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Software Defined Data Centerを実現するためのインフラの条件
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Software Defined Data Centerは、ソフトウェアで定義したITリソースを、ポリシーに従ってプロビジョニングし、API統合を通じて提供するデータセンターの新しいあり方として、今市場で注目を集めています。SDDCの目的は、ユーザやアプリケーション所有者にサービスを迅速に提供し、コストを削減するとともに、簡易化を実現することです。

こうした目的を達成するには、従来のような単純なプロビジョニング機能では不十分であり、インフラ全体にわたって統合サービスを迅速に提供できる必要があります。コンピューティング、ネットワーク、ストレージをソフトウェアで定義、管理できるインフラであれば、ポリシーに従って完全自動で運用される、アプリケーション主体のデータセンターが実現します。

出来過ぎた話に聞こえるかもしれませんが、実は、Ciscoとネットアップは、こうした機能を提供できる目処をすでにつけています。中でも、FlexPod®統合インフラ プラットフォームは、CiscoとネットアップのSDDC戦略の中心となるプラットフォームです。

本稿では、Software Defined Data Centerを実現するために必要なハードウェア(コンピューティング、ネットワーク、ストレージ)の要件と、管理やオーケストレーション上の要件について検証します。また、これからSoftware Defined Data Centerの構築を目指す企業にとって、留意が必要な点を解説します。

SDDCを実現するには

Software Defined Data Centerを推進するには、大まかに2つの機能が重要になります。

  • 管理性:管理性を実現するには、基盤ハードウェアと緊密に統合されること、APIによって管理をカスタマイズできること、管理に使用するツールを選べることが重要です。
  • プログラミング性:アプリケーション側で、必要に応じてITインフラから直接サービスをプロビジョニングしたり、サービスにアクセスしたりできる必要があります。

将来的には、SDDC機能をありとあらゆる基盤ハードウェアに適用できるようになることが期待されますが、現時点では、必要なレベルの管理性とプログラミング性を備えた基盤デバイスを選択することが、SDDCを成功させる鍵となります。

言い換えれば、インフラ全体に一定の整合性が必要ということになります。もし、管理ソフトウェアがストレージに対応していなかったり、スイッチにオープンAPIが備わっていなければ、その先へ進めなくなってしまいます。以下のセクションでは、インフラの各要素の要件について詳しく解説します。

SDDCは、インフラを寄せ集めて構築することもできますが、多くの場合は、FlexPodのような統合インフラ ソリューションを利用するのが、SDDCを成功させるための最速かつ最も簡単な方法です。

コンピューティング

多くの方は、サーバとデスクトップを仮想化していれば、SDDCのコンピューティング要件は十分満たせていると考えがちなようです。しかし、実は、仮想化とSDDCを同じ意味と考えるのは、よくある間違いです。

仮想化が画期的なテクノロジであったことは疑いのないところですが、もう少し掘り下げてみると、SDDCのコンピューティングには、さらに2つの要件があることがわかります。

  • ハードウェアに対する制御性の向上
  • 多様なハイパーバイザーのサポート

ハードウェア レイヤでの制御

ほとんどの仮想環境には、BIOSのバージョン、ファームウェア、プロセッサの命令セットなどに関連するハードウェアの問題があります。互換性の問題は、制約や複雑化を招くことがあります。BIOSやファームウェアの設定が適切でないサーバに対してvMotion®を実行しようとしたことがある方なら、うなずいていただけることでしょう。場合によっては、ファームウェアの設定がわずか1つ違うだけで、サーバ間でvMotionを実行できないことがあります。

また、ほとんどではないにしても多くのデータセンターには、今も仮想サーバとベアメタル サーバが混在しています。このため、Software Defined Data Centerで、ベアメタル サーバを仮想サーバと同様に管理でき、すべてのワークロードを同様にサポートできれば理想的です。

Cisco® UCS™は、その中核的な機能として、物理レイヤで機能し、仮想インフラと連携するサービス プロファイルを提供しています。サービス プロファイルを使用すると、サーバで何を実行するかにかかわらず(ハイパーバイザーを1つまたは複数実行する場合でも、ベアメタルOSをインストールする場合でも)、基盤のサーバ環境を適切に構成できます。

多様なハイパーバイザー:現在のところ、データセンターで実行しているハイパーバイザーが1つであっても、今後数年の間に複数のハイパーバイザーを実行することになる可能性は大いにあります。たとえば、Microsoft® Exchangeは、一般にMicrosoftの仮想環境で実行されています。アプリケーションと仮想化に共通のベンダーを採用している場合、サポートが必要になった場合も複雑になる心配はありません。Oracle®データベースとOracle VMにも同じことが言えます。しかし、ハイパーバイザーを複数実行する場合には、基盤ハードウェアと管理機能の両方が、ハイパーバイザーの種類に影響されない必要があります。

