クラウドストレージ

クラウド ストレージは、コンピューター データ ストレージのモデルであり、 "クラウド"上にあると言われるデータが論理プールにリモートで保存され、ネットワーク (通常はインターネット) 経由でユーザーがアクセスできます。物理ストレージは複数のサーバー(場合によっては複数の場所) にまたがり、物理環境は通常、クラウド コンピューティングプロバイダーによって所有および管理されます。これらのクラウド ストレージ プロバイダーは、データを利用可能かつアクセス可能な状態に保ち、物理環境をセキュリティで保護し、稼働させる責任を負います。個人や組織は、ユーザー、組織、またはアプリケーションのデータを保存するために、プロバイダーからストレージ容量を購入またはリースします。

クラウド ストレージ サービスには、共存する クラウド コンピューティングサービス、Web サービス アプリケーション プログラミング インターフェイス(API) を介して、またはクラウド デスクトップストレージ、クラウド ストレージ ゲートウェイ、Webベースのコンテンツ管理システムなどの API を使用するアプリケーションによってアクセスできます。

クラウドコンピューティングは、1960年代にJCRリックライダーがARPANETの研究で、いつでもどこからでも人々とデータを接続するために発明したと考えられています。 ^[1]

1983年、CompuServeは消費者ユーザーに対し、アップロードしたファイルを保存するために使用できる少量のディスクスペースを提供しました。^[2]

1994年、AT&Tは個人および企業のコミュニケーションと起業家精神のためのオンラインプラットフォームであるPersonaLink Servicesを立ち上げました。このストレージは完全にウェブベースになった最初のものの1つであり、同社のコマーシャルでは「当社の電子ミーティングの場をクラウドとして考えてください」と表現されています。^[3] Amazon Web Servicesは2006年にクラウドストレージサービスAmazon S3を導入し、 SmugMug、Dropbox、Pinterestなどの人気サービスのストレージサプライヤーとして広く認知され、採用されています。2005年、Boxは企業向けのオンラインファイル共有および個人向けクラウドコンテンツ管理サービスを発表しました。^[4]

クラウドストレージは高度に仮想化されたインフラストラクチャに基づいており、インターフェース、ほぼ瞬時の弾力性と拡張性、マルチテナント、従量制リソースの点で、より広範なクラウドコンピューティングに似ています。クラウドストレージサービスは、オフプレミスサービス（Amazon S3）から使用することも、オンプレミス（ViON Capacity Services）に展開することもできます。^[5]

クラウド ストレージには、ホスト型オブジェクト ストレージサービス、ファイル ストレージ、ブロック ストレージの 3 つの種類があります。これらのクラウド ストレージの種類にはそれぞれ独自の利点があります。

クラウドストレージの特性を備えてホストおよび展開できるオブジェクトストレージサービスの例としては、Amazon S3、Oracle Cloud Storage、Microsoft Azure Storage、 Openstack Swiftなどのオブジェクトストレージソフトウェア、 EMC Atmos 、EMC ECS、Hitachi Content Platformなどのオブジェクトストレージシステム、OceanStore ^{[6]やVISION Cloud [7]}などの分散ストレージ研究プロジェクトなどがあります。

ファイルストレージサービスの例としては、Amazon Elastic File System (EFS)やQumulo Core ^[8]などがあり、共有ファイルにアクセスし、ファイルシステムを必要とするアプリケーションに使用されます。このストレージは、多くの場合、ネットワーク接続ストレージ(NAS)サーバーでサポートされ、大規模なコンテンツリポジトリ、開発環境、メディアストア、またはユーザーのホームディレクトリに使用されます。

Amazon Elastic Block Store (EBS)のようなブロック ストレージ サービスは、データベースなどの他のエンタープライズ アプリケーションに使用され、多くの場合、各ホストに専用の低レイテンシ ストレージが必要です。これは、ある意味では直接接続ストレージ(DAS) やストレージ エリア ネットワーク(SAN) に匹敵します。

クラウドストレージとは：^[6]

• 多くの分散リソースから構成されていますが、連合型^[9]または協調型ストレージクラウドアーキテクチャのいずれかで1つのリソースとして機能します。
• データの冗長性と分散により、高い耐障害性を実現
• バージョン化されたコピーの作成により高い耐久性を実現
• 典型的には、データ複製に関しては最終的に一貫性がある^[10]

