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NFSプロトコルとは何か?初心者向けに1からわかりやすく解説

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結論:NFSとは「別のコンピュータのフォルダを、自分のPCのフォルダのように使える」仕組み

NFS(Network File System)とは、ネットワーク越しに他のコンピュータのディスク(フォルダ)を、自分のローカルディスクのように扱えるようにする通信プロトコルです。

一言でいうと、

「遠くにあるフォルダを、手元にあるかのように使える技術」

これがNFSの本質です。

NFSはもともと Sun Microsystems によって開発され、現在ではLinux/Unix系システムを中心に、サーバ環境で広く使われています。


そもそも「ファイル共有」が必要になる理由

まず前提として、現代のシステムでは次のような状況がよくあります。

  • サーバが複数台ある
  • それらが同じデータを参照する必要がある
  • 画像・帳票・ログ・アップロードファイルなどを一元管理したい

例:

  • Webサーバが3台ある
  • どのサーバからアクセスしても同じ画像フォルダを使いたい

このとき各サーバに同じファイルをコピーして回るのは現実的ではありません。

そこで登場するのが NFS です。


NFSの基本的な仕組み

登場人物はたった2つ

NFSは、とてもシンプルな構成です。

役割説明
NFSサーバフォルダを「公開」する側
NFSクライアントそのフォルダを「使う」側

サーバ側で共有設定したディレクトリを、クライアント側で mount(マウント)すると、クライアントからは普通のフォルダとして見えるようになります。

構造を簡略化すると、次のようになります。

[NFSクライアント] ─── ネットワーク ─── [NFSサーバ]
        |
     /mnt/share   ← 実体はサーバ側ディスク

ポイントはここです。

  • クライアントから見ると /mnt/share は普通のフォルダ
  • しかし実体はNFSサーバ上に存在

アプリケーションは「ローカルファイル」だと思って読み書きしますが、裏ではNFSがネットワーク越しに通信しています。

NFSを使うと何が嬉しいのか?

代表的なメリットは次の3つです。

1. アプリケーションを変更しなくてよい

NFSは「ファイルシステム」として見えるため、

  • 特別なAPI
  • 専用ライブラリ

が不要です。

既存アプリはそのままで、

/data/file.txt

を読むだけ。
それがたまたまNFSなだけ、という状態になります。


2. 複数サーバで同じデータを共有できる

典型構成:

WebサーバA ─┐
WebサーバB ─┼─ NFSサーバ
WebサーバC ─┘

これにより、

  • アップロードファイル
  • 画像
  • 帳票

などを1か所に集約できます。


3. 構成がシンプル

最低限必要なのは:

  • NFSサーバ
  • NFSクライアント

だけ。

大規模な分散ストレージと比べると、導入・理解・運用のハードルが低いのも特徴です。


ローカルディスクとNFSの違い

感覚的な違いを表にまとめます。

項目ローカルディスクNFS
実体の場所自分のマシン別のマシン
見え方フォルダフォルダ
アクセス方法直接ネットワーク経由
速度速いネットワーク依存
障害時自分だけ影響全クライアント影響

見た目は同じ、裏側が違う
これが最大のポイントです。


超かんたん:NFSの利用イメージ(概念)

サーバ側(共有する)

/share

というフォルダを公開。

クライアント側(使う)

mount サーバ:/share /mnt/share

すると、

/mnt/share

が現れ、普通のフォルダとして操作可能になります。

以降は:

  • ls
  • cp
  • vi

すべて通常通り。


実務で必ず意識すべき注意点

便利なNFSですが、設計時には以下が重要です。

● ネットワーク=性能

ファイルI/Oはすべてネットワーク越し。
大量アクセス時はボトルネックになります。


● NFSサーバは単一障害点になりやすい

NFSサーバが落ちると、

→ 接続している全クライアントが影響を受けます。

冗長化設計が重要になります。


● 同時書き込み

複数マシンから同じファイルを書く場合、

  • ロック
  • 整合性

を意識しないと事故が起きます。


まとめ

最後に要点を整理します。

  • NFSとは「遠隔フォルダをローカルのように使える」プロトコル
  • サーバが公開、クライアントがマウントするだけ
  • アプリは通常のファイル操作のまま利用可能
  • 複数サーバでのデータ共有が簡単
  • 一方で、性能・単一障害点・同時更新には注意が必要
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