妥協を好む人はいません。特にテクノロジーのこととなればなおさらです。しかし、今日の IT の世界では、妥協は最小限のコストで最大限の効果を得るためには、避けられないものになっています。
ピュア・ストレージは、データ・ストレージの「妥協のジレンマ」を解消するために、従来とは異なる（より優れた）ストレージを実現する方法を追求し、長年にわたり膨大なエンジニアリング時間を費やしてきました。そのために、現在選択できる主要な 4 種類のデータ・ストレージの特徴と違い、そしてピュア・ストレージのオールフラッシュ・アレイがデータ保存の進化における新たな章を示す理由について見ていきましょう。
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SSD と HDD
SSD と HDD は、データ・ストレージの定番です。SSD と HDD の主な違いについてはこれまでも取り上げてきましたが、簡単におさらいしましょう。
- SSD は、小型の回路ベースのデバイス
- HDD は、回転するプラッタ（円盤）を用いるストレージ
- SSD はより小型（ガム 1 個ほどの大きさ）であるため、携帯性に優れ、損傷を受けにくい
- SSD は HDD ほど多くのデータを保存できない
- SSD は回転するプラッタに制限されないため、HDD よりも最大 14 倍高速
SSD は HDD よりも高価ですが、総所有コスト（TCO）の観点から見ると、一見したほど単純な話ではありません。
ハイブリッド・ストレージとは
ハイブリッド・データ・ストレージについてもこれまでに取り上げていますが、以下にまとめます。
ハイブリッド・ストレージは、SSD と HDD を組み合わせ、手頃な価格で高性能を提供します。しかし、ハイブリッド・ストレージには潜在的な問題があります。
まず、ハイブリッド・ストレージ環境の管理は複雑です。管理者は、アクセス・パターンと性能要件に基づいて、異なるストレージ層間でデータを慎重に割り当てる必要があります。これには、高度なストレージ管理ソフトウェアと専門知識が必要であり、管理オーバーヘッドが増大する可能性があります。
次に、ハイブリッド・ストレージ・システムでは、専用の SSD ソリューションと比較して、利用可能な SSD ストレージの量が限られています。これは、大規模なデータセットへの高速アクセスを必要とするワークロードの性能に影響を与え、パフォーマンスのボトルネックにつながる可能性があります。データ配置のバランスを取り、異なるストレージ層間で性能を最適化することは困難です。
最後に、ハイブリッド・ストレージ・ソリューションは、性能とコストのバランスを保つことができますが、従来の HDD のみのソリューションよりもコストがかかる場合があります。
フラッシュとは
まず、フラッシュを定義し、SSD との違いを明確にしましょう。両者はしばしば（誤って）同じ意味で使用されますが、フラッシュはデータ・ストレージの技術であり、SSD はデータ・ストレージのデバイスです。フラッシュ・メモリを使用するストレージ・デバイスが SSD に分類されるわけではありません。フラッシュは、電気で消去して書き込むことができるシリコン・チップ・ベースのデータ・ストレージ・メディアです。
フラッシュとは、次のようなものです。
- 高速：名前が示すように、フラッシュは高速です。
- 不揮発性メモリ：電源がオフの場合でも、保存した情報を保持します。
- 書き換え可能：頻繁に変化するデータの保存に便利です（CD や DVD などとは異なります）。
フラッシュには可動部品もないため、破損や故障の可能性がはるかに低くなります。
ピュア・ストレージの DirectFlash モジュール：未来を担うデータ・ストレージ
「オールフラッシュ」アレイは、フラッシュ技術を使用する SSD などのデータ・ストレージ・デバイスを複数組み合わせたアレイ（集合体）のことです。前述の SSD の欠点、すなわち、HDD と比較して相対的に容量が小さいことを思い出してください。ピュア・ストレージは、データセンターの将来は、SSD のストレージ非効率性を排除したオールフラッシュこそがデータセンターの未来であるという信念のもと設立されました。
そこで登場するのが、DirectFlash です。
ピュア・ストレージは、オールフラッシュ・システムをゼロから構築することで、オールフラッシュ・システムを最適に動作させることを学びました。つまり、従来のインターフェースを中心に設計された部品を排除する必要がある、ということです。ピュア・ストレージの DirectFlash ソフトウェアおよびハードウェア技術は、ピュア・ストレージの FlashArray と FlashBlade 製品を制御している OS である Purity に直接制御を委ねることで、従来の SSD のボトルネックや冗長性を排除します。
Purity は、SSD 変換レイヤーではなく、カスタム DirectFlash モジュールに直接接続します。個々の SSD にウェアレベリング、ガベージ・コレクション、オーバープロビジョニングを強制させるのではなく、Purity はこれらの機能をソフトウェアでアレイ・レベルで実行します。
これは、従来のオールフラッシュ SSD アレイよりもデータ・ストレージに大きなメリットをもたらします。
- 密度と効率性の向上：DirectFlash モジュールは、ストレージ密度が 2～3 倍向上し、今日の最も近い競合他社と比較して、テラバイトあたりの消費電力が 39%～54% 減少します。
- スマートなデータ配置：各 SSD がデータ配置とメディア管理について個別に判断するのではなく、Purity は、現在の I/O アクティビティ、データ削減操作、保留中のガベージ・コレクションのサイクル、アレイ全体のワークロードと健全性など、現在およびスケジュールされている全システム・タスクを把握しています。これにより、Purity は、単一のドライブで実行できるよりもはるかにスマートな配置とスケジューリングの決定を行うことができます。
- 耐久性：ガベージ・コレクションや書き込み増幅を行う必要がないため、DirectFlash モジュールは汎用製品と比べて優れた性能と寿命を発揮します。書き込み回数が少ないため、摩耗が少なく、駆動寿命が長くなります。また、書き込み回数が少ないため、実際のクライアント I/O に利用できる I/O サイクルが増えます。さらに、Purity は現在の I/O アクティビティを把握しており、システム全体の可視性を備えているため、データへのアクセスをブロックするプログラムや消去サイクルの 1 つに驚かされることもありません。
- 時間の経過に伴う改善：Purity は全てのメディア管理タスクをソフトウェアで処理するため、ソフトウェアのデータを集約・分析することで、実環境における動作を改善し、時間の経過とともに進化します。
- シンプルさ：DirectFlash モジュールでは、複雑なコントローラや大量の RAM を単独で実行する必要はありません。これにより、よりシンプルで、より信頼性が高く、より効率的になります。また、NAND フラッシュの製造技術の進歩により、ドライブの複雑さやコストを増大させることなく、ドライブのサイズを拡張することもできます。これは、他の SSD 中心のオールフラッシュやハイブリッド・システムよりも、システムの性能、一貫性、信頼性、寿命が向上することを意味します。
シンプルさがカギとなります。
今日のデータ・ストレージ管理者が直面している課題と、シンプルなエンタープライズ・ストレージがどのように IT の複雑さとコストを削減できるのかについて、詳しくご覧ください。
