データセンターにNVMeを取り入れる最初のステップは、NVMe型のオールフラッシュアレイを導入することだ。これは外側から見れば目立った変化がない。ストレージネットワークへの接続環境は従来通りで、イーサネット、またはFCを利用する。この環境が優れている点は、ストレージインフラにNVMe型のオールフラッシュアレイを取り入れるのがシームレスにできる点だ。しかしまだこの段階では、NVMeの可能性を最大限に引き出せるとはいえない。

　従来のプロトコルによってデータがストレージシステムの内外に移動する環境において、NVMe型のオールフラッシュアレイを導入する利点はあるのだろうか。こうした環境では、ストレージシステムにパフォーマンス発揮を妨げるボトルネックがある。共有ストレージの環境では特にパフォーマンスが低下する。オールフラッシュアレイの内部はエコシステムそのものだ。つまりストレージ内部にあるソフトウェアがCPUを使用し、データの取得、処理、保存を実行する。フラッシュドライブはデータが効率的かつ正しく保存されるように機能する。データを検索し、要求元のユーザーやアプリケーションに対象のデータを送り返す際は、再びストレージ内部のソフトウェアがCPUを使用する。

　ソフトウェア、CPU、ストレージ間の通信を相互接続するネットワークもある。ストレージシステムの内部でより素早くデータの移動ができれば、それだけ全体のパフォーマンスが高まる。

　NVMeが登場するまで、ほとんどのオールフラッシュアレイの内部ネットワークはSASだった。これが急速にNVMeに変わっている。SASは接続が遅く、プロトコルのSCSIも非効率であるためだ。NVMeの方が高速に接続でき、処理できるデータ量が多い。

NVMeは遅延が少なく、処理数が多い

NVMe型のスケールアウト型ストレージ

　登場して間もないNVMe-oFは、機能してはいるがまだ不安定さが残っている。相互運用性についても不安がある。データセンターにNVMeを導入する最初のステップとして、外部ネットワークをその対象とするのではなく、オールフラッシュアレイを対象とすることを勧めるのは、この不安定さが理由だ。不安定さの問題を取り除くために、ベンダーがコンポーネントを厳密に管理するなら、NVMe-oFは確かに機能する。ベンダーが管理するネットワークを利用し、NVMeを使ったスケールアウト型のストレージを導入することが、データセンターにNVMeを導入する次のステップになる。

　スケールアウト型のストレージは、内蔵ストレージを備えたノードのクラスタを作成する。各ノードのストレージを集めることで、仮想ストレージプールが作成される。こうしたノードを相互接続するネットワークとして、IPを用いたイーサネットを使用するのが一般的だ。だが問題はノード間の通信が集中することだ。ノードを増やせばこの問題はさらに大きくなる。この問題を解消するため、相互接続にNVMe-oFを使う方が理想的だ。遅延が少なくなり、パフォーマンスが上がる。NVMe-oFでは、従来よりも高いパフォーマンスでより多くのノードを接続できるだろう。

エンドツーエンドのNVMe

　第3のステップは、エンドツーエンドのNVMeだ。つまり、ストレージとそれに接続するサーバ全てをNVMeで接続する。この設計においては、サーバの内蔵ストレージと同様のパフォーマンスを共有ストレージでも実現できる。これを実現するための製品として、Cisco SystemsとBrocade Communications Systemsは、自社のスイッチ製品にNVMeをサポートする機能を追加した。NVMeのホストバスアダプター（HBA）カードも市場に出ている。

　しかし残念ながら、エンドツーエンドのNVMeの環境を実現するには、幾つか障壁がある。

• 相互運用性の問題：NVMeのアダプターカードが他のアダプターカードやスイッチとまだ連携できていない。それまで導入はあまり進まないだろう。
• 時間を要するインフラのアップグレード：NVMeが利用できない従来のスイッチとアダプターカードが寿命を迎える必要がある。これには数年かかる可能性がある。
• 必要性の欠如：NVMe型以外のネットワークとストレージでも、一般的なデータセンターで要求されるよりは高いパフォーマンスが実現できる。現時点で、NVMeを幅広く導入する必要性が高いとはいえない。

どのような環境から着手するのか

　既存のオールフラッシュアレイやネットワークに重い負担をかけている一部のデータセンターでは、NVMeを導入すればすぐにでも役立つ可能性がある。ただし、ネットワークのアップグレードも同時に検討する必要がある。こうしたケースでは、NVMe型のオールフラッシュアレイを提供するベンダーに協力してもらうことができる。こうしたベンダーはすぐにでも導入可能なエンドツーエンド型のNVMeを採用した製品を提供し、導入サポートも提供している。

　だが、大半のデータセンターの環境ではNVMe型の製品をすぐに導入することはできないだろう。現時点では、企業が所有する既存のオールフラッシュアレイを破棄し、NVMe型のオールフラッシュアレイに変えなくてはならない状況ではない。ストレージシステムを刷新する時は、NVMeが少なくとも一部に組み込まれているフラッシュアレイを探すのがいいだろう。スイッチやHBAなどのネットワークインフラに投資する時は、NVMeの互換性が組み込まれていることを確認した方がよい。

　NVMeは、導入の適切なタイミングが来るのを持っていればよいというものではない。大事なのは早急に計画を立てることだ。ストレージなどインフラにおける将来の投資に関して、今がまさにNVMeを導入する準備があるかどうかを確認しておくべき時だ。