• 企業は実際に使用したスト​​レージに対してのみ支払う必要があり、通常は月、四半期、または年間の平均消費量です。^[11]これはクラウドストレージが安価であることを意味するのではなく、資本支出ではなく運用費用が発生することを意味します。
• クラウドストレージを利用する企業はエネルギー消費を最大70%削減でき、より環境に優しいビジネスを実現できます。^[12]
• 組織は、初期の直接的なコスト削減の可能性を補完する関連する決定基準（たとえば、運用継続性（COOP）、災害復旧（DR）、セキュリティ（PII、HIPAA、SARBOX、IA/CND）、記録保持に関する法律、規制、ポリシーなど）に応じて、オフプレミスとオンプレミスのクラウドストレージオプション、または2つのオプションの組み合わせを選択できます。^[13]
• ストレージの可用性とデータ保護はオブジェクトストレージアーキテクチャの本質的な部分であるため、アプリケーションによっては、可用性と保護を追加するための追加の技術、労力、コストを削減できます。^[14]
• 追加のストレージ容量の購入などのストレージメンテナンスタスクは、サービスプロバイダーの責任に委ねられます。^[11]
• クラウドストレージは、Webサービスインターフェースを介して、他の組織のインフラストラクチャでホストされている幅広いリソースやアプリケーションにユーザーが即座にアクセスできるようにします。^[15]
• クラウドストレージは、クラウドからオンプレミスの場所に仮想マシンイメージをコピーしたり、オンプレミスの場所からクラウドイメージライブラリに仮想マシンイメージをインポートしたりするために使用できます。さらに、クラウドストレージを使用して、ユーザーアカウント間またはデータセンター間で仮想マシンイメージを移動することもできます。 ^[16]
• クラウド ストレージは、通常、世界中のさまざまな場所に 2 つまたは 3 つの異なるバックアップ サーバーが設置されているため、自然災害に強いバックアップとして使用できます。
• クラウド ストレージは、 WebDAVプロトコルを使用してローカル ドライブとしてマッピングできます。複数のオフィスを持つ組織の中央ファイル サーバーとして機能します。

データストレージをアウトソーシングすると攻撃対象領域が拡大します。^[17]

1. データが分散されると、より多くの場所に保存されるため、データへの不正な物理アクセスのリスクが高まります。たとえば、クラウドベースのアーキテクチャでは、データが頻繁に複製および移動されるため、不正なデータ回復のリスクが大幅に高まります。古い機器の廃棄、ドライブの再利用、ストレージスペースの再割り当てなどの場合などです。データが複製される方法は、顧客が選択したサービスレベルと提供されるサービスによって異なります。暗号化が行われると、機密性が確保されます。データを廃棄するときには、暗号シュレッディングを使用できます (ディスク上)。
2. データにアクセスできるが、侵害される可能性のある（賄賂や強要されるなど）人の数は劇的に増加します。単一の企業には、管理者、ネットワークエンジニア、技術者の小さなチームがあるかもしれませんが、クラウドストレージ企業には多くの顧客と何千ものサーバーがあるため、施設全体、あるいは会社全体のほぼすべてのデータに物理的および電子的にアクセスできる技術スタッフのチームがはるかに大きくなります。^[18]サービスプロバイダーではなくサービスユーザーが保持する復号化キーは、サービスプロバイダーの従業員によるデータへのアクセスを制限します。クラウド内の複数のデータを複数のユーザーと共有する場合、復号化のために安全なチャネルを介して大量のキーをユーザーに配布する必要があり、また、ユーザーが自分のデバイスに安全に保存して管理する必要があります。これらのキーを保存するには、かなり高価な安全なストレージが必要です。これを克服するために、キー集約暗号システム^[19]を使用できます。
3. データが移動するネットワークの数が増えます。クラウドに保存されるデータは、ローカル エリア ネットワーク (LAN) やストレージ エリア ネットワーク (SAN) だけでなく、両方を接続する WAN (ワイド エリア ネットワーク) が必要です。
4. ストレージやネットワークを他の多くのユーザー/顧客と共有すると、他の顧客があなたのデータにアクセスする可能性があります。原因は、誤った操作、機器の故障、バグ、犯罪目的の場合もあります。このリスクは、クラウド ストレージだけでなく、すべての種類のストレージに当てはまります。送信中にデータが読み取られるリスクは、暗号化技術によって軽減できます。転送中の暗号化は、クラウド サービスとの間で送受信されるデータを保護します。^[20]保存時の暗号化は、サービス プロバイダーに保存されているデータを保護します。オンプレミスのクラウド サービス オンランプ システムでデータを暗号化すると、両方の種類の暗号化保護を提供できます。

セキュリティ上の問題を回避するには、いくつかの選択肢があります。1つの選択肢は、パブリッククラウドの代わりにプライベートクラウドを使用することです。もう1つの選択肢は、オンプレミスのインフラストラクチャ内にキーが保持されている暗号化形式でデータを取り込むことです。この目的のために、多くの場合、転送前にデータを暗号化するオプションを備えたオンプレミスのクラウドストレージゲートウェイを使用してアクセスします。 ^[21]

企業は永続的なものではなく、提供するサービスや製品は変化する可能性があります。データストレージを他の企業にアウトソーシングするには慎重な調査が必要であり、確実なことは何もありません。企業が消滅したり、状況が変わったりすると、固く定められた契約は無価値になる可能性があります。企業は次のようなことができます。^{[22] [23] [24]}

1. 破産する。
2. 焦点を拡大し、変更します。
3. 他の大企業に買収される。
4. 輸出規制の遵守を否定する国に本社を置く企業に買収されるか、またはそのような国に移転し、移転が必要となる。
5. 回復不能な災害に見舞われる。

