ファイルシステムとは？機能や種類、選ぶポイントをわかりやすく解説【2024年最新版】

コンピューター上で効率よくデータを管理するために知っておくべきなのが、ファイルシステムの概念です。WindowsやMacなど、OSによって異なる条件下でも記憶装置を活用するためにはファイルシステムの機能や種類を知っておくことが求められます。
そこでこの記事では、営業・バックオフィスなど、さまざまな分野の発注先を比較検討できる「アイミツ」がファイルシステムとは何かを解説し、具体的な機能や種類などについて紹介します。

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ファイルシステムとは、SDカードなどの記憶装置に書き込まれたデータを管理したりアクセスしたりする上で必要な機能です。普段何気なく使用している記憶装置ですが、これらは直接コンピューターが読み込み、操作しているのではなく、ファイルシステムという機能を通じて管理できるようになっています。ファイルシステムを扱っているのはコンピューターに搭載されたOSで、OSに対応した記憶装置でなければ、記録された情報を操作することはできません。ファイルシステムはデータを操作するためのインターフェースも提供し、ユーザビリティを確保している点も特徴です。ファイルシステムがないとデータの保存ができなかったり、データそのものが破損する原因となったりするため、非常に重要な役割を果たします。

ここで、ファイルシステムの基本機能について確認しましょう。ファイルシステムの機能は複数に分けることができ、
・指定場所にファイルを保存する
・ファイルを暗号化して保存する
・ファイルを圧縮して保存する
という3つを使い分け、円滑な記憶装置の活用につなげています。それぞれの仕組みついて解説します。

指定場所にファイルを保存する機能とは、ユーザーが保存したい場所にデータを移動させ、保存する機能です。データに任意の名前をつけ、場所を指定すれば、自動的にデータが保存されます。ファイルとしてデータを保存すれば、他のスマホやPCからデータを利用したり、別のアプリから利用したりすることが可能です。
保存場所の移動や指定などはエクスプローラーと呼ばれるソフトを使って行われますが、MacではFinderという名前である点に注意しましょう。

ファイルを暗号化して保存する機能は、データをそのままの状態で保存した場合のセキュリティリスクを回避する上で活躍します。ファイルの暗号化は近年、サイバーセキュリティ対策への注目が集まる中で重要性が増していますが、このタスクを担当するのがファイルシステムです。指定したファイルにパスワードを設定しておけば、第三者が勝手にファイルの内容を閲覧するということができなくなるため、シンプルですがセキュリティレベルを飛躍的に高められます。

ファイルを圧縮して保存する機能とは、ファイルサイズを小さくして、共有や保存がしやすい状態で運用するための機能です。データによっては、ファイルサイズが非常に大きく、運用がしづらいということもあります。画像や動画などを扱う場合、頻繁に悩まされることになるでしょう。記憶装置がすぐに容量制限に引っかかったり、PCのストレージを圧迫し、処理速度が低下することもあります。ファイルの圧縮を実行すれば、こういったキャパシティの問題を軽減することが可能です。

ファイルシステムには非常に多くの種類があり、それぞれで対応しているOSや効果などは微妙に異なります。ここでは、主なファイルシステムである
・FAT
・NTFS
・ReFS
・exFAT
・HFS+
・APFS
・XFS
について、それぞれの特徴を解説します。どのような違いがあるのか、対応OSは何かなどを確認しておきましょう。

FATは「File Allocation Table」の略称で、Microsoftが独自に運用しているファイルシステムです。ファイルシステムの中で最も歴史のあるものの1つであり、現在までバージョンアップを続けなら運用されてきました。2023年現在の最新バージョンはFAT32で、最大2テラバイトの容量まで1つの領域として確保することが可能です。バージョンによって最大容量は異なるだけでなく、対応しているWindows OSは異なるため、OSに合わせたファイルシステムを利用することが求められます。

NTFSは「NT File System」の略称であり、FATに改良を加えたファイルシステムとして普及が進みつつあります。NTFSの特徴は、ファイルの変更履歴を保存できるジャーナリング機能が搭載されていること。ファイル操作のログを残すことで、セキュリティ対策などに役立てられます。また、FATよりもセキュリティ能力に優れ、ファイル単位で暗号化ができることなども評価されているファイルシステムです。Windows XP以降のOSで利用でき、FAT並み、あるいはそれ以上に普及しています。

