLANポートを用意する」、そして「それぞれをハブを経由してLANケーブルでつなぐ」ことで完成します。

10GbE対応NAS

まずはNASが必要です。すべてのNASが10GbEに対応してるわけではないので、対応機種を選びましょう。標準で10GbEに対応しているものもあれば、後から別売りの拡張カードをNASに挿すことで対応できる機種があります。

わたしの場合はSynologyの「DS1618+」というNASに、拡張カードの「E10G18-T1」を挿入しています。

Synology DS1618+ NAS

Synology DS1618+

このNASを10GbEに対応させるために別売りの拡張カード「E10G18-T1」を挿入します。まずドライバーをつかってネジを外しNASの外側の蓋の部分をとります。

ドライバーでNASのカバーを外す

ドライバーでNASのカバーを外す

また拡張カードのLANポートを取り付けるところにもカバーがあるのでこちらも外します。

LANポートの蓋も外す

LANポートの蓋も外す

そして拡張カード「E10G18-T1」を用意します。

Synology 拡張カード「E10G18-T1」

Synology 拡張カード「E10G18-T1」

このカードのLANポートが10GbEに対応します。

拡張カードのNASの取り付け

NASのスロットに拡張カードを挿し込む

拡張カードをNASに挿入した様子

拡張カードをNASに挿入した様子

NAS側のスロットがすこし余っていますがこれは問題ありません。

カバーを元のように取り付けて完成

カバーを元のように取り付けて完成

この拡張カードのLANポートが10GbE対応になっているのでここにLANケーブルを繋ぎます。

注意点としては、一番最初にNASやPCをネットワークに接続して初期設定をするときはこの拡張カードで増設したLANポートは使いません。もともとNASに用意されているLANポートを使いましょう。

わたしが初めてこのNASをセットアップするときはこの拡張カードのところにLANケーブルを繋いでいたのですが、どうしても初期設定ができなくて困っていました。サポートに問い合わせたところ、初期設定が終わるまでは拡張した10GbEのポートは使えないと教えてもらいました。個人的にNASの設定で一番苦労したのがここでした。逆に言うとここ以外は特に悩まずNASのセットアップができました。

わたしが使っているNASはSynologyの「DS1618+」。同じSynologyでもほかにも同じように拡張スロットを搭載している機種はあるのですが、比較的ハイエンドな高級なモデルが多いです。「DS1618+」は販売価格が約9万円。ほかの機種だと10万円を超えます。

追記:「DS1618+」の後継機として「DS1621+」が2020年9月25日に新しく発売されました。プロセッサーにRyzen V1500Bを採用して性能が大幅に向上したとのこと(うらやましい)。「DS1618+」同様に拡張カードで10GbEにも対応します。

10GbE NIC サポートの製品リスト:

  • Synology DS1621+
  • Synology DS1618+
  • Synology DS1819+
    など

そして拡張NICのSynology「E10G18-T1」はおよそ2万円です。

上に紹介したNASは拡張NICと組み合わせることで10GbE対応になりますが、標準で10GbEポートを搭載している機種もあります。

  • Synology DS1817
  • Synology DS1621xs+ (2020年9月11日発売)

個人的にはドライブベイは6つもあれば十分なので「DS1618+」を選びました。HDDはもちろんSSD(2.5インチ SATA)にも対応しています。

参考:製品一覧 | Synology Inc. 

NASを買ったらあわせてHDDやSSDも用意しなければなりません。NASとHDDがセットで販売されることもありますが、特別な説明がない限りNASと中身は別売りです。

SynologyのNASで動作確認がとれているHDD/SSDは次のページから調べることができます。
互換性リスト | Synology Inc.