• アウトソーシングされたストレージのパフォーマンスは、顧客がWAN帯域幅にどれだけ費やす意思があるかに応じて、ローカルストレージよりも低くなる可能性があります^[11]
• 信頼性と可用性は、広域ネットワークの可用性とサービスプロバイダーが講じる予防措置のレベルに依存します。信頼性は、使用されるさまざまなアルゴリズムだけでなく、ハードウェアにも基づいている必要があります。^[25]

通常、クラウド ストレージのサービス レベル契約(SLA) は、すべての形態のサービス中断を網羅しているわけではありません。除外されるものとしては、通常、計画的なメンテナンス、ネットワークの問題などの外部要因によるダウンタイム、構成ミスなどの人為的ミス、自然災害、不可抗力の出来事、またはセキュリティ侵害などがあります。通常、顧客は SLA の遵守を監視する責任を負い、指定された期間内に満たされていない SLA について請求を行う必要があります。顧客は、SLA からの逸脱がどのように計算されるかを認識しておく必要があります。これらのパラメーターは、同じプロバイダー内で提供される他のサービスによって異なる場合があるためです。これらの要件は、顧客にかなりの負担をかける可能性があります。さらに、SLA のパーセンテージと条件は、同じプロバイダー内のさまざまなサービス間で異なる場合があり、一部のサービスにはまったく SLA がありません。クラウド プロバイダーのハードウェア障害によるサービス中断の場合、サービス プロバイダーは通常、金銭的な補償を提供しません。代わりに、資格のあるユーザーは、対応する SLA で概説されているクレジットを受け取る場合があります。^{[26] [27] [28] [29]}

• クラウドストレージプロバイダーに機密データを保存する場合、保存されたデータと転送中のデータのセキュリティが懸念される可能性がある^[11]
• 法令に従って電子記録を保持しなければならない公的機関など、特定の記録保持要件を持つユーザーは、クラウドコンピューティングとストレージの使用で複雑な問題に遭遇する可能性があります。たとえば、米国国防総省は、記録保持、個人識別情報（PII）、およびセキュリティ（情報保証; IA）の要件をすべて満たす記録管理製品のリストを維持するために、国防情報システム局（DISA）を指定しました^[30]
• クラウドストレージは、ハッカーと国家安全保障機関の両方にとって貴重なリソースです。^{[31] [32]}クラウドにはさまざまなユーザーや組織のデータが保存されているため、ハッカーは非常に価値のあるターゲットと見なしています。^[33]
• ファイル共有を許可するサイトは、著作権侵害や著作権侵害を助長する可能性があります。たとえば、電子書籍ストレージサイトCodexCloudは、そこにアップロードされ共有された知的財産の所有者から訴訟に直面しており、比較対象となっているGroovesharkやYouTubeのサイトも同様です。 ^{[34] [35]}
• 規制遵守の観点から、国内、特に海外でファイルを保管する場合、法的側面が懸念されます。^[36]
• 大規模データセンターの建設に使用される資源、特にデータセンターに電力を供給するために必要な資源のせいで、各国はエネルギー生産を大幅に増加させています。これは、気候にさらなる悪影響を及ぼす可能性があります。

ハイブリッドクラウドストレージとは、オンプレミスのストレージリソースとクラウドストレージを組み合わせて使用​​するストレージインフラストラクチャの用語です。オンプレミスのストレージは通常、組織によって管理され、パブリッククラウドストレージプロバイダーはクラウドに保存されたデータの管理とセキュリティを担当します。^[37]ハイブリッドクラウドストレージは、ユーザーがローカルストレージシステムにアクセスするのと同じ方法でアクセスできるファイルシステムまたはオブジェクトストレージインターフェイスを提供するオンプレミスのクラウドストレージゲートウェイによって実装できます。クラウドストレージゲートウェイは、クラウドストレージサービスとの間でデータを透過的に転送し、ローカルキャッシュを介してデータへの低遅延アクセスを提供します。^[21]

ハイブリッドクラウドストレージは、組織の内部ストレージリソースを補完するために使用することも、プライマリストレージインフラストラクチャとして使用することもできます。どちらの場合でも、ハイブリッドクラウドストレージは、従来のオンプレミスストレージインフラストラクチャよりも優れた柔軟性と拡張性を組織に提供できます。^[37]

ハイブリッドクラウドストレージを使用すると、頻繁に使用されるデータをオンサイトでキャッシュしてすばやくアクセスできるようにし、非アクティブなコールドデータをクラウド内のオフサイトに保存するなど、いくつかの利点があります。これにより、スペースを節約し、ストレージコストを削減し、パフォーマンスを向上させることができます。さらに、ハイブリッドクラウドストレージでは、データがオンプレミスとクラウドストレージインフラストラクチャの両方に保存されるため、組織に高い冗長性とフォールトトレランスを提供できます。^[37]