ストレージティアリングでは、さまざまな回転ディスクが併用されることが多い。データセンターでティア1に「Fibre Channel」（FC）ディスクアレイを、次のティアに「SAS」（Serial Attached SCSI）ストレージドライブを、その次のティアに「SATA」（Serial ATA）ディスクグループを、最も下のティアに長期アーカイブストレージとしてテープドライブを採用するといった具合だ。ディスクドライブは高い信頼性と大容量を提供するが、回転磁気メディアには物理的な遅延やシーク時間という制限がある。複数のディスクスピンドルでRAIDを構成する場合もこのことに変わりはない。

　ソリッドステートメモリは、最速の磁気メディアよりも少なくとも格段に高速だ。フラッシュ技術には、「SSD（Solid State Drive）と「I/Oアクセラレータカード」などがある。後者は「SSA」（Solid State Accelerator）と呼ばれることもある。SSDとI/Oアクセラレーションデバイスが手ごろな価格になり、信頼性も増し、OSのサポートも向上していることから、企業はSSDを最も要件の厳しいワークロード用に導入するようになっている。

　SSDとI/Oアクセラレーションデバイスは、基本的に同じ目的を果たす。両者の違いはデータインタフェースにある。米Intelの「Solid-State Drive DC S3500シリーズ」や米SanDiskの「Lightning複合用途向けSAS SSD」などのSSDは、一般的な6GbpsのSATAインタフェース構成のフラッシュストレージを採用している。ホストサーバやストレージアレイはSSDを、標準BIOSコールでアクセスされる磁気ハードドライブのように扱う。

　これに対し、Intelの「Solid-State Drive 910シリーズ」や米Fusion-ioの「ioDrive」デバイスのようなI/Oアクセラレータは、PCIe（PCI Express）インタフェースを採用している。ホストシステムはこれらのデバイスを、固有のデバイスドライバを使って拡張カードとして扱う。SSDとI/Oアクセラレータは、同一サーバ上で共存できる。

　PCIeインタフェースを採用したデータストレージデバイスは、かなり高いパフォーマンスを発揮する。例えば、IntelのSSD「DC S3700」の800Gバイトモデルは、シーケンシャルリードが最大500Mバイト／秒、シーケンシャルライトが同460Mバイト／秒で、ランダムリードが最大7万5000 IOPS、ランダムライトが同3万6000 IOPS。磁気ドライブと比べて高速だが、IntelのSolid-State Drive 910の800GバイトモデルのようなI/Oアクセラレータと比べると見劣りする。このモデルはシーケンシャルリードが最大2Gバイト／秒、シーケンシャルライトが同1Gバイト／秒、ランダムリードが最大18万IOPS、ランダムライトが同7万5000 IOPSとなっている。

データの移行

　データの移行は、ストレージティアリングの成功の鍵を握る。時間の経過とともにデータの価値が変わるのに合わせてデータをティア間で移動できなければ、階層型ストレージのメリットはほとんどない。

　データは通常、鮮度と使用状況に基づいてストレージティア間で移行される。一般的に、頻繁にアクセスされる新しいデータが最も高速なティアに保存される。古くなったり、使われることが少なくなったりすると、データは下位のティアに移行される。

　管理者がティア間でデータを手動で移行すると、時間がかかり、ミスが起こりやすい。移行プロセスを自動化することが重要だ。ティアリングと自動移行の判断は、従来はストレージアレイで行われていたが、今では一部のOSが、ストレージティアリングをネイティブにサポートしている。例えば、米Microsoftの「Windows Server 2012 R2」は、“ヒートマップ”アルゴリズムを使ってデータを使用状況に応じて移行している。

　また、補完的なストレージピン留め機能により、選択したファイルが移動しないようにすることもできる。管理者は、重要だがめったに使われないファイルやストレージブロックを高パフォーマンスのティア1データストレージデバイスに“ピン留め”し、システムがそのデータを下位ストレージティアに自動的に移すのを避けることができる。

ティアードストレージによるデータ保護戦略

　企業でストレージティアリングの普及が進む中、データ保護手法の見直しが必要になっている。従来のバックアップ、スナップショット、レプリケーションやその他のデータ保護ツールでは、ファイルのティア間の移動に対応できない恐れがある。

　ストレージティアリングを行う場合、データ保護のティアリングが不可欠になる。データが異なるティアに移動すると、適用されるデータ保護も変わるからだ。例えば、下位ティアは、上位ティアほど頻繁にはバックアップやレプリケーションが行われないかもしれない。その場合、重要だがアクセス頻度が低いファイルは、保護を強化するか、保護が手厚い上位ティアにピン留めする必要があることになる。

　また、SSDやI/Oアクセラレータのような新しいストレージデバイスの台頭で、これまでのデータ保護方法の弱点が露呈している。例えば、ソリッドステートストレージデバイスで使われる不揮発性のフラッシュメモリは、書き換え回数に制限があり、寿命が限られている。このため、高度なウェアレベリング（Wear Leveling、書き換え回数の平準化）が必要になる。プロアクティブなデバイス交換とデータの再構築が、SSDやSSAの予期せぬ障害の防止に役立つだろう。