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NetApp EF540 フラッシュ アレイ
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2013年2月、ネットアップは初のオール フラッシュ アレイとなるEF540の提供を開始しました。EF540は、高スループットと1ミリ秒未満のレイテンシを実現するフラッシュ ストレージに、エンタープライズクラスの信頼性、そしてネットアップならではのさまざまな機能を組み合わせた製品です。

ネットアップには、フラッシュ ストレージにHDDを組み合わせたハイブリッド ストレージから、サーバに実装するフラッシュまで、充実したフラッシュ製品ラインナップが備わって いますが、EF540はその1つとなります(NetApp®バーチャル ストレージ ティアについて 書かれた最近のTech OnTapの記事をご覧ください)。

ネットアップは、アプリケーションごとに異なるパフォーマンス要件に最小限のコストで応えられるよう、充実したフラッシュ製品ラインを提供

図1)ネットアップは、アプリケーションごとに異なるパフォーマンス要件に最小限のコストで応えられるよう、充実したフラッシュ製品ラインを提供

選択肢が多ければ多いほど、お客様は最適な価格で最適なソリューションを自由に選択できるようになります。本稿では、オール フラッシュ アレイが最も効果を発揮する環境を 説明するとともに、EF540をパフォーマンス、効率性、信頼性、エンタープライズクラスの機能の点から解説します。

オール フラッシュ アレイを選択する理由

ハード ディスクドライブ(HDD)には、パフォーマンスの点で以下のような2つの大きな制限があり、オール フラッシュ アレイは、この制限を克服するために開発された新しい タイプのストレージです。

  • HDDの場合、ランダム アクセスによる1秒あたりのI/O(IOPS)は最高で300から400です。そのためストレージ システムで数万IOPSを処理しようとすると、必要なパフォーマンスを得るためにディスクが何百本も要ることとなり、容量がそこまで必要でない場合、無駄が生じてしまいます(図1を参照)。
  • 最も高速のHDDでもデータ アクセスに3~4ミリ秒かかるため、レイテンシの影響を受けやすいアプリケーションでは応答に時間がかかりすぎてしまいます。

ハード ディスクドライブの場合、オーバープロビジョニングで容量を増やすことで、初めて必要な
パフォーマンスが得られることがある。この「オーバープロビジョニングの領域」こそ、オール フラッシュ 
アレイがもっとも効果を発揮する部分

図2)ハード ディスクドライブの場合、オーバープロビジョニングで容量を増やすことで、初めて必要な パフォーマンスが得られることがある。この「オーバープロビジョニングの領域」こそ、オール フラッシュ アレイがもっとも効果を発揮する部分

HDDと比較すると、フラッシュベースのSSDはレイテンシが1ミリ秒にも及ばず、デバイスあたりのIOPSが数万に達します。唯一の欠点は(読者の皆様はおそらくお気付きだと思いますが)、容量ベースでのコストがHDDよりも高くつくことです。つまり、現時点でオール フラッシュ アレイがもっとも効果的な状況としては、以下のような場合が考えられます。

  • オール フラッシュ アレイを導入しないと、必要なパフォーマンスを得るために オーバープロビジョニングせざるを得ない場合
  • 高いIOPSが常に求められる場合
  • レイテンシの低減によって大きな効果が得られる場合
  • 最適なIOPSとレイテンシを得るためにデータ キャッシュのウォームアップが必要だが、そのために無視できない影響が生じている場合

EF540の概要

EF540

EF540は、卓越したパフォーマンス、効率性、可用性を1つのプラットフォームで提供する製品で、50万台を超えるストレージ システムを導入してきた長年の実績を基に、 そこから得られた知識と経験をプラットフォームに活用しています。1ミリ秒未満のレイテンシが要求されるパフォーマンス重視のアプリケーションに最適なソリューションで、 ビジネスクリティカルなアプリケーションの処理を高速化し、オール フラッシュ ストレージならではの応答時間を実現します。

