ストレージの技術進化

　オールフラッシュストレージ（SSDのみで構成するストレージアレイ）の利用が拡大し、それに合わせてストレージのデータ削減がデータセンターで広く使われるようになってきた。データ削減をする場合は、機能の実行に伴うオーバーヘッド（負荷）が生じがちだ。アプリケーションに悪影響を与える懸念があるため、これまで企業はSSDのデータ削減には消極的だった。

　その状況が変わってきた背景にあるのは、まずはSSDの各種パフォーマンスの改善だ。特筆すべき進歩は、IOPS（1秒間に処理する入出力数）とレイテンシ（遅延）のパフォーマンス向上だと言える。これに伴い、SSDでデータ削減を実行する際のオーバーヘッドを抑制しやすくなった。

　進化したのは、ストレージ製品そのものだけではない。SSDは新世代のインタフェース規格に準拠することで、より高速なデータ転送が可能になってきた。インタフェース規格「PCI Express 4.0」（PCIe 4.0）に準拠したことが大きかった。その後はPCIe 4.0の後継規格である「PCI Express 5.0」（PCIe 5.0）への準拠が始まり、2022年には「PCI Express 6.0」（PCIe 6.0）の仕様策定が完了した。PCIeの規格は、基本的には世代を経るごとにデータ転送速度が2倍になっている。

　SSDを利用したストレージシステムのパフォーマンス向上には、ストレージ接続規格「NVMe」（Non-Volatile Memory Express）や、「NVMe-oF」（NVMe over Fabrics）も貢献している。NVMe-oFは、NVMeをイーサネットやファイバーチャネル（光ファイバーや同軸ケーブルを使うデータ転送技術）に拡張する仕組みだ。基本的にNVMeは、インタフェースにPCIeを使用することでSSDのパフォーマンスを最大限に引き出せる仕様になっている。

　こうした一連の進化があり、SSDのパフォーマンスを維持しながら、データ削減を実行するストレージシステムが実現するようになった。

データ削減の実行によるメリット

　データ削減時にSSDのパフォーマンスを維持しやすくなった背景には、データ削減の技術進化も貢献している。オールフラッシュストレージは、以下の機能を備えることが一般的だ。

• 可逆圧縮
  • 圧縮したデータを完全に元の状態に復元
• インライン方式のデータ削減
  • データを書き込む前にデータ削減の処理を実行
• グローバルデータ削減
  • ストレージアレイ全体にわたってデータ削減を実行

　ストレージベンダーはこうした機能を取り入れながら、ストレージのパフォーマンスを維持しつつデータ削減を実行できる仕組みの改良を続けている。

　データ削減を実行することで、以下のようなメリットが期待できる。

• ストレージシステムの空き容量を確保
• 消費電力量の抑制
• ストレージ設置スペースの削減
• ストレージの設置や運用に掛かるコスト全体の抑制

　オールフラッシュストレージでデータ削減を実行することで、メモリセルへのデータの書き込みと消去のプロセスを意味する「P/Eサイクル」の回数を減らし、SSDの寿命を延ばし、それが全体のコスト抑制につながる。データ転送の負荷を軽減する効果も見込める。これらの結果として、より多くのアプリケーションでSSDの利用を検討できるようになる。

　データ削減は依然としてSSDのパフォーマンスに悪影響を与え得る機能ではある。だがSSDの採用を広げることで企業が得られるメリットと比べれば、その悪影響は重大なものではない。パフォーマンスが低下する影響を考慮しても、ほとんどの場合はデータ削減を実行する価値があると言える。

　第4回と第5回は、データ削減機能を備えるオールフラッシュストレージ製品を紹介する。