スケールアウトで性能と容量が拡大するオールフラッシュストレージ。インメモリで瞬時に処理される高度な仮想コピー搭載、EMCの「XtremIO」。［PR］

2016年10月11日

ストレージ最大手のEMCが提供するオールフラッシュストレージの「XtremIO」（エクストリームアイオー）は、スケーラブルに拡大する容量と性能を実現するスケールアウトアーキテクチャを備えた製品です。

しかもオールフラッシュによる高いハードウェア性能を誇るだけでなく、他社にはない優れた仮想コピー（XtremIO Virtual Copy）技術などを基盤とした統合的な複製データ管理機能によって、アジャイルなIT環境の構築にも大きな威力を発揮します。

スケールアウト可能なオールフラッシュストレージ

XtremIOは、「X-Brick」と呼ばれる2Uサイズのモジュールで構成されます。

X-Brickは、32コアのインテルXeonプロセッサと256GBメモリを搭載したストレージコントローラをアクティブ-アクティブ構成で2つ備えており、このコントローラが25台の400GB SSDにSASで接続されています。

インターフェイスは8Gb/Sのファイバーチャネル、10GbE iSCSI、40Gb InfiniBandをそれぞれ2つずつ備え、冗長化電源も搭載。

このX-Brickを1台から最大8台まで接続することで、10テラバイトから最大320テラバイトまでの容量までスケールアウトさせることが可能。しかもスケールアウトにより、1ミリ秒以下の優れたレイテンシ（平均0.5ミリ秒）を維持しつつ、15万IOPSから120万IOPSまで性能が拡大していきます。

これまでのストレージは一般に、いちど導入すると、あとからストレージの容量や性能を増やすことは容易ではありませんでした。

ストレージの容量や性能を増やすには、より大きな、あるいはより高性能な容量のストレージシステムを新たに導入し、そこに古いストレージのデータをすべてコピーして入れ替える、といった作業をせざるを得なかったのです。

こうした課題をスマートに解決するスケールアウト可能なストレージは、今後のITシステムにおいて欠かせない条件といえるでしょう。

データが保存される前に重複排除と圧縮

XtremIOの高い性能とスケーラビリティを支えている要素の1つが、データのフィンガープリントなどに基づいて行われるデータの重複排除や圧縮、分散処理です。

XtremIOでは、保存すべきデータを一定の大きさのブロックに分割し、ブロックそれぞれに数学的に計算して求めた「フィンガープリント」と呼ばれる値を付けます。

このフィンガープリントを基にデータの重複排除を行い、さらにデータ圧縮を行った上で、データを分散させて並列処理によって高速な書き込みや読み込み処理を実現しているのです。

こうした処理は内部で自動的に行われるため、チューニングやRAIDの設定などは不要。自動的に高性能を安定的に実現することも、XtremIOの大きな特長です。

また一般に、重複排除と圧縮によってデータは5分の1程度にまで小さくなるとされています。これらの処理によってXtremIOは非常に効率的にデータを扱えるのです。

インメモリにより一瞬で完了する仮想コピー機能

現在のストレージには、単に大容量かつ高速なだけではなく、高度なデータ管理の機能が求められるようになっています。

例えば、エンタープライズにおけるシステム開発と運用の現場では、本番システム用のデータベースを運用しつつ継続的にバックアップをとるでしょう。それと並行して、本番データベースを定期的に複製した開発環境や、ある時点のスナップショットをテスト環境として必要とすることもあるはずです。

従来のデータの複製やスナップショットの技術では、こうした課題に対して大きなストレージ容量が求められたり、負荷による性能低下を引き起こすことがありました。

XtremIOでは、「XVC」（XtremIO Virtual Copy）と呼ばれる、データのコピー、スナップショットの作成を瞬時に行い、余計な容量を消費せず、プロダクションボリュームへの性能低下を引き起こさない、独自の仮想コピー機能を備えています。

XVCは、書き込み可能、または読み取り専用の仮想コピーを作成可能で、さらにコピーのコピーを作ることも可能。データの書き込み時には、ストレージ全体で一意なデータのみ実際に書き込み処理を行います。

XVCはXtremIO内部のメタデータを独自の構造で保持し、ストレージI/Oを適切なタイムスタンプを持つブロックへリダイレクトすることなどによって実現されています。この処理はすべてインメモリで行われるために一瞬で終了し、冗長なメタデータ領域の消費もなく、ストレージ容量を効率的に扱うとともにフラッシュメモリの耐久性も最大化しつつ、特別な設定やチューニング不要で高い性能を維持するのです。