2Uのシェルフに800GB SSDを12本または24本搭載可能で、システム1台で最大物理容量19.2TBを提供します。ネットアップは、コストパフォーマンスと容量に優れたエンタープライズクラスのMLC SSDをEF540向けディスクとして認定しています。RAIDボリュームは、RAID 0、RAID 1、RAID 3、RAID 5、RAID 6、RAID 10のいずれかで構成可能です。

接続には、8Gb FCポートが4つ装備されています。ホスト接続の拡張オプションとしては、FCポートの追加、6Gb SASポート、10GbE(iSCSI)、40Gb InfiniBandと幅広い選択肢が揃っています(InfiniBandを使用する場合、オンボードのFCポートは使用できません)。

表1)EF540 の機能の概要

コア機能EF540
基本のホスト接続
(コントローラあたりのポート数)
  • 8Gb FC×4
コントローラのメモリ / キャッシュ
  • コントローラあたり12GB
フォーム ファクタ
  • 2U / 24シェルフ
ドライブ
  • 800GB SSD
ストレージOS
  • SANtricity® 10.84 ソフトウェア
オプション機能EF540
拡張時のホスト接続(コントローラあたりのポート数)
  • 8Gb FC×4
  • 6Gb SAS×4
  • 10Gb iSCSI×2
  • 40Gb IB×2
SANtricityレプリケーション機能
(要ライセンス)
  • Snapshot™テクノロジ
  • ボリューム コピー
  • 同期ミラーリング
  • 非同期ミラーリング

EF540では、エンタープライズ環境で実証済みのストレージ専用OS:SANtricityソフトウェアが稼働しているため、システムを簡単に調整して、パフォーマンスと利用率を最大限に高められます。また、完全に冗長化されたデュアル アクティブ コントローラ構成と、ホットスワップ対応のコンポーネントで可用性を確保できます。EF540には、完全冗長設計のI/Oパスと自動フェイルオーバー機能が標準で実装されていますが、フラッシュ アレイの中には、(意外に思われるかもしれませんが)この2つの機能を利用できない製品もあります。

パフォーマンスと効率性

パフォーマンスの点では、要件がきわめて高いハイ パフォーマンス コンピューティング 環境を長年にわたって支えてきた確かな実績が引き継がれた製品です。IOPSは予測可能で、30万という一貫したIOPSを繰り返し提供し、またレイテンシは1ミリ秒未満であることが実証されています。これは、従来の15,000rpmドライブ1,000本以上に相当するトランザクション パフォーマンスで、これだけのパフォーマンスを、必要なラックスペース、消費電力、冷却コストがHDDの5%という最大限の効率で実現します。

ランダム リードのパフォーマンスに見るHDDとEF540の比較

図3)ランダム リードのパフォーマンスに見るHDDとEF540の比較

さらに注目すべきは、最大6ギガバイト / 秒のスループットを提供し、ブロック サイズの大きいI/Oを処理するアプリケーションや、ラージ シーケンシャル リード / ライトによるデータのバースト転送が必要なアプリケーションに対応できることです。

エンタープライズクラスの信頼性と可用性

EF540は、現場で実証済みのテクノロジとエンタープライズクラスの機能を兼ね備えた 製品で、このようなフラッシュ製品はほかに見当たりません。EF540はお客様の貴重なデータを保護し、システム停止のない高い可用性をもたらします。

ハードウェアの機能

EF540フラッシュ アレイには、エンタープライズ レベルの可用性を実現するよう、以下のような設計が採り入れられています。

  • デュアルアクティブ コントローラ構成、完全冗長構成のI/Oパス、自動フェイルオーバー機能
  • バッテリによるキャッシュ バックアップ。停電時にはフラッシュへデステージ
  • 診断データを幅広く監視することで障害を包括的に切り分け、想定外のイベントも容易に分析して問題をタイムリーに解決
  • プロアクティブな修復機能で、システムのパフォーマンスを最小限の時間で最適な状態に復旧
  • フラッシュの信頼性と寿命を高める最新機能を組み込んだエンタープライズクラスのSSD
  • SSDの書込み回数を追跡し、交換時期が近づいたドライブを通知

