10GbE＆SSDの高速NASの活用環境をどう作る？
最近注目を集めている「フルSSDの高速NAS」を活用する上で重要なのが、高速なアクセス環境だ。
一般的な有線LAN（1000BASE-T）の2.5倍速となる「2.5GbE」のUSBアダプターは今や4000円程度から購入できるが、「2.5GbEのハブはいくらぐらいだっけ？」「もっと速い速度が必要なら、いくら必要だっけ？」というと、すぐには出てこない人も多いだろう。
そこで今回、テックウインドが発売する第2世代「AXELBOX」レビューの続編として、「高速NASのための環境整備ガイド」をお届けしたい。
周辺環境をどう改善していくのがベストなのか、今回は、環境構築に必要なアイテムをグレード・予算別に紹介するとともに、それぞれの実性能もチェックしていきたい。
Thunderbolt 3/4インターフェースで10GbE接続（予算：3万円～）
まずは、「ノートPCで10GbEのフルスペックを生かしたい場合」だ。
ノートPCで、10GbEの有線ポートを標準装備する製品は2021年10月現在でもほとんどなく、大型のゲーミングノートPCなどごくわずかが搭載するのみ。そのため、AXELBOXとの10GbE接続は、外付けのLANインターフェースを利用するのが一般的な方法となる。
さらに、10GbEの最大10Gbpsという高速なデータ通信を損なうことなく利用するには、そのLANインターフェースとノートPC間の接続方法も限られる。
例えば、USB 3.2 Gen.2は最大10Gbpsで、理論値で考えればちょうどマッチするように思えるが、USBインターフェースの「実転送速度」はそれより低いため、10GbEの性能をそのまま発揮することは不可能。これより高速なThunderbolt 3またはThunderbolt 4が必要だ。これらは最大40Gbpsなので、10GbE（10Gbps）を余裕でカバーできる。
今やThunderbolt 3もしくはThunderbolt 4（USB4）ポートを搭載するノートPCは珍しくなくなってきた
QNAPのThunderbolt 3対応LANインターフェース「QNA-T310G1T」
Thunderbolt 3接続の10GbE対応LANインターフェースとしては、例えばQNAPの「QNA-T310G1T」がある。Windows、macOS、Linuxなどに対応し、QNAPのThunderbolt 3搭載NASでも利用できる製品となる。
Windows/Linuxではドライバーを別途インストールする必要があるが（OSのバージョンにもよる）、macOSは付属のThunderboltケーブルとLANケーブルを接続するだけで、すぐに利用可能だ。
10GbEのほかに、従来の100Mbpsや1GbE、さらには5/2.5Gのマルチギガビットにも対応する
価格は3万円台と決して安価ではない。が、脱着・持ち運びが比較的容易で、複数のPCで共用しやすいメリットもある。もちろん、Thunderbolt 3/4ポートを備えるデスクトップPCでも利用でき、100Mbpsや5/2.5/1GbEなどのマルチギガビットにも対応しているので、活躍の機会は多い。妥協のないパフォーマンスを狙うなら必携だろう。
なお、10GbEに対応したスイッチングハブは、安いものなら5ポートで3万円台半ば程度から購入できるし、QNAPからも業務向けの製品が発売されている。
AXELBOXはポート数が多いため、使い方によってはスイッチングハブが不要な場合もありそうだが、購入する場合は上記のような予算を見ておくといいだろう。
10GbEの拡張カードを使用して10GbE接続（予算：9000円～）
次はデスクトップPCの場合だ。
最近のデスクトップPCなら、10GbEへの対応にそこまでコストはかからない。10GbE対応NIC（Network Interface Card）も1万円以下で手に入るので、手軽にPC側の環境が整えられる。
注意しなければならないのは、「PCI Expressの拡張スロットを搭載しているかどうか」と「装着可能なスロットに空きがあるかどうか」だ。10GbE対応NICは、PCI Express x4またはx16に対応するものが多く、x1対応のスロットには装着できない。
このx4またはx16のスロットは、多くの場合ビデオカードが使用するものでもあるため、NICを追加で差し込めるスロットが余っていない可能性もある。
10GbE対応NIC。実売価格は9000円～
デスクトップPCが備えるPCI Expressスロット。写真の銀色に見える長いx16（x4兼用）のスロットは、1～3つ備えるものが多い
NICであればPC内部に格納できるので、設置スペースを余計に取らずに使えるが、スロットが占有されていて装着できなければ、デスクトップPCでもUSB接続などのLANインターフェースを使うことになる。今使っているPCがどういう状態なのか、事前に確かめてから選びたい。
USB LANインターフェースで5GbE接続（予算：1万2000円～）
次は「できるだけコストは抑えつつ、パフォーマンスを上げたい場合」だ。
1台や2台なら高価なLANインターフェイスを購入するのもいいと思うが、大量に導入すると驚くような価格になってしまうこともある。
このため、「できるだけコストを抑えつつ、可能な限りのスピードアップを図りたい」というニーズが高まってきた。そこで近年注目を浴びているのが5GbEや2.5GbEといったマルチギガビットに対応するLANインターフェイスだ。
それぞれの公称速度は5Gbpsと2.5Gbpsだが、最近は2.5GbE製品の価格低下が著しく、製品の性格に違いが出ている。
USB接続のLANインターフェイスを例にすると、5GbE製品は「10Gbpsモデルが安くなったもの」（予算1万2000円程度～）で、2.5GbE製品は「普通の1000BASE-T対応モデルより“ちょっとだけ高い高級品”」（予算4000円程度～）といったイメージだ。
