ストレージの分散化: NVMe-oF と CXL がデータセンターのコンポーザビリティを実現する方法

データ ストレージへの新しいアプローチにより、今日の組織が必要とする高パフォーマンスと低レイテンシが実現します。. 

企業は、現在生成している膨大なデータを管理する新たな方法を模索する中で、データストレージへの新たなアプローチの必要性に気づき始めています。従来の直接接続ストレージ（DAS）は、サーバーのストレージ容量がPCIe接続スロットの数によって制限されるため、もはや効率的ではありません。また、今日のソフトウェア定義ストレージ（SDS）は、ストレージをコンピューティングハードウェアから分離するという点で正しい方向への一歩ではありますが、ストレージアクセスの管理、レプリケーション、アプリケーションの実行、データ暗号化など、依然としてサーバーのCPUに依存しています。CPUへの負荷は、レイテンシの増加や全体的なパフォーマンスの低下につながり、結果としてサーバーが処理できるストレージ容量を制限してしまうことになります。.  

現在、多くの組織が、複雑さを増したり追加のハードウェアを必要とせずに、必要な大容量のストレージを提供することを目的とした、分散型ストレージ インフラストラクチャを採用する傾向が高まっています。.  

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データストレージの分散化とは何ですか?    

ストレージの分離とは、ストレージリソースをコンピューティングリソースから分離（デカップリング）するストレージアプローチです。このインフラストラクチャは、ネットワークファブリックを介して組織のアプリケーションやその他のワークロードからアクセスできる共有ストレージプールを作成します。.  

分散型ストレージは、コンポーザブル・インフラストラクチャの一種です。つまり、ストレージを基盤となるハードウェアから抽象化し、システムがソフトウェアを通じてストレージプールを管理することを意味します。これにより、各アプリケーションまたはワークロードは、リソースの配置場所に関係なく必要なリソースを取得できるため、スケールアップまたはスケールダウンを迅速かつ効率的に行うことができます。コンピューティングリソースはストレージリソースとは独立して管理されるため、不要なコンピューティングリソースを増やすことなく、ストレージを臨機応変に拡張できます。.  

分散型ストレージの仕組み

分散型ストレージインフラストラクチャ内のストレージリソースプールは、組織のITエコシステム全体にわたるアプリケーションとワークロードにプロビジョニングされます。ストレージデバイスはネットワークファブリックによって接続されますが、これはストレージ接続型ネットワーク（SAN）に似ています。ただし、分散型ストレージプールは、あらゆるソースと種類のデータストレージを接続するという点が異なります。例えば、HDDやSSD、オンプレミスのローカルデバイス、遠隔地のエッジデバイス、さらにはクラウド上のデバイスなど、あらゆるデバイスが対象となります。.  

高速ネットワークファブリックは、分散ストレージの重要なコンポーネントです。これにより、システムのコンピューティングノードは低レイテンシで高性能なデータストレージにアクセスでき、CPUをストレージ管理やプロビジョニングの負荷から解放できます。一部の組織では、接続ファブリックとしてイーサネットベースのプロトコルを使用していますが、今日ではますます多くの組織がNVMe over Fabrics（NVMe-oF）を採用しています。.  

NVMe-oF 

NVMe-oFは拡張するために作成されました NVMeストレージは、RDMA（InfiniBand、RoCE、iWARPを含む）、イーサネット、ファイバーチャネルといった様々なネットワークファブリックを基盤とし、高速データ転送、高パフォーマンス、そして強化されたセキュリティを実現します。この技術が登場する以前は、組織はiSCSI（Internet Small Computer Systems Interface）、SAS（Serial Attached SCSI）、FCP（Fibre Channel Protocol）といったネットワーク接続に依存していました。これらの接続はすべて、ハードディスクドライブや物理テープドライブがデータセンターを支配していた時代に開発されたため、SSDなどのより高度なフラッシュドライブのパフォーマンスを制限していました。.  

NVMeは、SSDをPCIeスロットに接続するために特別に開発された転送プロトコルです。このプロトコルを様々なネットワーク接続を介したストレージに拡張することで、組織は必要な時に必要な優れたパフォーマンスと高速データ転送機能をいつでも利用できます。また、SSDの真のパワーとパフォーマンスを引き出すことも可能です。分散型ストレージシステムでNVMe-oFを使用すると、SSDはサーバーのCPUから分離され、低レイテンシのファブリックを介して、世界中のどこからでもSSDに保存されたデータにいつでもアクセスできるようになります。.  

NVMe-oF の利点には、ストレージへの高速で効率的なリモート アクセス、超低レイテンシを必要とするアプリケーションにとって特に重要な、より効率的なデータ転送、最新のワークロードが要求するパフォーマンスを提供する NVMe SSD のより優れたサポート、より容易なスケーラビリティと柔軟性、名前空間の共有、マルチパス、エンドツーエンドのデータ パス保護などの高度なストレージ機能のサポートなどがあります。.  

コンピューティング エクスプレス リンク (CXL) 

CXL 現代の企業にとって、CXLは急速に業界標準の相互接続となりつつあります。キャッシュコヒーレント性を備えており、CPU、アクセラレータ、SSDなどの接続ストレージデバイス間でメモリデータの一貫性を維持します。CXLを使用すると、システムはPCIeと比較して、より高いパフォーマンスとより低いレイテンシでメモリを共有できます。基本的に、CXLは代替プロトコル（つまりPCIeの代替プロトコル）を物理PCIe層で動作させることを可能にし、PCIeのパフォーマンス上の利点と低レイテンシを実現します。.  

これは分散型データストレージの直接的な構成要素ではありませんが、, CXL パフォーマンス上の利点により、今日の分散型ストレージ インフラストラクチャが大幅に強化されています。分散型ストレージ内の CXL 対応 NVMe SSD は、システムの DRAM メモリに近いパフォーマンスを発揮しながら、膨大なストレージ容量を提供します。.    

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NVMeパフォーマンスを備えたSSDにはPhisonをお選びください

NANDコントローラとストレージシステムの世界的リーダーとして, Phisonは、今日の要求の厳しいワークロードとアプリケーションに対応するSSDの開発・設計において豊富な経験を有しています。同社は、製品とソリューションを継続的に改善するための継続的な研究に尽力しています。.  

“「ファイソンは、PCIe 3.0プロトコルの導入以来、業界をリードする研究開発努力を自社のチップ間通信技術の開発に注力しており、PCIe 4.0とPCIe 5.0ソリューションは現在量産中で、PCIe 6.0ソリューションは現在設計段階にあります」と、ファイソンUSの社長兼ゼネラルマネージャーであるマイケル・ウー氏は2023年のインタビューで述べた。 プレスリリース. ファイソンは最近、 リタイマーソリューション, CXL 2.0 標準に業界準拠しています。.  

分散型データストレージは、組織が大量のデータをより効率的に管理し、そこから貴重な洞察を引き出すのに役立ちます。Phisonのデータストレージソリューションを活用すれば、競争力維持に必要な拡張性、パフォーマンス、効率性、柔軟性を実現できます。.  

よくある質問（FAQ）：