最近はハードディスクが昔と比べてだいぶ安くなってはいますが大容量のものをそろえようとするとやはりコストがかかります。わたしは以下の3種類のHDDを各種2つずつ買いました。

一応NAS用に設計されたHDDが望ましいのですが(WDの赤色など)、ほかのタイプのHDDも使えます。それぞれの容量はそろえるのが一般的です。

どうせならより速度の出るSSDにしておけばよかったかもしれません。ここは迷うところです。

10GbE対応拡張カードおよび変換アダプター

パソコン側も10GbEに対応しなければなりません。ふつうのパソコンのLANポートは1GbEなので、PC側にもやはり10GbEの拡張カードを挿入するなどして対応ポートを増設する必要があります。

これはどんなパソコンでもできるわけではなく、拡張カードに合うPCI-Express スロットの空きがPC側にないといけないので注意しましょう。上のNASで見たスロットと同じですね。PCを自作してるような人ならわかると思います。「ちょっとよくわからない」と思った人は次に説明する「変換アダプター」の方法がおすすめです。

Thunderbolt3ポート搭載のPCであれば、変換アダプターをもちいることで10GbEのLANポートとして使えるようになります。こちらの方法だとパソコンの中を開ける必要がないのでお手軽ですね。わたしもこの方法でセットアップしました。

StarTech.com Thunderbolt3 10GBase-T 有線LANアダプター

StarTech.com Thunderbolt3 10GBase-T 有線LANアダプター

PC側がThunderbolt3、NAS(あるいはハブ)側が10GbE LAN

PC側がThunderbolt3、NAS(あるいはハブ)側が10GbE LAN

Thunderbolt3と10GBase-T 有線LANの変換アダプターは、価格が2~3万円ほどです。

10GbE対応スイッチングハブ

LANのスイッチングハブも10GbEに対応しなければなりません。NASとPCひとつだけを10GbEで繋ぐのであればハブはなくてもかまいませんが、複数のPCに10GbEで繋ぐにはハブが必要です(仮にPC1台でも個人的にはハブの利用をおすすめします。配線がわかりやすくなるので)。

わたしが使っているのはNETGEARの「XS505M」というスイッチングハブ。4個のLANポートがあって、4個とも10GbE対応です。うちひとつがルーターにつながっていて、ひとつがNASにつながっています。なので残りふたつのポートにPCを接続できます。ちなみにルーターとつなぐポートは必ずしも10GbEに対応していなくてもかまいません。

比較的安い選択肢でいうとNETGEARの「GS110MX」というスイッチングハブもあります。ただしこれは10個あるポートのうち10GbE対応のポートはふたつだけです。PCとNASをつないだら、もうほかの機器は10gbE接続できません。

もっと高級なものでよければたくさんの10GbE対応ポートがあるスイッチングハブもあります。

LANケーブル カテゴリー6A/7

LANケーブルも10GbE対応のものでなければなりません。LANケーブルはカテゴリーと呼ばれる種類分けがあって、10GbE対応はカテゴリー6A、あるいはカテゴリー7 のLANケーブルです。

ケーブルは最低3本必要です。ルーターとスイッチングハブを繋ぐケーブル、PCとハブを繋ぐケーブル、そしてNASとハブを繋ぐケーブルです。もし複数のPCと繋ぐ場合はさらにケーブルが必要です。

ケーブルの長さはそれぞれの機器の置き場を考えて決めましょう。わたしはカテゴリー7のものでそろえましたが、6Aのほうが安いのでそちらのほうが良いと思います。

ここまで紹介した機材をつなげれば10GbEのNASを使うことができるようになります。

10GbE対応のNASのセッティング

10GbE対応のNASを使った感想と反省

写真も動画もぜんぶ保存しておけるNASは最高

大容量かつ高速のNASを用意できたおかげでファイル管理が非常に快適になりました。「わたしが使いたいファイルはすべてこのNASのなかにある」という状態の安心間と利便性は素晴らしいです。端末を問わずアクセスすることが可能なので、メインのデスクトップPCはもちろん、ノートPCやスマホともすぐにデータを共有できます。

