24時間365日業務無停止で拡張できる スケーラブルストレージ 　〜 SANストレージの主要課題を解決し、リソースを 柔軟・快適・安心に拡張できるNECの「iStorage Dシリーズ」 〜

NECがストレージ製品ラインアップに追加した「iStorage Dシリーズ」は、初期投資コストを抑制しながら高い拡張性を実現するという特長を備えた新製品群だ。業務を停止することなく、ペタバイトクラスまで容量拡張が可能で、物理リソースをプール化して業務に必要な分だけ割り当てる仮想化テクノロジーを採用するなど、先進的な機能が詰め込まれている。
新製品について、NEC ITプラットフォーム販売推進本部 商品マーケティンググループ マネージャー、川久保順一氏に話を聞いた。

ブロードバンド時代にストレージが抱える課題とは？

　現在、多くの企業が爆発的に増え続けるデータ量を格納するストレージへの投資に頭を悩ませている。データ量が急増した要因として、ブロードバンドの普及によって大容量データの転送が容易になったこと、コンプライアンスに対応するために証跡となるログや通信データなどをアーカイブしなければならないことなど、いろいろなことが考えられるが、問題なのはデータ量の急増に対して事前の予測が困難であるということだ。

　多くの企業は、そうした問題を認識しているのにもかかわらず、業務システムごとにストレージを増設するという“その場しのぎ”によって対応することが少なくない。こうした「個別最適化」によってストレージを導入してしまうと、日々の運用管理の手間もコストも、ディスク容量に比例するように増大化する。例えば、業務システムを構築した時点では扱うデータ量が少ないからといって小型のストレージを導入してしまうと、想定外のビジネス変動により、大型のストレージへリプレイスしなければならなくなる可能性がある。個別最適化したストレージの場合、ストレージの乱立で管理が複雑化し、空きリソースの無駄も発生しやすい。

　だからといって、最初から余裕を持たせて大型のストレージを導入してしまうと、当然のことながら初期導入コストの負担は大きくなる。

ストレージの主要課題を解決する NECの次世代スケーラブルストレージ

　こうしたストレージを取り巻く課題を解決するためのNECの回答が、新ストレージ「iStorage Dシリーズ」だ。

　「iStorage Dシリーズでは、予測困難なデータ量の急増に対して、スモールスタートしたストレージをペタバイトクラスまでリニアな性能および容量の拡張を業務無停止で実現しました。また、複雑化による運用の手間とコストに対応するために、ハードウェアリソースを最適化し、業務を停止することなく柔軟に構成変更できる仮想化テクノロジーを搭載しています。また、障害や構成変更による停止を防止するために、徹底した多重化・冗長化構造を採用しました」（川久保氏）

　iStorage Dシリーズは、データ量の急増にオンラインスケールアップで対応する柔軟なスケーラビリティ、業務変動に伴う構成変更や省電力／省スペースへの要求にも対応する快適なマネージャビリティ、24時間365日運用を可能とする高可用設計による安心のアベイラビリティという3つの特長を備えたNECのITプラットフォームビジョン「REAL IT PLATFORM」を具現化した製品である。製品ラインアップには、ローエンドクラスからシステム規模に合わせて柔軟に拡張可能なスケーラブルモデル「iStorage D8」、コストパフォーマンスに優れたエントリーモデル「iStorage D1」、その上位のローエンドモデル「iStorage D3」の3機種を用意している。

24時間365日業務無停止で拡張できる 柔軟なスケーラブルテクノロジー

　スケーラブルモデル「iStorage D8」の最大の特長は、業務無停止で「ノード」という言わばストレージ装置を丸ごと追加する拡張手法や、フレキシブルな構成変更を実現するために分散キャッシュ方式による「ビルディングブロック構造」を採用した点である。

　「従来の集中キャッシュ方式では、キャッシュにアクセスが集中すると性能が頭打ちになるという欠点がありました。それに対し、ノード単位にキャッシュを分散する構造を採用したiStorage D8では、各ノードでのキャッシュ制御を高速化するインテリジェントキャッシュが搭載され、高速スイッチで切り替える仕組みになっています。これにより、キャッシュへのアクセスを分散してアクセス競合を避け、性能をリニアに向上することが可能です」（川久保氏）

図1　集中キャッシュ方式から分散キャッシュ方式へ

　こうした分散キャッシュ方式は、NECによるとストレージとしては業界初であり、その制御テクノロジーを中心に15件の特許（出願中）技術が使われているという。出願中の特許は、ほかにも次に紹介する仮想ストレージ制御関連で使われている。

快適な運用性を実現する仮想化テクノロジー

　もう1つ、iStorage D8の大きな特長といえるのが、業務に必要なリソースを自由自在に割り当てられる仮想化テクノロジー「iStorage VirtualStoragePartitioning」を採用した点だ。iStorage D8では、すべての物理リソースを仮想的にプールし、業務システムごとに必要なリソースを割り当てて複数の論理的な仮想ストレージを実現している。各リソースは、業務システムに求められる要件によって動的に再配置することが可能だ。

