ジョブカン事業部のアドベントカレンダー19日目です。

ジョブカン事業部でセキュリティ関連の業務を担当している @77a5b7 と申します。

今回は、私が趣味で構築を検討しているバックアップ環境について、候補環境をまとめたためご紹介します。

背景

趣味で画像や音声データを多量に扱う関係上、自宅にてファイルサーバを運用しています。

このファイルサーバについて

デスクトップPCを利用しているため、耐久性が心配
ファイルの読み書きが頻繁に発生するため、HDD等の破損が心配
カメラで撮った写真など、一度破損すると復元できないデータなどもあり心配

等の理由から、長期間の保存に耐えうる仕組みを検討、構築運用します。

前提

検討する上での前提条件をまとめます。

現状(2024/12現在)で10TBのデータがある
データはオンプレ環境上のファイルサーバ(デスクトップPC)上にある
10年間はシステムを維持する前提とする
年間で2TBずつデータが増える想定とする
- つまり、10年後には30TBになる
データは書き込みがベースであり、緊急時以外は読み込みしない
- データを読み書きするのは、現状のファイルサーバから行う
データはすぐに取り出せる必要はない
機器の破損は常識の範囲で検討する
- 10年間でデータが完全に喪失する可能性を1%未満とする

つまり、

要件	内容
データ容量	30TB以上
元データ配置	オンプレ
保持期間	10年間
データ方向	緊急時以外、書き込みのみ
取り出し時間	ある程度
完全喪失の可能性	保持期間内で1%未満

を検討する際の検討項目として含めます。

また、下記中の価格は記事記載時の最安値で計算しております。

検討候補

下記、3パターンについて検討します。

HDDにバックアップ
NASにバックアップ
AWSにバックアップ

HDDにバックアップ

まずは、一般的なHDDに対するバックアップについて考えます。
(この項目一番算出が難しい候補でした。)

データ容量

8TBのHDDを4枚購入することで、要件を満たします

元データ配置

オンプレのファイルサーバにそのままHDDを接続すれば問題なく運用できそうです

データ方向

特に気にするべき項目はありません

取り出し時間

即時取り出し可能です

完全喪失の可能性

これに関しては検討が難しいですが、バックアップ時のみサーバに接続しそれ以外はケース保管であれば、破損の確率は限りなく少ないと考えます
基本的に破損はないと考えるのであれば完全喪失はないですが、HDDが1枚壊れるごとに1/nのデータが完全喪失する可能性があります

その他

運用はいちいちHDDの取り外しがあったり、外したHDDの取り扱いに気を使う必要があったりと面倒が多そうな印象です

価格

物品	単価	個数	金額
western digital社製HDD WD80EAAZ	19,140	4	76,560

総じて、76,560円

NASにバックアップ

次に個人的に大本命のNASへのバックアップについて検討します。

データ容量

後に記載します、「完全喪失の可能性」の観点からRAID構成を検討する場合、下記のパターンにて検討を行いました

HDD枚数	1枚当たりの容量	RAID	利用可能容量
1	30TB	-	30TB
3	16TB	5	32TB
4	16TB	6	32TB
6	8TB	6	32TB

元データ配置

オンプレのネットワークにそのままNASを接続すれば問題なく運用できそうです

データ方向

特に気にするべき項目はありません

取り出し時間

即時取り出し可能です

完全喪失の可能性

これについては、HDDの特性から計算することができます
HDDは一般的なNAS用HDDより、下記の仕様で計算しました
- MTBF: 100万時間
- 稼働時間: 24時間365日
- 稼働期間: 10年間

以上の前提から各HDDのパターンの故障率は以下の通りです。

HDD枚数	RAID	故障率
1	-	8.39%
3	5	0.0008%
4	6	0.0000676%
6	6	0.000135%

その他

個人的にですが、自宅環境内に大規模なNASを構築するということにロマンを感じております

価格

故障率と各HDDの手に入れやすさから、RAID6の8TB 6枚をピックアップして計算しています

物品	単価	個数	金額
QNAP社製NAS TS-673A	129,980	1	129,980
western digital社製HDD WD80EFPX	32,560	6	195,360

総じて、325,340円

AWSにバックアップ

最後にAWSに対してバックアップを取る方法について検討します。

(実際、この計算を行うために本件について調査をしております)

なお、筆者はインフラ周りには明るくないため、間違いなどがあった場合にはご指摘いただけますと幸いです。

データ容量

従量課金制のため、容量については検討しません
ただし、利用するストレージは「Amazon S3 Glacier Deep Archive」を想定しています

記載時点での金額

科目	金額
1GB毎	0.00099 USD

元データ配置

オンプレ上のデータをクラウド上にアップする必要があるため、専用の仕組みを検討する必要があります

データ方向

Amazon S3 Glacier Deep Archiveは
- アップロード時にはリクエスト毎の
- ダウンロード時にはリクエスト毎とデータ容量毎の金額が発生します

記載時点での金額

データ方向	科目	金額
アップロード	1000リクエスト毎	0.05 USD
ダウンロード	1000リクエスト毎	0.025 USD
ダウンロード	1GB毎	0.0025 USD

取り出し時間

リクエストからダウンロード可能になるまでに12時間かかります

完全喪失の可能性

安心と信頼のイレブンナイン(99.999999999%)です

その他

バックアップ用の機構をファイルサーバ内に構築する必要があります

価格

計算を簡単にするため「10TBから1年で2TBずつ増える」のではなく「10年間20TBのデータを預ける」とします
(20TBは10年間の預け入れ容量の平均値です)
また、1ファイル当たりの容量は800MB(0.8GB)とします

ストレージ容量

項目	計算	値
総データ量	20 TB * 1,024	20,480GB
月額費用	20,480 GB * 0.00099 USD	20.2752 USD
年間費用	20.2752 USD * 12 カ月	243.3024 USD
10年間	243.3024 USD * 10 年間	2,433.024 USD

アップロード費用

項目計算値

ファイル数 (20 TB * 1,024) / 0.8 GB 25,600 ファイル

アップロード時の金額 25,600 / 1,000 リクエスト * 0.05 USD 1.28USD

ダウンロード費用

項目	計算	値
ファイル数	(20 TB * 1,024) / 0.8 GB	25,600 ファイル
ダウンロード時の金額(リクエスト)	25,600 / 1,000 リクエスト * 0.025 USD	0.64 USD
ダウンロード時の金額(GB)	20 TB * 1,024 * 0.0025 USD	51.2 USD

全体で計算

物品	単価	個数	金額
ストレージ費用	2,433 USD	-	2,433 USD
アップロード費用	1.28 USD	-	1.28 USD
ダウンロード費用(リクエスト)	0.64 USD	-	0.64 USD
ダウンロード費用(GB)	51.2 USD	-	51.2 USD

1USD = 153円で計算すると

総じて、380,380円

まとめ

今回の結果をまとめると

金額だけで考えればHDD
安定性と金額のバランスが良いNAS
絶対の安全性を取るならAWS

となるかなと思います。

私は個人的な好みからNASでの構築を今後進めていこうと思います。

皆様はどのバックアップ方法が好みでしょうか。

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