まずは5GbEの例から紹介していこう。
QNAPのマルチギガビット対応USB LANインターフェース「QNA-UC5G1T」
5GbE対応の外付けLANインターフェースとしては、同じくQNAPの「QNA-UC5G1T」などがある。先ほどの10GbEの製品と同様、対応OSはWindows、macOS、Linuxなど。接続インターフェースはUSB 3.2 Gen.1（USB 3.0）となるため、多くのPCで使いやすいのが利点だ。
ただし、USB 3.2 Gen.1の理論最大速度はご存じの通り5Gbps。先ほどの10GbEに対するUSB 3.2 Gen.2（10Gbps）と同じく、実際の転送速度はどうしても5Gbpsより低くなってしまう。
仕様としてはUSB 3.2 Gen.1（USB 3.0）接続となるため、5GbE本来の速度を生かせないのがもったいないかも
価格と性能のバランスが取れた2.5GbE接続（予算：4000円～）
そこで、「リーズナブルに高速NASを活用できる方法」として注目できるのが2.5GbE対応製品を使う方法だ。
2.5GbEは、近年最も競争が激しくなっているカテゴリーだ。
例えば、2.5GbE対応のUSB LANインターフェースやNICは、4000円前後と安価なものがいくつか見つかるし、2.5GbE対応ネットワークスイッチも1万円を切るなど、もはや普及価格帯に落ち着いてきている
2.5GbE対応のUSB LANインターフェース（左）とNIC（右）
つまり、割と気軽に1GbEからアップグレードして、ネットワーク環境の改善を図れるのだ。当然ながら10GbEほどの性能は望めないにしても、少ない投資額で確実なパフォーマンスアップが期待できるという意味では、2.5GbEはバランスのいい選択肢と言える。
また、「メインPCには10GbEのインターフェイスを、さほど使用頻度の高くないPCには2.5GbEを付けておく」というハイ・ローのミックス戦略もアリだと思う。いずれにせよ、「まずは2.5GbEで簡単・着実にインフラの底上げをしておく」というのは、コンセプトとしてお勧めしたい。
インターフェース別のデータ転送速度を計測！
ここまでに紹介した中で、最も高速なのは10GbEであることは間違いないだろう。ただ、コストなどの都合から5GbEや2.5GbEなどのマルチギガビット環境を選んだときに、どれほど効果があるのかも気になるところだ。
そこで、1GbEやWi-Fi 6、Wi-Fi 5といったほかの接続環境も含め、AXELBOXとの間のデータ転送速度をチェックしてみた。
テスト方法は、AXELBOX上の共有フォルダーにSMB接続できるよう設定し、シーケンシャルの読み書き速度を想定したテストを行った。WindowsのデスクトップPCからは「NAS performance tester」を利用したが、一部macOSでの計測が必要なものについては「Blackmagic Disk Speed Test」を用いている。
予想通り10GbEが最も高速だが、実速度で読み込みが1GB/sを超えてきているのはかなりのインパクト。AXELBOXの搭載SSDはSATA接続（最大6Gbps）なので、ストレージ1台のみだと速度はそこまで出ないはずだが、今回試したのが「AXEL-473A」というストレージ4台のRAID 6構成であることが、さらなるパフォーマンスアップにつながっているようだ。
次に高速なのは5GbE接続（5Gbps）だが、2.5GbEと比べて大きな差にはなっていない。先述のとおり、ここは最大5GbpsというUSB 3.2 Gen.1のインターフェース上のボトルネックの影響が大きいのだろう。2.5GbEの約3倍ものコストがかかる5GbEだが、その分に相当する効果までは期待しない方がよさそうだ。
それに対して2.5GbEの健闘っぷりはなかなかのもの。2.5Gbpsというスペック通り、読み書きともに1GbEのほぼ2.5倍という、規格上の転送速度に近い値を叩き出している。周辺機器が安価なことを考えれば、コストパフォーマンスの高さは群を抜いている。
一方、Wi-Fi 6（リンク速度2402Mbps）も、ワイヤレスとはいえ1GbEを優に超えるスピードを見せた。スマートフォンのようにWi-Fiが基本となる端末からAXELBOXにアクセスするような場合でも、快適な速度で活用できるわけだ。
接続方法・通信帯域の違いによるデータ転送速度の比較
コストを抑えるなら「10GbE＋2.5GbE」のミックスもアリ
それなりのコストはかかってしまうが、10GbE LANでアクセスできるオールSSD NASのAXELBOXのパフォーマンスは、まさに圧巻の一言。
まるでローカルドライブのような速度で読み書きできるため、これなら頻繁にアクセスする大容量ファイルをネットワーク上に置いておいてもストレスを感じず、生産性高く作業できるだろう。
もし、設備的な問題からネットワークやパソコンの10GbE化が難しい場合、あるいはコストをあまりかけられない場合、せめて2.5GbE化するだけでも効果は間違いなくある。AXELBOXを導入したからといって、必ずしも「10GbEでなければ意味がない」というわけではない。
特に、先ほど書いたように「速度が必要なPCは10GbE」、「そこまで速度が要らないPCは2.5GbE」と組み合わせて使えば、最小限のコストで最大限の効率向上が得られる。
こうした使い方をすると、AXELBOXの「高速な有線ポートが多い」という特徴もフルに生きる。台数によっては高価な10GbEスイッチを購入せずとも、十分に活用できることもあるだろう。
Wi-Fi 6でもそこそこの効果は得られるけれど、仕組み上、ワイヤレス通信は安定性の面がネックになる。ぜひとも2.5GbE以上のネットワークでAXELBOXの性能を体感して欲しい。
（協力：テックウインド株式会社）
