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【特別企画:@IT転載記事】
多種多様なワークロードに対応、「スモールスタート」も可能:デジタルトランスフォーメーションに不可欠な要素を「オールマイティー」にカバー
富士通「ETERNUS AF series」で得られる真の価値

SSDの低価格化を背景に、2016年はさしずめ「オールフラッシュ元年」と呼べるほど、オールフラッシュストレージ製品が一気に身近なものになってきた。そんな中、富士通が満を持してリリースしたオールフラッシュアレイ製品「FUJITSU Storage ETERNUS AF series」は、企業のどんな課題やニーズに応えてくれるものなのか。実際のモデルケースを挙げながら解説する。

富士通が満を持して世に送り出した
オールフラッシュアレイ「ETERNUS AF series」

今、企業に「デジタルトランスフォーメーション(デジタル変革)」の大きな波が押し寄せている。

企業が基幹システムをクラウドへ移行する動きが本格化する中、技術者が決して怠ってはならない視点がある。クラウドの移行に際しては、クラウドならではの効果が出るようにシステムを正しくモダナイズしていく必要があるということだ。業務効率や生産性の向上、コスト削減の実現を目的とする、これまでの「SoR(Systems of Record)」領域のシステムに求められる「コスト効率」や「高い信頼性」だけでなく、自社/顧客それぞれのビジネスプロセス革新や未来の新ビジネスを創造していくために必要な「SoE(Systems of Engagement)」領域のシステムにおける、変革に耐え得る「スピード」と「柔軟性」も兼ね備えた、新時代にふさわしい基盤に進化させていくことが強く求められている。

このように、今後のビジネスに大きなインパクトを与えるデジタルトランスフォーメーションの波を捉えるための布石として、具体的に急速な変革が進んでいる分野が「データ基盤」である。その一翼を担うテクノロジーとして「オールフラッシュストレージ」が挙げられる。SSDの価格が急速に下がった結果、2016年には容量単価、性能単価ともに高性能HDDを逆転したといわれる。その結果、デジタルトランスフォーメーションを率先する企業から、HDDが主体のストレージ装置のリプレース先としてオールフラッシュストレージ製品を率先して選ぶ「フラッシュファースト」の動きが急加速しているのだ。

背景:SSDの価格低下 概要図
外付けストレージ装置の搭載デバイス予測 概要図

SSDは容量単価/性能単価ともにHDDを逆転。今後、オールフラッシュアレイの利用が一層拡大していくと予測される(出典:富士通の資料、IDC "Worldwide External Enterprise Storage Systems Forecast, 2016-2020 (# US41581116)" 出荷金額ベース) 《クリックで拡大》

そんな「オールフラッシュストレージ元年」とも呼べた2016年の10月に、富士通から同社としては初となるオールフラッシュ専用アレイが “満を持して”発売された。それが、「FUJITSU Storage ETERNUS AF series」(インテル® Xeon® プロセッサーを搭載)だ。富士通 エンタプライズシステム事業本部 事業企画統括部 シニアディレクターの荒木純隆によれば、同製品は「どんな環境や用途においても、高いパフォーマンスと運用性を担保できる製品」だという。

「ETERNUS AF seriesはオールフラッシュ製品としては後発に当たります。しかしその分、他社製品に存在する弱点を克服し、さまざまな用途で広くメリットを享受できる製品に仕上げました。単にI/Oが速いだけではなく、高いコストパフォーマンスと運用性も高いレベルで実現できているのが大きな特長です」(荒木)

ETERNUS AF seriesは2種類をラインアップする。
ETERNUS AF250は「最大Read性能:250000IOPS、最大ドライブ数:24SSD、最大物理容量:92TB」

ETERNUS AF seriesは、SSDの特性に合わせた富士通の持つ各種先端技術を投入し、SSDの性能と長寿命を高いレベルで両立させることを大きな特長に据える。具体的には、データ重複排除/圧縮技術を用いた容量節約やSSDの書き込み耐性向上を実現し、かつデータ保護や各種管理機能もこれまでのエンタープライズストレージ製品と同等のものを標準で実装している。

そんなETERNUS AF seriesにおける富士通としての戦略や各機能の詳細については、荒木に聞いた別記事「デジタルトランスフォーメーションに不可欠な『データ基盤の新要件』とは?」を参照いただくとして、本稿では実際にオールフラッシュストレージが「効く」代表的なケースについて、それぞれどんな機能や性能が求められるのか、そしてETERNUS AF seriesはそうしたニーズにどう応えられるのか、同製品の開発を担当したキーパーソン2人に「具体的なポイント」と「見据えるべき視点」を聞いた。

