コンピューターの記憶媒体として、ハードディスクが台頭していた時代が終わろうとしている。毎日使っているスマートフォンはもちろんのこと、ノートPC の記憶媒体は既にハードディスクからメモリをベースにしたシステムに移行しつつある。それと同じことが、データセンターにあるサーバーでも起ころうとしているのだ。それが「フラッシュストレージ」である。

しかし、「そもそもフラッシュメモリが何かわからない 」といった人も多いだろう。そこで今回、「5分でわかる! フラッシュストレージの基礎講座」と題した、フラッシュメモリの基礎的な知識から、サーバーとストレージの関係、過去から現在に至るストレージの進化、主要なベンダーとその技術、そして今後ストレージに求められることを分かりやすくまとめた一冊を紹介したい。

5分でわかる! フラッシュストレージの基礎講座

本資料では、フラッシュメモリとは何か? という基礎知識から、フラッシュストレージがどのようにデータセンターで使われているのか? さらにはその構造や利点といったような最新技術の詳細までを解説していきます。

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まず本編を読んでいただく前に、フラッシュストレージが登場した背景を業界の進化とともに説明しよう。

ソフトウェアには「データ」が必要不可欠

“Software is eating the world”という一節を知っているだろうか。これは2011年に、Webブラウザ「NCSA Mosaic」や「Netscape Navigator」などを開発したソフトウェア開発者のマーク・アンドリーセンが語った言葉で、意訳すれば「ソフトウェアが世界を変える」といったところだろう。これまでのハードウェア中心のイノベーションから、インターネットやWebをはじめとするソフトウェアによるイノベーションにシフトすることを表現したとして、頻繁に引用される言葉だ。それでは、ここで言われる「ソフトウェア」をより具体的にすると何を思い浮かべるだろう。高速な演算を可能にするロジック? 柔軟なコミュニケーションツール? それとも誰もが使えるユーザーインタフェース? この場合の「ソフトウェア」は、「ロジック」を表すほかに「データ」という意味も含んでいるのではないだろうか。

たとえば、Amazonがユーザーにリコメンデーションを行う時、その元となっているのは膨大な量のデータだ。あなたと同じような属性を持った人が過去数時間にどんな商品をクリックして何を買ったか、それを高速に演算するロジックと膨大な過去のデータを用いてAmazonはあなたに合った商品を勧めるのだ。大量なデータを持つAmazonはこれを実現するために数十万～数百万台ともいわれるサーバーやストレージを使用している。ソフトウェアにおいて、これまで以上にデータが重要な要素になっているといえるだろう。

CPUからGPU、ストレージはフラッシュに進化

CPUの進化は周波数の高速化、回路の精細化、コアの多重化などを経て、GPUによる超並列化に向かっている。ストレージの進化はしばらく停滞していたが、近年におけるフラッシュメモリを用いた高速・省スペース・省電力なストレージの登場が、ストレージの主流になったといっても過言ではない。歴史のあるストレージベンダーの独自製品だけでなく、オープンソースソフトウェアで実装されるソフトウェア・デファインド・ストレージ(SDS)まで、フラッシュメモリが主な媒体として採用されている。一方でハードディスクドライブも進化を続けており、フルフラッシュからハイブリッド、さらに長期保存用の低価格なドライブまで選択肢は多種多様だ。

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本資料では、フラッシュメモリとは何か? という基礎知識から、フラッシュストレージがどのようにデータセンターで使われているのか? さらにはその構造や利点といったような最新技術の詳細までを解説していきます。

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ソフトウェアは仮想化からマイクロサービスへ

ストレージを使うソフトウェアも進化のスピードは止まらない。比較的変化の乏しいこれまでのシステムやアプリケーションであれば、一度構築したシステムに対する負荷はさほど変わらないだろう。しかし、IoTや多種多様なデジタルデバイスを活用したビジネスが求められるとなると、処理しなければいけないデータは爆発的・瞬間的に増加するだろう。そして増えたデータは削除されることなく、さらに別のシステムやアプリケーション上で利用されることになる。このようなデータ中心のアプリケーションを支えるのが「仮想化」だ。サーバーに固定されていたアプリケーションが処理の増大に合わせてスケールアウトする環境は、仮想マシンからコンテナ、複数のコンテナが連動して動くマイクロサービスへと向かって進化している。

ソフトウェアによる変革を支える仮想化ストレージ

マイクロサービス化されたアプリケーションをニーズに合わせてCPUのコア数やメモリを増減させたり、負荷を分散させるために他のデータセンターへの移動を可能にしたりすることが、現代のシステムには求められる。ストレージも同様に、ニーズに合わせて対応できなければいけない。具体的には、IOPSやレイテンシー、フラッシュメモリのヒット率などをストレージの観点から監視・管理・運用できる必要がある。性能を高めるため、単純にフラッシュメモリの数を増やしたり、物理サーバーを追加してCPUリソースを増やしたりするような力任せの運用ではなく、将来を見越した運用管理と言えよう。フラッシュメモリがストレージの主流となったとしても、仮想化基盤やコンテナオーケストレーション、マイクロサービスなど、ビジネスが必要とする変化に強いインフラとしての仮想化ストレージは、ソフトウェアによる変革を支えるための主要な要素なのだ。では、その仮想化に対応したストレージとは一体どのようなものなのだろうか。また、フラッシュストレージに今後求められることは何なのだろうか。

*　　*　　*

今回紹介する「5分でわかる! フラッシュストレージの基礎講座」では、フラッシュメモリの基本から、サーバーの進化とフラッシュメモリとの関係、エンタープライズストレージにおける課題、そして現代のストレージに必要なポイントまでをわかりやすく解説している。ストレージについて勉強中の方だけでなく最新のストレージ事情を知りたい方にも、ぜひ一度チェックしてみてほしい。

5分でわかる! フラッシュストレージの基礎講座

本資料では、フラッシュメモリとは何か? という基礎知識から、フラッシュストレージがどのようにデータセンターで使われているのか? さらにはその構造や利点といったような最新技術の詳細までを解説していきます。

■目次
1. フラッシュメモリって何? ･･･ P.4
2. キャッシュとストレージの違い ･･･ P.7
3. サーバーの進化とフラッシュメモリとの関係 ･･･ P.11
4. サーバーとストレージの関係
　 DAS/SAN/NAS の利点、欠点 ･･･ P.15
5. ストレージの革新とソフトウェアの役割 ･･･ P.19
6. 仮想化とストレージの関係 ･･･ P.23
7. エンタープライズストレージのSSD 実装の要点･･･ P.29
8. フラッシュストレージの重複排除と圧縮 ･･･ P.34
9. フラッシュストレージに求められる冗長化と可用性･･･ P.39
10. フラッシュストレージ管理のあるべき姿 ･･･ P.45
11.「 仮想デスクトップ」に最適なフラッシュストレージ･･･ P.49
12. フラッシュストレージに今後求められること･･･ P.54

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