フラッシュのキャッシュと階層化

　読み取りキャッシュでは、アクセス頻度の高いデータオブジェクトのコピーをフラッシュストレージに保持している。このようにすることで、HDD遅延が生じることなく読み取りのリクエストを完了できる。

　キャッシュの容量は限られている。そのため、ハイブリッドアレイが適切なデータをキャッシュに保持することに優れているほど、全体のパフォーマンスが向上し、アプリケーションデータの移動も素早く行えるようになる。ハイブリッドアレイで最も一般的なフラッシュストレージの用途は読み取り処理のサポートだが、大抵はキャッシュを使って書き込み処理の速度も上げている。

　書き込みキャッシュでは、まず書き込みデータをフラッシュストレージに保存し、それと同時にその書き込み処理をホストに通知する。それから、そのデータをHDDにコピーする。最終的に全てのデータはHDDストレージにコピーする必要があるため、ソリッドステートストレージアレイには十分な容量の書き込みキャッシュを用意する必要がある。つまり、読み取りキャッシュ用にはそれほど多くのフラッシュストレージ容量を割けない。または、キャッシュを空にするために書き込み処理を行わない時間を設ける必要がある。このいずれかを満たせなければ、書き込みのパフォーマンスに影響が及ぶ。

　フラッシュの階層化では、データのコピーをキャッシュに作成する代わりに、使用頻度の高いデータオブジェクトをHDDの領域からフラッシュストレージ領域に移動して、処理量が最大になる時間をサポートする。全ての読み取りと書き込み処理をフラッシュストレージ内で実行するのが理想だ。最終的にデータはHDD層にコピーされるが、このプロセスは、キャッシュと同じように、手動で行うこともポリシーに基づいて行うこともできる。

　フラッシュストレージの使用を一般的に促進するアプリケーションにとって速度は非常に重要な要素だ。このようなアプリケーションとそのユーザーはフラッシュの速度に慣れていることが多い。予期せぬ需要によってキャッシュミスや階層化のエラーが発生した場合、アプリケーションはデータをHDDから読み取らなければならない。ハイブリッドアレイで使用するHDDは大容量だが非常に低速であることが多い。そのため、遅延によってさまざまな影響が生じる。その中でも顕著な問題は、ユーザーが容認できないほどの待機時間、オンライン処理の鈍化、運用アプリケーションのボトルネックだ。このため、ハイブリッドアレイのフラッシュストレージを効果的に使うためには、ワークロードを予測できることが重要になる。

考慮すべき他の要素

　ユースケースの中にはオールフラッシュアレイやハイブリッドアレイでは上手く機能しないものも存在する。そのため、既存の環境やワークロードの条件の中に、オールフラッシュアレイやハイブリッドアレイが適合しない条件があるかどうかを最初に確認されたい。例えば、オールフラッシュアレイで最も明白な要素は必要な容量とコストだ。現在または将来的なアプリケーションのデータセットが利用可能なフラッシュストレージに対して大き過ぎる場合や追加のストレージを購入する予算がない場合、オールフラッシュアレイという選択肢は考えられない。物理容量だけではなく、データ削減後のフラッシュストレージの実効容量も確認してから決めることをお勧めする。

　100％の整合性が必要でキャッシュミスや階層化のエラーを許容できない環境では、ソリッドステートストレージアレイの選択肢としてオールフラッシュアレイを選ぶのが適切だろう。オールフラッシュストレージは、金融業界、インターネット業界、高性能コンピューティング業界におけるユースケース用に最初開発されたのだが、このようなユースケースの場合もやはりオールフラッシュアレイが適切だ。またオールフラッシュアレイには効率面の長所がある。そのため、マルチテナントクラウド環境でも有効だ。マルチテナントクラウド環境では、拡張時にオーバーヘッドが少なくて済み、パフォーマンスを予測できなくてはならない。

　IT担当者が、ハイブリッドアレイにおけるデータの移動をサポートするために必要な仮定を立てられない場合には、オールフラッシュアレイがさらに魅力的な選択肢になる。だが、この状況に該当しなくても、オールフラッシュアレイのシンプルさが多くの企業で支持されている。高いパフォーマンスが必要なアプリケーションをサポートできるだけのフラッシュ容量を確保する余裕がある場合は、オールフラッシュアレイを選択されたい。そうでなければ、ハイブリッドアレイを導入することをお勧めする。

　ワークロードがにおけるたまのキャッシュミスや階層化のエラーを許容できる場合は、ハイブリッドアレイを選ぶのが最も経済的だ。それは投入した資金に対して、より多くのワークロードの処理速度を上げられるからだ。また、アプリケーションで必要なストレージにユーザーが詳しくなり、キャッシュパラメータを細かく調整できるようになるにつれてパフォーマンスが向上すると想定するのも妥当である。ハイブリッドアレイは大容量のHDDを搭載している。そのため、オールフラッシュアレイよりスケーラビリティが優れており、コスト効率も高い。ただし、これはHDDパフォーマンス水準の話であることに留意されたい。

　実際のところは、多くの企業がハイブリッドアレイ用に購入するフラッシュストレージは、必要な量よりも少ないことが多い。その理由は、単純にどれくらいフラッシュが必要なのかを知らなかったり、パフォーマンスの向上よりも経費の削減を重視していたりすることにある。ハイブリッドアレイのベンダーにも、フラッシュの売り込みを控え目にしているという罪がある。フラッシュの売り込みを控え目にすることで、オールフラッシュアレイに対するコスト面の優位性がより際立つからだ。全体的な統計によると、新しいハイブリッドアレイの構成では、HDD容量に対してフラッシュストレージの割合が5％というのが標準的である。だが、この場合のキャッシュヒット率は3分の2になる。つまり3分の1の処理ではキャッシュが利用されない。ほとんどの環境では、フラッシュストレージを総容量の10％まで増やせば、キャッシュミスをほぼ根絶できる。