分散ストレージ
分散ストレージは、コンピュータデータセンター内のデータストレージの一種です。これにより、物理的な接続を変更することなく、コンピュータサーバー内のコンピューティングリソースをストレージリソースから分離することができます。[ 1 ]
分散型ストレージは、コンポーザブルな分散型インフラストラクチャの一種であり、ネットワークファブリックを介してリソースを接続することで、個々のリソースのアップグレード、交換、追加時に柔軟性を提供します。また、将来の成長を見据えたサーバー構築も可能で、スループットやレイテンシを損なうことなく、従来のデータストレージよりも優れたストレージ効率、拡張性、パフォーマンスを提供します。[ 2 ]
背景
過去には、データセンターのストレージには 2 つの形式がありました。
- 直接接続型ストレージ- 単一のサーバーに接続されたディスクまたはドライブ。ディスク容量とパフォーマンスは、そのサーバーのみで利用可能でした。容量の拡張は、サーバー内のドライブベイ数または拡張シャーシの容量に制限されていました。容量とパフォーマンスは、スケールアップ（サーバーへのドライブの追加）またはスケールアウト（サーバーの追加）が可能です。[ 3 ]
- ストレージエリアネットワーク-ストレージアレイ内のディスクまたはドライブ。ネットワーク上の1台または複数のサーバーにプロビジョニングできます。容量の拡張は、サポートされている拡張シャーシの数に制限されます。[ 4 ]
直接接続型ストレージ（DAS）には、そのサーバー上で実行されるあらゆるワークロードに対して高いパフォーマンスを提供するという重要な利点が1つあります。しかし、2つの重要な欠点があります。ネットワーク経由でストレージを共有するとパフォーマンスに影響が出るため、ネットワーク全体のパフォーマンスは低くなります。また、 ディスク容量を他のサーバーが直接使用できないため、容量使用率も低くなります。 [ 5 ]
ストレージエリアネットワークは、数十台、場合によっては数百台のサーバーにストレージを割り当てるために使用され、容量利用率を向上させますが、ストレージエリアネットワークは、欠点を伴う可能性のある特殊なネットワークハードウェアやプロトコルを使用します。[ 6 ] 従来のストレージネットワークは、多くのアプリケーションに必要な十分なスループットや遅延の最小化を提供できず、新しいフラッシュテクノロジの完全なパフォーマンスを活用するのに十分な帯域幅を提供できません。[ 7 ]
分散ストレージの概要
分散型ストレージはスケールアウトストレージの一種で、複数のストレージデバイスから構成される論理的なストレージプールとして機能します。このストレージプールは、非常に高性能なネットワークファブリックを介してネットワーク上の任意のサーバーに割り当てることができます。分散型ストレージは、ストレージエリアネットワークや直接接続型ストレージの限界を解決します。分散型ストレージは動的に再構成可能であり、物理リソースを最適に再構成することで、パフォーマンスを最大化し、レイテンシを制限します。[ 8 ] 分散型ストレージは、ローカルストレージのパフォーマンスとストレージエリアネットワークの柔軟性を兼ね備えています。
ストレージの分散化を実現するために、さまざまな技術革新が相まって実現しています。具体的には、以下のようなものがあります。
- 最新のサーバー パフォーマンス: PCIe Gen 4シリアル バスにより、多くのサーバーは 8 GB/秒を超えるスループットを実現でき、これは従来のストレージ ネットワーク パフォーマンス能力をはるかに上回ります。
- NVMeへの移行：ディスクからSAS / SATAフラッシュ、そしてNVMeフラッシュへの移行は、サーバーとネットワークの両方に負担をかけています。NVMeドライブ1台で数百万IOPSを実現し、従来のストレージネットワークの能力をはるかに超えています。[ 9 ]
- 10Gb / 25Gb / 40Gb / 100Gbイーサネット。ますます多くのデータセンターが低速ネットワーク接続をより高速なイーサネットに置き換え、帯域幅の制限やボトルネックを解消しています。[ 10 ]
これらの非常に高い帯域幅の接続におけるNVMe-oFなどのプロトコルは、ネットワークの改善を最大限に活用し、ボトルネックを解消し、パフォーマンスを向上させ、レイテンシを削減します。
ストレージの分散機能には様々なレベルがあり、最も柔軟性が高いのは[ 11 ]完全な分散機能で、これによりストレージ容量やパフォーマンスを任意のストレージデバイスからネットワーク上の任意のサーバーにプロビジョニングし、新しい要件が発生したときに拡張、縮小、または再プロビジョニングすることができます。
参考文献
- ^ 「データセンターにおけるストレージの分散化」 .データセンターナレッジ. 2013年10月18日. 2019年11月30日閲覧。
- ^ Tomsho, Greg (2017-07-26). MCSA Guide to Installation, Storage, and Compute with Microsoft Windows Server2016, Exam 70-740 . Cengage Learning. ISBN 978-1-337-40066-4。
- ^ 「DAS（ダイレクトアタッチドストレージ）とは？ - WhatIs.comからの定義」SearchStorage . 2019年11月30日閲覧。
- ^ 「ストレージエリアネットワーク（SAN）とは？ | SNIA」www.snia.org . 2019年11月30日閲覧。
- ^ 「ダイレクトアタッチドストレージ」 www.enterprisestorageforum.com 2019年5月15日. 2019年11月30日閲覧。
- ^ 「ファイバーチャネルは本当に死んだ」。ITインフラストラクチャに関するアドバイス、ディスカッション、コミュニティ - ネットワークコンピューティング。2015年4月23日。 2019年11月30日閲覧。
- ^ 「ストレージエリアネットワーク（SAN）の利点と欠点」ITリリース、2019年5月2日。 2019年11月30日閲覧。
- ^ Zervas, G.; Yuan, H.; Saljoghei, A.; Chen, Q.; Mishra, V. (2018年2月). 「リモートメモリ遅延を最小限に抑えた光分散型データセンター：技術、アーキテクチャ、リソース割り当て [招待講演]」 . IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking . 10 (2): A270– A285. doi : 10.1364/JOCN.10.00A270 . ISSN 1943-0639 . S2CID 3397054 .
- ^ 「業界展望：ストレージにおけるNVMeとNVMe-oF」InterOperability Laboratory、2018年2月8日。 2019年11月30日閲覧。
- ^ SNIA Ethernet Storage Forum議長、ジョン・キム氏。「サーバーとストレージにおける25GbEおよび100GbEネットワークの急速な採用」（PDF）snia.org . 2019年11月30日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ラックスケール分散ストレージの理解Sergey Legtchenko、Hugh Williams、Kaveh Razavi†、Austin Donnelly、Richard Black、Andrew Douglas、Nathanael Cheriere†、Daniel Fryer†、Kai Mast†、Angela Demke Brown‡、Ana Klimovic†、Andy Slowey、Antony Rowstron. 「ラックスケール分散ストレージの理解」（PDF） . usenix.org . 2019年11月30日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
