プライマリNASのファイル容量を半分に――Storwizeが変えるストレージの新アプローチ：増設に次ぐ増設という常識を変える

企業内に蓄積されるデータが膨大になり、データ管理コストに頭を悩ませる企業は少なくない。東京エレクトロン デバイスが販売するStorwizeは、そうした悩みを解決する新しい製品だ。アクセス頻度の高いプライマリNASのデータをリアルタイムに圧縮してデータ量を大幅削減する。

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　個人情報保護法をはじめ各種の法制面の整備に伴い、企業内に存在するデータの保管・管理が強く求められるようになって久しい。同時に、音声や映像などのリッチコンテンツの利用が急速に拡大していることも相まって、企業内に蓄積されるデータは年を追うごとに増加の一途をたどっている。その総量は、年率50％以上の割合で増加していると指摘する声もある。

　こうした中、企業にとってデータ管理の効率化が切実な問題となっている。管理すべきデータの総量が膨大になり、管理コストが企業経営にとって無視できないレベルにまで達してきたためだ。

　一般的に、これまで多くの企業は、ストレージの増設を繰り返すことでデータの増大へ対応してきた。しかし、ストレージを増設するには、大きなコスト負担が求められるのは言うまでもない。ストレージが増えれば増えるほどシステムを運用するためにより多くの電力が必用とされ、設置スペースも新たに確保する必要がある。さらに、データのリモートバックアップを行おうとすれば、ネットワーク帯域の増強も求められる。加えて、データの管理作業のためにより多くの手間を割かなくてはならない。こうした事情から、データの増加は管理コストを急増させる。

東京エレクトロン デバイス CN事業本部ストレージ事業部 ストレージ営業部スペシャリスト 瀬戸千明氏

　東京エレクトロン デバイスCN事業本部ストレージ事業部ストレージ営業部スペシャリストの瀬戸千明氏は「ストレージの運用管理にまつわる手間やコストを削減するために、これまで仮想化をはじめとしたさまざまな技術の活用が推奨されてきた。しかし現実には、増え続けるデータへの対応は困難になるばかり。課題の解決に向け、データの管理手法を抜本的に見直す時期に差し掛かっている」と指摘する。

　果たして、企業はどのような対策を講じればよいのか――そのための手法として同社が提案するのが「プライマリストレージのデータ圧縮」という方法だ。同社が取り扱いを始めたStorwizeの「STN-6000シリーズ」は、プライマリストレージに格納されるデータを圧縮処理することで保存するデータ量自体を削減させる。データの総量が抑えられれば、管理にかかる手間やコストも圧縮できるというわけだ。

プライマリストレージのデータを圧縮する新コンセプト

　ストレージの世界では、データ圧縮は10年以上も前から用いられてきた。アクセス頻度が高いデータをプライマリストレージに置き、アクセス頻度の低いデータをセカンダリストレージへ移動させ、それをテープにバックアップする。このように運用している企業は多いだろう。この際、テープにバックアップするデータを圧縮するという手法はよく取られてきた。また最近では、セカンダリストレージのデータを非重複化技術で圧縮する手法も定着しつつある。STN-6000では、この手法をさらに発展させ、プライマリストレージのデータ自体を圧縮することで大幅に総量を削減することを狙う。

　プライマリストレージにおけるデータ圧縮は、これまで多くのベンダーが製品化に取り組んできた。しかし「最終的にいずれも実用化にまではこぎつけられなかった」（瀬戸氏）と言う。既存のファイル圧縮ソフトを利用しデータを圧縮すると、ファイル形式が変わるなど、従来利用していたアプリケーションから圧縮データにアクセスできないといった技術的な制約があったためだ。

　データベースやCADなどのデータは、容量が膨大なためにディスク上からオフセットアクセスされるが、そうしたファイルを圧縮すると、ランダムアクセスができず、データを利用できなくなる。ミドルウェアを用いてそれらを解消しようとすると、アプリケーションとの整合性について個別に確認するという多大な手間も求められた。

　ユーザーにプライマリストレージでの圧縮を受け入れてもらうためには、これら課題を解決し、従来と同様のファイルの使い勝手を確保する必要があった。STN-6000では、技術革新を重ねることで「プライマリストレージの圧縮にまつわる“壁”を乗り越えることができた」（瀬戸氏）と言う。

Storwizeの特許技術が従来と変わらぬ使い勝手を可能に

　STN-6000は、データの圧縮や展開の機能を備えたゲートウェイ製品ととらえると理解しやすい。ネットワークとNASの間にブリッジとして設置する。NASにデータを記録する際には、STN-6000が圧縮した上でNASに情報を転送し、NASからデータを読み出す際にはデータを展開した上でクライアント側に情報を送る。設置にあたってネットワーク構成の変更は一切不要だ。