　例えば、ある業務システムでは性能を重視するという場合、ストレージのHBA（Host Bus Adaptor）やキャッシュをその業務システムに占有させることで、リソース競合の影響を排除できる。また、性能よりも利用効率を重視する場合は、HBAを業務システム間で共有し、キャッシュを負荷に応じて自律的に制御する運用も実現している（図2）。

図2　仮想化テクノロジーによるリソースマネジメントの例（クリックすると画像が拡大します）

　しかも、川久保氏によると、この仮想化テクノロジーによるリソースマネジメントを利用すれば、サーバやアプリケーションの設定変更せずにストレージ構成を変更することも可能だという。

　運用管理面でもう1つ優れた機能として、「MAID（Massive Array of Inactive Disks）技術」による省エネ運転がある。これは、利用中でないディスクドライブの回転を停止させるもので、例えばバックアップ用ディスクのように、特定の業務を行っている間以外は停止しても差し支えないという場合に有効だ。このMAID技術をオンにすると、消費電力を最大30％程度削減できるとのことだ（マスタデータ10Tbytes、バックアップデータ30Tbytesモデルでの実測値）。

モジュール化構造の採用による安心の高可用性

　iStorage D8では、可用性の面でもこだわり、徹底した多重化・モジュール化構造を採用している。従来のストレージでも多重化・モジュール化構造と称するものはいくらでもあるが、それらは一般的にコントローラ内部の各モジュールまで冗長化構成になっているわけではなく、コントローラ自体を二重化することで障害に対応している。そのため、障害発生時には一方のコントローラに負荷が集中し、性能が大きく低下することになった。

　その点、iStorage D8ではコントローラ内部のホストディレクタ、ディスクディレクタ、キャッシュ、電源などを完全に多重化。障害発生時にも性能低下を極小化できるという。

　さらに、iStorageならではの特長が、さまざまなRAIDタイプに対応した自社開発のRAIDエンジンを搭載している点だ。従来モデルからディスクの2台故障時も業務継続が可能なRAID-6をサポートしているが、今回特に、iStorage Dシリーズ向けにさらに高速化を図っている。また、このRAID-6に加え、RAID-TM（トリプルミラー）をサポート。これは、RAID-1の性能とRAID-6の堅牢性の両方を兼ね備えたもので、3台のディスクに相互ミラーリングを行う仕組みである。

◇

　こうした数多くの優れた特長を備えたiStorage D8は、企業の大規模基幹業務システムはもちろん、大容量のデジタルコンテンツを提供するインターネットサーバから、各種サービスを提供するiDC／xSP事業用途に至るまで、幅広いニーズに適用できる。繰り返しになるが、スモールスタートして、ノード単位で増設できることから、業務システムの負荷が変動したり、新規業務システムの構築や業務システムの統廃合などが発生したりする企業の共有ストレージに最適である。

　ちなみに、ディスクドライブには高信頼のSASディスクだけでなく、低価格大容量のSATAディスクを利用できるのも、iStorage D8の特長だ。SATAディスクのみを搭載した場合、最大1.1Pbytes（ペタバイト；4ノード構成時）まで拡張できる。両種のディスクは、同一筐体に混載することが可能で、1つの筐体内にバックアップシステムを構築できる。

中小規模向けで導入も簡単なエントリーモデルも用意

　iStorage D8の下位機種として、その優れた運用性や可用性を継承しながら高いコストパフォーマンスを実現した「iStorage D1／D3」の2機種も用意されている。その最大のウリは、ストレージの設置からサーバへのディスク割り当てまでをナビゲートする「構築ナビ機能」だ。この機能では、設定項目と手順を徹底的に簡素化した「初期設定ウィザード」、対象ストレージや割り当てるサーバを自動的に検出する「ディスカバリ機能」などが提供されており、ストレージに関する専門知識がなくても、容易に導入できる。

初期設定ウィザードの一画面

　また、ストレージ管理のGUIがビジュアルに分かりやすく可視化されているのも、iStorage Dシリーズならでは。ストレージの容量情報、ディスクの負荷状況、システムの稼働状況などを一元的に監視できる。

　ディスクドライブとしてSASとSATAが混載可能なのは、iStorage D8と同様。基本筐体のみのシンプルかつ安価な構成から、高性能なSASと大容量低価格なSATAを活用したディスクバックアップシステムの構築を実現している。

　D1とD3は、HBAポート数、キャッシュ容量、最大ディスク容量などに違いがあるが、大きな機能差はない。RAID-6やRAID-TMも含む多様なRAID構成もサポートしているので、中堅中小規模基幹業務システムを支える高信頼ストレージとしてお勧めしたい。