キー ポイント

  • ストレージ業界は今後12～18カ月でNVMeにシフトしていくと見られる
  • ティントリは、最適なパフォーマンスとレイテンシーの実現にはNVMe over Fabricsなどによるエンドツーエンドの実装が必要と考えている
  • ストレージ システムは、ハードウェアの個々の機能ではなく、アプリケーションのニーズの観点から評価すべき

このところNVMe(Non-Volatile Memory Express)に関する情報が多く飛び交っていますが、多くのストレージ ベンダーが市場での地位を勝ち取るためにNVMeを活用しようと模索しています。

NVMeは、SASやSATAに取って代わるストレージインタフェースの標準規格で、フラッシュSSDや、3D XPointなどの高速ストレージデバイスに最適化されたPCIe インタフェースを提供します。コマンド発行回数が少なくキュー数が多いため、IOの並列処理性能が大幅に向上し、低レイテンシーの優れたパフォーマンスが実現されるほか、使用するCPUサイクルが少なくなるメリットもあります。

NVMeは、ストレージシステムの一部としてさまざまな形で利用することができます。どのように利用できるのかを理解しておくことは、実装の仕方によって変わってくるNVMeの長所や短所を知るうえで重要なことです。NVMeは多くのベンダーに採用され、既存のハードウェアのアーキテクチャー面の切り替えが行われていますが、特定のアーキテクチャーの欠陥を解消するなど、パフォーマンスを改善するための一手として有効である一方、業界でのリーダーシップを誇示するための一要素でしかないと捉えられることもあります。

書き込みキャッシュとしてのNVMe

一部のストレージベンダーは、書き込みキャッシュとしてNVMe接続のデバイスを使用しています。アーキテクチャー上ではもともと、高速SSDが書き込みキャッシュとして実装されていましたが、近年ではNVMe接続のDRAMデバイスへの切り替えが進んでいます。

これに対してティントリでは、書き込みのキャッシュにNVDIMMカードを使用しています。NVDIMMカードはDDRスロットを直接経由して接続されるため、ローカルのPCIeバス経由のNVMeよりも速度が桁違いに速くなります。これが書き込みパフォーマンスの向上に大きく影響しています。

DRAMへの書き込みは、通常の動作中はほかのメモリ操作とまったく変わりありません。もし電源が遮断されても、スーパーキャパシタが作動し、保護されたDRAMのデータはフラッシュに転送され、データの整合性が確保されます。

読み取りキャッシュとしてのNVMe

別のストレージアーキテクチャーでは、NVMeが読み取りキャッシュとして使用されているなど、使用が意図されています。この使い方は、HDDを搭載したハイブリッドアーキテクチャー向けとして理にかなっているといえます。一部のオールフラッシュ設計は、メタデータをキャッシュするために、SATA SSDに加えてNVMe SSDを超高速ストレージ層として実装しています。

永続ストレージとしてのNVMe SSD

長期的な観点から興味深いのは、オールフラッシュアレイで今最も使用されているSATA SSDではなく、NVMe SSDを永続ストレージとして使用することです。今、ほとんどのアーキテクチャーで回復力を提供するために必要とされているのは、デュアルポートNVMe SSDです。このため、デュアルポートNVMe SSDが手頃な価格で利用できるようになるまでは、オールNVMeアレイが広く普及することはない、とティントリは見ています。2017年のうちに実現されることを期待しています。

NVMe over Fabrics

最後は、NVMe over Fabricsについてです。NVMe over Fabricsはストレージシステムとサーバー間のNVMe接続を拡張するもので、NVMeの速度でサーバーからストレージにアクセスできるようになります。2016年6月に標準仕様のバージョン1が発表されましたが、そのテクノロジはさらに進化しているところです。

ティントリのNVMeへの取り組み

ストレージ業界では今後12～18カ月の間にもNVMeへの移行が大きく進み、さまざまなサービスが次々と登場してくるでしょう。現行のストレージで最適なNVMe構成を使用すれば、ボトルネックの解消やパフォーマンス向上など、さまざまなメリットを見込めます。ティントリでは、NVMeのメリットをフルに活用するためには、フロントエンドの接続からバックエンドのPCIeインタフェースにいたるまで考慮された、エンドツーエンドの実装が必要になると考えています。計算のオーバーヘッドや余分なレイテンシーにつながるプロトコル変換を回避するためには、それがベストな方法です。

皆様の目標がNVMeで最大限のパフォーマンスと低レイテンシーを実現することであるなら、NVMe SSDsと高速ストレージコントローラーを用意するだけでなく、NVMe over Fabrics経由でサーバーに接続する必要があります。それには、まずベンダーがストレージハードウェアにNVMeを実装し、その後フロントエンドのプロトコルに対処するという、段階的なアプローチを取る必要があります。

パフォーマンスと容量を生み出す源であるハードウェアは、ティントリの主力製品です。また、ストレージシステムを差別化するのがソフトウェアであり、それによって皆様のビジネスの真の価値が決まります。ハードウェアの今後の展望を見据えることは重要なことですが、ハードウェアの特定の機能をベースに判断を下すのではなく、アプリケーションのニーズに最適かどうかを見極めたうえで、ストレージシステムのパフォーマンスと機能を評価することがおすすめです。

ティントリの目標は、皆様のニーズにとってベストなソリューションを提供することであり、仮想化環境やクラウド環境の要件に合った、最適なストレージハードウェアとストレージソフトウェアを組み合わせてご提供することを目指していきます。

Author

ティントリジャパン合同会社　マーケティング本部
マーケティング本部長　羽鳥正明

外資系ITベンダにてPC、サーバーのプロダクト・マーケティングを8年間担当。その後Linux/OSSビジネス関連企業にてマーケティング全般をマネジメントしたあと、ストレージ業界に身を投じ、EMCやDellでエンタープライズ向けストレージのプロダクト・マーケティングを歴任し、現在は仮想化向けストレージのティントリにてマーケティングならびにPR活動全般を一手に引き受ける。

また、2015年4月より、一般財団法人ストレージネットワーキング・インダストリー・アソシエーション日本支部 (SNIA JAPAN)にて運営理事として参画。

コンタクト：info.japan@tintri.com

※本コラムは、ティントリジャパンに掲載されたブログ記事より転載したものです。

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