プライマリのNASストレージの前にブリッジとして導入する。STN-6000は透過的に動作するためアプリケーションなどに対する変更の必要はない

　もちろん、プライマリストレージの手前で圧縮をかけるSTN-6000には、遅延なくデータを圧縮できることが求められる。そのため、STN-6000はファイル単位ではなく受け取ったパケット単位でデータを圧縮していく仕組みをとる。ファイルすべてのデータが届く前に圧縮処理するため、NASとネットワーク間の通信に影響を与えることなく、リアルタイムにプライマリストレージ内に圧縮したデータを転送する。

　また、クライアント側からストレージ内のファイルの見え方が一切変わらない点も大きな特徴だ。圧縮前のファイル名や属性、ファイルサイズといった情報は、各ファイルのメタデータ領域に保持したままにするため、ファイルの圧縮後のメタデータは圧縮前と変わらない。こうした仕組みによって、ユーザーやアプリケーションには従来と変わらぬ作業環境を提供することができるのである。

　「既存システムの使い勝手を変えることなくプライマリデータを圧縮するために、さまざまな特許技術がSTN-6000に採用されている」（瀬戸氏）。

パフォーマンスの向上に寄与しマイグレーションサイクルを引き伸ばす

　瀬戸氏によると、ExcelやWordのファイルであれば約半分に、テキストファイルであれば最大で10分の1程度にまで容量を圧縮できるという。その結果、ストレージの過剰な増設を防ぐことができ、電力や設置スペースなどにまつわるコストの大幅な削減を見込むことができる。

圧縮率を2分の1としたときの削減効果

　ただし「画像や映像系のファイルのように既に圧縮がかかったデータの場合は、それほど大きな圧縮効果は期待できない」（瀬戸氏）。その際には、同社のストレージソリューションを用いて、課題に対してトータルに対応を図るという。

　もっとも、ストレージ内に多種多様なファイルが大量に存在している環境にあって、STN-6000の導入効果をユーザーが推し量ることは非常に難しい。そこで東京エレクトロン デバイスでは、導入効果測定ツール「PrediSave Utility」を無料で配布しており、同ツールを利用することで、データをどれぐらい圧縮できるかを事前に確認することができる。

　また、瀬戸氏によると、データを圧縮することで意外な効果ももたらされるという。NASの処理負荷の軽減によるパフォーマンスの向上がそれだ。世界的資源調査会社のデータ処理部門では、ストレージへのデータ書き込み時のCPU使用率が約80％という高いレベルにあったものが、STN-6000を導入したことで40％程度にまで軽減。同時に、読み込み時のCPU使用率も約50％から30％程度にまで下がったという。

　「STN-6000の利用を通じて、ストレージの設置面積や消費／空調電力をはじめとする環境コスを低減させられることに加え、パフォーマンスも向上できるという副次的な効果も見込める」と瀬戸氏。

　STN-6000は、エントリーモデルの「STN-6300」とミドルクラスの「STN-6500」の2機種が提供されている。エントリーモデルのSTN-6300は、4〜8ポートのギガビットイーサネットを搭載するソフトウェア圧縮機能を備えた機種で、ミドルクラスの「STN-6500」はギガビットイーサネットを8〜12ポート備え、ハードウェアベースで圧縮処理する。

　Network ApplianceやEMC Celerra、Windows Storage Serverといった代表的なNASシステムをサポートしており、OracleやSQL Serverなどの主要データベースシステムにも対応する。今後は秋までにオプションライセンスにより、ファイバチャネルやiSCSIといったSANにも対応する予定だ。

　STN-6000の利用は世界的に着実に増えつつあり、欧州とイスラエルを中心に全世界で約150サイトに導入されている。東京エレクトロン デバイスでは、日本市場での普及に向けて、ユーザー企業に対してセミナーの開催などを通じて商品の紹介活動を行っている。

　増えるデータに後付で対応していくのではなく、データ量そのものを減らすというStorwizeのアプローチは、増えつづけるデータに対応し続けなければならない企業に新たなアプローチをもたらす可能性がある。

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『プライマリストレージ最適化の出現』

データ圧縮技術は、なぜプライマリストレージに適用されなかったのか。ストレージ調査会社Taneja Groupが、ストレージ新時代の幕開けを告げる 「プライマリストレージ最適化」の出現についてレポートする。

　企業が保持しなければならない膨大なデータへの対応のため、セカンダリストレージに対しては高度なデータ削減／データ非重複化技術が出現し定着しつつある。しかし、この技術はプライマリストレージに対応するものではない。

　プライマリストレージには、以下のようなセカンダリストレージとはまったく異なる要件が求められる。

• 既存のインフラを変更しない
• パフォーマンスを低下させない
• リアルタイムで最適化を実行する

　つまり、運用ストレージ環境での最適化実現には、新しいアプローチが必要なのだ。

　Taneja Groupは、高度なストレージ最適化の新時代の幕開けである「プライマリストレージ最適化」という新たなカテゴリーの出現を認めている。このレポートでは、プライマリストレージ最適化への現在のアプローチについて述べ、この新カテゴリーのパイオニアであるStorwizeの製品を取り上げる。

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