オンラインの管理機能

すべての管理タスクは、EF540をオンラインに保ったまま実行でき、データの読み取り / 書き込みアクセスへの影響もまったくありません。そのため、アプリケーションのI/Oを中断したり計画的ダウンタイムの予定を組んだりしなくても、設定を変更し、メンテナンスを実施できます。

高度な調整機能

EF540に備わった高度な調整機能を使うと、最小限の操作でパフォーマンスを最適化できます。ネットアップは長年にわたり、ハイパフォーマンス コンピューティングに代表されるような要件がきわめて高いアプリケーション向けのストレージを扱ってきたことから、調整可能にすべき機能はどれなのかを理解しています。EF540は、アプリケーションそれぞれのニーズに合うように、どの属性も調整可能になっています。例えば、当初はボリュームの構成にRAID 5を使用していたものの、アプリケーションにはRAID 10の方が効果的だということが後日判明した場合、システムをオンラインに保ったままでボリュームの構成を変更できます。

アレイのI/Oアクティビティは、GUIベースのパフォーマンス ツールを使えば、複数の観点から調整できます。データの状態をリアルタイムに確認できるため、情報に基づいた適切な判断が下せます。

エンタープライズクラスのデータ保護

オール フラッシュ アレイの多くに実装されていないもう一つの機能セットに、データ保護機能があります。EF540には、柔軟性に優れたデータ保護とディザスタ リカバリ(災害復旧)のアーキテクチャが備わっており、次のようなエンタープライズクラスの機能を提供します。

  • 効率に優れた高速Snapshotコピー:データを数秒で保護できる上、変更のあったブロックだけを格納することでストレージ消費量を削減
  • 同期ミラーリング:ビジネスクリティカルなデータにデータ損失ゼロの保護機能を提供
  • 非同期ミラーリング:長距離のデータ保護とビジネス要件の準拠を実現

EF540のデータ保護アーキテクチャ。A=Snapshot、B=同期ミラーリング、C=非同期ミラーリング。同期ミラーリングはEF540同士のほか、SSDシェルフを搭載したNetApp Eシリーズ システムとの間でも実行可能。非同期ミラーリングでは、レプリケーション先にNL-SASを使用できる場合あり

図4)EF540のデータ保護アーキテクチャ。A=Snapshot、B=同期ミラーリング、C=非同期ミラーリング。同期ミラーリングはEF540同士のほか、SSDシェルフを搭載したNetApp Eシリーズ システムとの間でも実行可能。非同期ミラーリングでは、レプリケーション先にNL-SASを使用できる場合あり

まとめ

EF540は、低レイテンシ、優れた効率、エンタープライズクラスの信頼性を同時に実現する製品で、パフォーマンスのみならず、エンタープライズレベルの信頼性と機能も提供する業界初のオールフラッシュアレイです。EF540の機能があれば、ビジネスのスピードと即応性を高められるばかりか、IT運用から得られる全体的な効果も大幅にアップできます。

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Rip Wilson

Rip Wilson
ネットアップ テクニカル マーケティング マネージャー


Ripは、コンピュータとストレージの業界に長年携わってきたベテランで、エンタープライズ ストレージ ソリューションの分野で18年を超える経験を積んでいます。ここ14年間は、Eシリーズ担当のテクニカル マーケティング マネージャーとして技術資料の執筆にあたるほか、フィールドサポートやパートナー、お客様を対象にEシリーズの技術トレーニングを実施するため、世界各地を飛び回ってきました。最近は、EF540担当チームのスペシャリストを務めています。

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