NASを10GbEに対応させて高速化させたので大きなデータでもスピーディーにコピーできます。わたしは日頃からたくさんの写真ファイルや、大容量の動画ファイルを扱うので、ストレージの速度が作業の効率にも大きく影響します。毎日のようにつかうものなのでお金をかけたかいはありました。

10GbEはまだまだ一般的には普及していないので、使いこなせるかが不安でしたが特にトラブルらしいトラブルもなく1年以上使えています。一度引っ越しをしてネット環境が変わったので以前のように使えるか心配でしたが、配線をつなぎなおすだけでまた元通り使えるようになりました。

写真や動画編集の作業用ドライブとしては…

10GbE接続のNASは、単なるファイルの置き場としてだけではなく、RAW現像や画像加工などの作業用のドライブとしてもつかっています。過去写真を現像したいときは、NASからどこかにコピーして移動させるわけではなく、NASのドライブでそのまま作業しています。編集中に特にもたつくこともなくストレス少なく作業できています。これも10GbE対応のメリットと言えるでしょう。

ただし、欲を言えばもう少し速度が出てほしいとも感じています。特に動画編集用のドライブとしては現状のNASを使うのは個人的につらいです。シーケンシャルの速度は出ているものの、ランダムアクセスの速度はさほどなので、それが原因かもしれません。

これは10GbEが問題というよりは、搭載しているHDDの限界だと思います。理論上10GbEであれば1250MB/sまで出るはずなので、SSDに換装するなどしてより高速化を目指したいです。

RAIDをどうするか

わたしはRAID5にしているのですが、より速度の出るRAID0にしておけば良かったかもしれないと思っています。RAID5だと冗長性があるのでHDDがひとつ故障してもデータの復元ができるメリットがあるのですが、バックアップはとっているのでそれならNASは速度を優先してRAID0にしたほうがわたしにはあっているのかもしれません(参考:NASのバックアップをとる方法 → USB Copy | Synology Inc. )。

RAIDは後からあまり簡単には変更できないので最初に慎重に考えたいですね。今度SSDに入れ替えるタイミングで検討してみようと思います。

参考:RAIDとは | バッファロー

どこまで予算をかけてどこまで速度を追求するか

けっきょくどこまで予算をかけるのか、という話になります。

HDDでもそこそこの速度が出ていることを鑑みると、コスパの良い賢い選択なのかもしれません。一方でせっかく高速化を目指してお金をかけたのであれば、とことん速度を求めてSSDを買ったほうが理にかなっている気もします。

悩ましい問題ですが、わたしはいまNASのSSD化に気持ちが傾いています。SSDにすれば10GbEの限界近い速度を実現できるかもしれません。特にランダムアクセスの速度を上げるにはRAIDの設定よりもSSDに換装するほうが効果的だと思います。

参考:

5GbEのコスパに優れたNASに期待

わたしはともかく、一般向けにもう少しコストを下げた機材が登場してくれないかと期待しています。HDD6基くらいの構成であれば、帯域幅は必ずしも10Gbpsではなくて5Gbpsほどあれば十分のはずです。値段の安い5GbE対応機器が増えれば、もっとNASが一般に普及するのではないかと思います。

問題は5GbE対応の機器が発展途上で数がすくないところ。けっきょく10GbEの環境を作らざるをえないというのが現状です。対応機器が増えればコスパに優れたセットアップができるようになるのではないでしょうか。

まとめ 高速のNASは特に便利だよ

10GbE対応機材を買うかどうかはとてもとても迷いましたが、実際に使ってみて1年経って思うのは「買ってよかった」です。自分のエネルギーはできるだけクリエイティブなところに注ぎたいので、データ管理の効率化に関してはお金で解決しちゃうのが自分には合っているように思います。

搭載するドライブをHDDにするか、SSDにするか、そしてRAIDをどうするかは慎重に考えて決めたほうが良いかもしれません。このあたりは悩ましいです。

いま使っているNASの速度が遅くて悩んでいるという方はぜひ10GbE対応化を試してみてください!

 

NAS 10GbE対応の参考記事:

 

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