分散ストレージ

分離型ストレージは、コンピュータデータセンター内のデータストレージの一種です。これにより、コンピュータサーバー内のコンピューティングリソースを、物理的な接続を変更することなくストレージリソースから分離できます。^{[ 1 ]}

構成可能な分散型インフラストラクチャの一種である分散型ストレージは、ネットワークファブリックを介してリソースを接続することで、個々のリソースのアップグレード、交換、追加時に柔軟性を提供します。また、将来の成長を見越したサーバー構築を可能にし、スループットとレイテンシを損なうことなく、従来のデータストレージよりも優れたストレージ効率、拡張性、パフォーマンスを実現します。^{[ 2 ]}

従来、データセンターのストレージは2つの形態で存在していた。

• 直接接続ストレージ– ディスクまたはドライブが単一のサーバーに接続されます。ディスク容量とパフォーマンスはそのサーバーのみで利用可能であり、そのサーバーのみで利用可能です。容量の拡張は、サーバーのドライブベイの数または拡張シャーシの制限によって制限されます。容量とパフォーマンスは、スケールアップ（サーバーにドライブを追加する）またはスケールアウト（サーバーを追加する）できます。^{[ 3 ]}
• ストレージエリアネットワーク–ネットワーク上の 1 台または複数のサーバーにプロビジョニングできるストレージアレイ内のディスクまたはドライブ。容量拡張は、サポートされている拡張シャーシの数に制限されます。^{[ 4 ]}

直接接続ストレージには、サーバー上で実行されるあらゆるワークロードに対して高いパフォーマンスを提供するという重要な利点が 1 つあります。しかし、2 つの重大な欠点があります。ストレージをネットワーク上で共有するとパフォーマンスに影響が出るため、ネットワーク全体のパフォーマンスが低くなります。 ディスク容量を他のサーバーが直接使用できないため、容量利用率が低くなります。 ^{[ 5 ]}

ストレージエリアネットワークは、数十台または数百台のサーバーにストレージを割り当てるために使用され、容量利用率を高めますが、ストレージエリアネットワークは、欠点を伴う可能性のある専用のネットワークハードウェアやプロトコルを使用します。^{[ 6 ]}従来のストレージネットワークは、多くのアプリケーションが必要とする十分なスループットやレイテンシの最小化 を提供せず、新しいフラッシュテクノロジーの性能を最大限に活用するのに十分な帯域幅を提供できません。^{[ 7 ]}

分離ストレージはスケールアウトストレージの一種で、非常に高性能なネットワークファブリックを介してネットワーク上の任意のサーバーに割り当てることができる論理的なストレージプールとして機能するストレージデバイスを複数備えています。分離ストレージは、ストレージエリアネットワークや直接接続ストレージの制限を解決します。分離ストレージは動的に再構成可能で、パフォーマンスを最大化しレイテンシを制限するために物理リソースを最適に再構成します。^{[ 8 ]} 分離ストレージは、ストレージエリアネットワークの柔軟性を備えながら、ローカルストレージのパフォーマンスを提供します。

ストレージの分離を実現するために、数々の技術革新が組み合わさっています。これには以下が含まれます。

• 最新のサーバー性能： PCIe Gen 4シリアルバスのおかげで、多くのサーバーは 8GB/秒を超えるスループットを実現でき、これは従来のストレージネットワークの性能をはるかに凌駕しています。
• NVMeへの移行：ディスクからSAS / SATAフラッシュ、そして現在のNVMeフラッシュへの移行は、サーバーとネットワークの両方に負荷をかけています。単一のNVMeドライブは数百万IOPSを実現し、従来のストレージネットワークの通常の能力をはるかに超えています。^{[ 9 ]}
• 10Gb / 25Gb / 40Gb / 100Gbイーサネット。ますます多くのデータセンターが、低速なネットワーク接続をより高速なイーサネットに置き換え、帯域幅の制限とボトルネックを解消しています。^{[ 10 ]}

NVMe-oFのようなプロトコルは、こうした超高帯域幅接続においてネットワークの改善を最大限に活用し、ボトルネックを解消し、パフォーマンスを向上させ、遅延を低減します。

ストレージ分離機能にはさまざまなレベルがあり、最も柔軟な^{[ 11 ]}完全分離では、ストレージ容量やパフォーマンスをネットワーク上の任意のストレージデバイスから任意のサーバーにプロビジョニングし、新しい要件が発生すると拡張、縮小、または再プロビジョニングすることができます。