ポイント1 「スピード」:
SSDに最適化した各種機能で「データベース高速化」を効率よく実現する

オールフラッシュストレージ製品が特に効果を発揮する用途には、「データベースの高速化」が挙げられる。これまで、サーバのCPUはいわゆる「ムーアの法則」に沿って年々高集積化や高性能化が進み、メモリも同様に低価格化や大容量化が進んだ。それに対してストレージ(HDD)は、保存するデータ、取り扱うべきデータの「量」が爆発的に増加しているにもかかわらず、性能は15年前と比べてもさほど大きな前進が見られなかった。そのため、多くのシステムではデータベースのI/O処理がボトルネックとなり、パフォーマンスが頭打ちとなる課題を抱えていた。

この点でSSDは、HDDに比べてはるかに高いI/O性能を発揮する。データベースのI/O処理がボトルネックになっているシステムでは、従来のHDD主体のストレージをオールフラッシュに入れ替えるだけで大幅な性能向上が見込めるのは皆さんご存じの通りだろう。この、ビジネスのための「(大量のデータを迅速にさばき、価値につなげる)スピード」を求める環境に対し、ETERNUS AF seriesは的確に応える。ETERNUS AF650は、世界標準のベンチマークテストであるSPC Benchmark-1™注1において、最大IOPS(60万5992)達成時のレスポンスタイムが0.6ミリ秒と、ミッドレンジクラスの2コントローラー構成において極めて高い性能値注2を記録した。

SSDに最適化した各種機能で「データベース高速化」を効率よく実現する 概要図
ETERNUS AF650はSPC-1において、最高性能到達時のレスポンスタイムが0.6ミリ秒とミッドレンジクラスの2コントローラー構成において極めて高い性能値を達成した(注2) 《クリックで拡大》

(注1) SPC Benchmark-1™、SPC-1 IOPS™は、Storage Performance Councilの商標です
(注2) 2017年1月現在、富士通調べ。この測定結果は2017年1月4日にStorage Performance CouncilのWebサイト新規ウィンドウが開きますに記載されており、60日間のレビュー期間を経て正式に承認されることになります


大山貞之
富士通 エンタプライズシステム事業本部 ストレージシステム事業部 システムハード開発部 シニアマネージャー

しかもこの性能は、専用のフラッシュ部品/構成ではなく、調達のしやすい汎用のSSD製品で達成するところを特に注目してほしい。ETERNUS AF seriesの開発を担当した富士通 ストレージシステム事業部 システムハード開発部 シニアマネージャーの大山貞之は、次のように説明する。

「ETERNUS AF seriesでは、汎用SSD製品でコストを抑えつつ、高性能と長寿命を達成することを目指しました。具体的には、SSDのデータブロックサイズに適合したデータアクセス処理や、書き込みI/O時にボトルネックになりがちなコントローラー間通信を最小限に抑制する機能など、SSDの特性を有効活用するための独自技術を開発し、本シリーズへ惜しみなく実装しています。他社製品にはないメリットをお客さまへ提供できると自信があります」(大山)

SSDアクセスサイズを最適化 概要図
SSDのブロックサイズに適合したデータアクセス「4Kアライメント」により、ライトレスポンスの向上、ライトページ数の削減、ガベージコレクションによる性能低下を抑える 《クリックで拡大》

ポイント2 「コスト効率」:
「デスクトップ仮想化」基盤を、コスト効率よく刷新できる

ETERNUS AF seriesはまた、デスクトップ仮想化(以下、VDI)用途にも適するとうたう。その最大の理由は、同製品が備えた、極めて効率の良いデータ重複排除/圧縮機能があるからだ。

VDIでは、ユーザーのデスクトップ環境を仮想化し、ハイパーバイザー上に集約する。その際、通常は各デスクトップ環境のOSやドライバ、ミドルウェアなどは、共通のデータが使われる。それぞれの仮想マシンには共通するコンポーネントが多い。つまり、VDIは重複排除によるデータ圧縮の効果が特に表れやすい。