ReFSは「Resilient File System」の略称で、Microsoftが開発した最新のファイルシステムです。FATやNTFSと異なる点として、復元性（Resillience）を有していることが挙げられます。復元性とは、何らかの理由でファイルが破損してしまったり、紛失したりした場合、過去のログからそのファイルを復元できるということ。サイバー攻撃や障害トラブルへの耐性が強く、データ管理を強化したい場合には導入を進めたいファイルシステムです。単純な容量の拡大などにおいても有効なため、今後の活躍にも期待されます。

exFATはFATシリーズの後継で、外付けのUSBストレージやSDカードなどのために設けられたファイルシステムです。exFATの特性は、WindowsだけでなくMac OSにも互換性を備えていること。これまでのFATシリーズの場合、運用はWindowsのみに限定され、Macへの情報共有はできないことが一般的でした。しかしexFATのファイルシステムを適応させることで、Winndows、Macを問わずファイルを管理し、情報共有を円滑にしてくれます。業務環境がWindowsとMacの両方を使用するものである場合、積極的に活用したいところです。

HFS+はMac OSシリーズで採用されている、Apple向けのファイルシステムです。元々はHFS（Hierarchical File System）というファイルシステムが採用されていましたが、HFS+はその進化版と言えます。最大の特徴はそのキャパシティの大きさで、最大800万テラバイトものデータ領域を確保することが可能です。堅牢性の面でも従来のファイルシステムより進化しており、信頼性の高さが好評を集めています。一方、Windowsとの互換性はないため、Mac OSでのみ利用できる点に注意しなければなりません。

APFSは「Apple File System」の略称で、Appleが新たに開発したファイルシステムです。Mac OSはもちろんですが、iOSやApple Watch向けのWatch OSにも互換性があるなど、Apple製品向けに広く展開されています。高度な暗号化機能を備えているだけでなく、フラッシュメモリへの最適化が行われているなど、次世代マシンの運用にぴったりのファイルシステムとして誕生しました。ただ、こちらもHFS+同様Windowsでの利用には対応していない点に注意が必要です。

XFSはWindowsでもMac OSでもなく、LinuxをはじめとするUNIX系統のOSでの運用に対応しているファイルシステムです。ファイルシステムとしてはFAT並みに歴史を誇っていますが、ジャーナリング機能を備えているなど、現代でも十分に通用するものであることがわかります。堅牢なセキュリティ対策が施されている点は安心できる反面、一度削除したファイルは二度と復元ができないため、取り扱いには注意しなければなりません。読み書きの速度は申し分ないので、ストレスフリーのファイル活用に役立ちます。

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ファイルシステムには様々な種類があり、運用環境に応じて最適なファイルシステムはユーザーごとに異なります。ファイルシステム活用のポイントとしては、
・対応しているOSを確認する
・扱えるファイルサイズを確認する
の2点を確認することです。それぞれにどのような必要性があるのか解説していきます。

ファイルシステムを利用する上で最も重要なのが、対応するOSの確認です。上でも触れましたが、ファイルシステムごとに対応しているOSは異なるため、特定の環境下では利用できないケースが出てきます。USBストレージを購入したもののファイルシステムが非対応ということもあるため、その場合はファイルシステムのフォーマットを書き換える必要があるでしょう。自社で最も使用頻度のOSに準拠したファイルシステム選びが大切です。

ファイルサイズのキャパシティも、ファイルシステムによって異なる場合があります。例えばFAT32は最大2テラバイトの容量に対応していますが、HFS+の場合は800万テラバイトです。キャパシティについて注意しておかないと、対応キャパシティの容量を超えて運用してしまう場合があるため、この点は注意しなければなりません。ファイルを圧縮するなどしてキャパシティを超えないよう運用にも注意が必要です。

自社に最適化されたファイルシステムを導入し、それに準拠したデータ運用環境の構築は専門的なセットアップが求められることもあります。そんな時に検討したいのが、外部企業への業務委託です。システム開発会社などに委託することで、自社システムとの互換性に優れるファイルシステムやデータベースの構築を、自社のリソースを必要とすることなく進めることができます。社内に専門のスキルを持つ人材が不足している、十分な時間をかけることが難しいなどでお悩みの場合には活用したい選択肢です。

つづいては、システム開発を外注した際にかかる費用相場をご紹介します。

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この記事では、ファイルシステムの仕組みや種類、ファイルシステムの選び方などについて解説しました。ファイルシステムはデータ活用を効率化する上で知っておくべき技術で、自社環境に最適なものを選ばなければなりません。アイミツでは、システム開発会社をあなたのニーズにあわせて紹介可能できるので、ファイル環境でお悩みの際はお気軽にご相談ください。

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