この特性を有効に活用することで、HDDより容量単価で高価なSSDであっても、少ない容量で効率よく多くのデスクトップ環境を集約できるようになる。併せて、「ブートストーム」など、ディスクI/O処理が一斉に集中した場合にパフォーマンスが劣化するVDI環境特有の問題も、I/O性能に優れるオールフラッシュシステムならば効果的に抑制できる。こういったさまざまなメリットが、トータルコストメリットでSSDがHDDを上回ったと位置付けられるゆえんだ。


内田幸治
富士通 ストレージシステム事業部 システムソフト開発部 部長

また富士通 ストレージシステム事業部 システムソフト開発部 部長の内田幸治によれば、ETERNUS AF seriesの優れたデータ重複排除/圧縮処理は、SSDモジュールの長寿命化にも大きく貢献するという。

「ETERNUS AF seriesでは、データを圧縮した上でSSDに書き込みます。つまり、書き込み回数に上限のあるSSDを長く使う上で特に有利なのです。併せて、重複排除/圧縮処理をSSDに書き込む前に行う『インライン方式』も採用しています。SSDへの一時書き込みがないことで、さらにSSDの寿命を延ばすことができるでしょう」(内田)

このように、コストメリットのある汎用SSDモジュールを採用すること、かつ、全体のストレージ容量を少なく抑えられる優れた重複排除/圧縮機能によって、結果としてHDD中心の従来型ストレージ製品より、圧倒的なパフォーマンス差を実現するだけでなく、仮想マシン1台当たりのコストを低く抑えられるVDI基盤に刷新できるようになる。

オールフラッシュというと「高パフォーマンス追求型の製品で、用途は限定的」というイメージが強い人はまだ多いかもしれないが、ETERNUS AF seriesならば、VDI環境における「コスト効率のメリット」も享受できるということになる。

インライン重複排除・圧縮機能 概要図
ETERNUS AF seriesに備わる「インライン重複排除/圧縮機能」の特長 《クリックで拡大》

ポイント3 「柔軟な使い分け」:
性能重視の「データベース」用途では、重複排除/圧縮を個別に無効化することも可能

サーバ仮想化の用途においてもETERNUS AF seriesの利点は遺憾なく発揮される。仮想サーバが稼働する環境では、それぞれOSやミドルウェアなど共通コンポーネントを多く含むため、VDI環境の場合と同様に、データ重複排除/圧縮による効果が大いに期待できる。

ただしサーバ仮想化環境の上には大抵の場合、VDI環境と比べて、より処理負荷が高く、また重要な業務システムが載る。多くの場合は大規模なデータベースシステムも稼働するので、ストレージには極めて高いI/O負荷が掛かる。そうなると今度は、データ重複排除/圧縮処理のオーバーヘッドがI/O処理の足かせとなり、ひいてはシステム全体のスループットが思うように伸びなくなる可能性も考えられる。実際、そこを気にするユーザーも多いだろう。

このようなケースを想定し、ETERNUS AF seriesでは用途に応じてデータ重複排除/圧縮処理機能の有効・無効をボリューム単位で切り替えられるようになっている。「ボリューム単位」がキモだ。

「ETERNUS AF seriesでは、ボリューム単位で重複排除/圧縮処理機能のオン/オフを設定できます。これによって、データベース環境のようなパフォーマンスが重視される用途では重複排除/圧縮処理をオフにし、逆にサーバ仮想化やVDIのような用途ではオンにするといった柔軟な使い分けが可能です。

他社製品では『常時オン』か、『一律オン』ないし『一律オフ』しか設定できないものもあります。ETERNUS AF seriesならば、アプリケーションや業務の特性に応じて、『性能重視か、もしくは効率重視か』をユーザーが柔軟に選べることが大きな利点です」(内田)

業務毎に重複排除・圧縮を使い分け 概要図
用途/業務ごとに重複排除/圧縮機能を使い分けられる。多様な業務リクエストをETERNUS AF series 1台で管理できる 《クリックで拡大》

ポイント4 「オールマイティー」:
基幹系システム特有のパフォーマンス要件や可用性要件にも柔軟に対応可能

オールフラッシュストレージというと、これまではどちらかというと基幹システム向けではなく、大量データ分析を行う情報系システムの高速データ処理基盤向けというイメージが強かったかもしれない。しかし現世代は、もはやそうではない。オールフラッシュストレージは、基幹系システムでも、情報系システムでも隔てなく多くのメリットをもたらすものである。

基幹系システムにおけるストレージの用途は、その大半がデータベース基盤としての用途であるため、これまで紹介してきたETERNUS AF seriesの導入メリットの多くは、基幹系システムにおいてもそのまま当てはまる。端的に、「多種多様な大量のデータを迅速にさばき、分析する」ことが、この先の経営戦略において極めて重要になるからだ。加えて、国内企業が運用する基幹系システムのほとんどには、「大量データのバッチ処理」という特有のデータベース処理のニーズがある。

このバッチ処理を高速化するには、単にストレージをHDDからオールフラッシュに置き換えるだけではうまくいかないケースもあると大山は指摘する。ポイントは以下の通りだ。

「確かにオールフラッシュストレージ製品はどれも高いIOPS性能を示します。しかし、バッチ処理で重視されるのはスループット性能です。オールフラッシュ製品の中には特定の用途に特化したものもある経緯から、IOPS性能には優れるものの、バッチ処理のスループット性能が伸びない製品も存在します。その点ETERNUS AF seriesならば、速度を追求するシーンも、コスト効率を求めるシーンも、そして、システムが混在した環境であっても『オールマイティー』に需要を満たせます。つまり、『オールフラッシュストレージを導入したものの、自社の環境では大きな効果がなかった……』といった心配は不要です。これまで弊社がメインフレームやスーパーコンピュータで培ってきたスループット向上ノウハウを反映していることから、『高信頼』が求められる基幹システムのバッチ処理でもその威力を発揮できるのです」(大山)

エンタープライズ環境で必要な機能群をサポート 概要図
「ETERNUS DX series」ともシームレスに連携可能。DRサイトやQoS自動化による負荷制御機能、ストレージシステムの統合管理機能など、エンタープライズ環境で必要な機能群も標準で搭載する 《クリックで拡大》

特に、基幹系システム特有のシビアな可用性要件に対して、富士通がこれまで提供してきたエンタープライズ向け大規模ストレージ製品「FUJITSU Storage ETERNUS DX S3 series」との連携はもちろん、ETERNUS DX S3 seriesと同等のデータコピー機能やクラスタリング機能、運用管理機能を標準で搭載している。現システムともシームレスかつ統合的に連携できる柔軟性も、「信頼」につながる富士通製品ならではの特長といえそうだ。

「オールマイティー」と「信頼」:
あらゆるシーンで「オールフラッシュの利点」を享受できる「ETERNUS AF series」

以上で見てきたように、ETERNUS AF seriesは企業における実にさまざまなストレージニーズに極めて柔軟に応えられる製品だ。「スピード」と「コスト効率」の良さを利用しながら、あらゆるエンタープライズ用途に適用できる「オールマイティー」と「信頼」の特長を持つ。国内企業の需要を知り尽くした国産ベンダーが提供する製品ならではの安心感が得られることも大きいといえる。

ちなみにETERNUS AF seriesの最小構成標準価格は339万2,000円(税別、ETERNUS AF250、400GB SSD×2、iSCSI×4ポート)から。初期コストを抑えて小規模導入でき、徐々に規模を拡張していく「スモールスタート」も可能となっている。これまでオールフラッシュと聞いて「特殊な用途向けのとがった製品」「高価で手が出せそうにない/自社にはまだ早い」「製品が多すぎて、何を選んでいいのかが分からない」との印象は、もう崩れたのではないだろうか。ETERNUS AF seriesの「オールマイティー」な懐の深さは、そのイメージを一変させ、自社の「デジタルトランスフォーメーション」を一気に推進していける製品になりそうだ。

ETERNUS AF650は「最大Read性能:640000IOPS、最大ドライブ数:96SSD、
最大物理容量は366TB」

Intel Inside® 飛躍的な生産性を
Intel、インテル®、インテル® Xeon® プロセッサー、Intelロゴ、Xeon® Insideは、アメリカ合衆国および/またはその他の国におけるIntel Corporationの商標です。

【特別企画:@IT転載記事】オールフラッシュストレージは「速い」だけでは不十分:デジタルトランスフォーメーションに不可欠な「データ基盤の新要件」とは?

提供:富士通株式会社
アイティメディア営業企画/制作:@IT 編集部/掲載内容有効期限:2017年3月19日


この記事は、@IT新規ウィンドウが開きますに2017年2月に掲載されたコンテンツを再構成したものです。
http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/1702/20/news001.html新規ウィンドウが開きます

掲載日:2017年3月3日

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