Ciscoは、UCSの機能とUCS Managerソフトウェアを拡張して、UCSの柔軟性、管理性をさらに高め、ソフトウェア定義パラダイムで制御しやすい製品へと向上させています。環境のすべてのAPIは公開されており、UCSは、FlexPodソリューションの一部として導入する場合でも、単独で導入する場合でも、ハイパーバイザーの種類を選びません。VMware、Microsoft、Oracle、Citrix、Red Hatのどのハイパーバイザーであっても実行できます。また、UCS Centralを使用して管理機能を拡張すれば、10,000台以上のサーバを管理できます。

ネットワーク

VLANなどのネットワーク仮想化テクノロジを使用したソフトウェア定義のネットワークは、登場から20年以上が経ちます。最近登場しているテクノロジには、統合ファブリックや仮想スイッチなどがあります。Software Defined Data Centerのネットワークには、主に以下のことが求められます。

  • マルチプロトコルのサポート
  • オープンな管理とプログラミング性

マルチプロトコルのサポート:マルチプロトコルのサポートとは、大まかには、Software Defined Data Centerかどうかを問わず、データセンターで必要になる可能性のあるさまざまなSANプロトコルとNASプロトコルをサポートできるかどうか、ということです。SANプロトコルをサポートするには、ファイバチャネルおよび / またはFCoE(Fibre Channel over Ethernet)、iSCSI、およびNFS、CIFSなどのNASプロトコルをサポートするにはIPネットワークに対応している必要があります。

コンピューティングの場合と同様に、結局のところ鍵となるのは、基盤ハードウェアの機能と制約です。ネットアップとCiscoは、FCoEの業界標準としての採用に大きく関わり、FCoEをストレージからホストまでエンドツーエンドでサポートしています。これは、サーバとストレージの間に1本ケーブルを接続するだけで、アプリケーションでどのNASプロトコルやSANプロトコルが必要になってもサポートできることを意味します。1度接続を行えば、ケーブル上で伝送されるトラフィックをソフトウェアで定義できるため、物理的な変更を行うことなく、インフラであらゆる要件に対応することができます。これは、「ソフトウェア定義」の名を冠するなら、言うまでもない要件でしょう。

オープンな管理とプログラミング性:今、ソフトウェア定義ネットワーク(SDN)が広く話題に上っています。新たに登場しつつあるSDNフレームワークは、一部の環境には理想的と考えられますが、とりわけネットワーク インフラにすでに多大な投資を行っている環境をサポートするためには、追加のオプションが必要です。

Ciscoは、ネットワークのオープン性、プログラミング性を高め、よりアプリケーション主体とするための広範なアプローチとして、Cisco Open Network Environment(ONE)フレームワークを構築しました。ONEには、SDNが、他のネットワーク導入モデルとともに組み込まれています。

SDNをはじめ、多数のネットワーク導入モデルが組み込まれたCisco Open Network Environment(ONE)

図1)SDNをはじめ、多数のネットワーク導入モデルが組み込まれたCisco Open Network Environment(ONE)

Cisco ONEフレームワークを使用すると、既存のネットワーク インフラを活用しながら、新しいテクノロジやサービスを追加し、新しいビジネス チャンスを最大限に活かすことが可能になります。ONEフレームワークは、基盤ネットワーク インフラやサービスをアプリケーション環境と完全に統合するため、アプリケーションからインフラを操作できるようになり、またアプリケーションの要求に対するインフラの応答性を高めることができます。このため、新しいビジネス モデルの誕生が期待され、また開発者も、複雑なネットワーク基盤やサブシステムについてあらゆることを理解しなくとも、ネットワークと直接通信できるようになります。

Cisco ONEの詳細については、ONEホワイトペーパーまたはこちらのブログ記事をご覧ください。

ストレージ

Software Defined Data Centerでは、ストレージ レイヤにおいても、コンピューティング レイヤやネットワーク レイヤと同様、管理性とプログラミング性が重要です。

ストレージ サービスの仮想化、マルチベンダー ハードウェアのサポート、アプリケーションによるセルフサービスによってSDDCのニーズに対応するネットアップ ストレージ

図2)ストレージ サービスの仮想化、マルチベンダー ハードウェアのサポート、アプリケーションによるセルフサービスによってSDDCのニーズに対応するネットアップ ストレージ

ネットアップは、以下の機能を搭載したSoftware-Defined Storage(SDS)の実現に重点的に取り組んできました。

  • ストレージ サービスの仮想化:NetApp clustered Data ONTAP®オペレーティング システムは、仮想マシンやサーバ ハイパーバイザーと同様の機能を提供するStorage Virtual Machine(SVM)を通じてストレージ サービスを提供します。SVMは、即応性の向上や、ロールベースのアクセス制御と管理の委譲を実現する基盤となるほか、データ保護、可用性、パフォーマンスの特性をあらかじめ定義したストレージ サービスを作成する機能を提供します。
  • マルチプラットフォームのサポート:ネットアップは、NetApp FASハードウェアだけに留まらず、NetApp Vシリーズを通じて他社製ストレージ アレイをサポートすることや、コモディティ ハードウェアをサポートすることに力を入れています。また、クラウド サービス ベンダーとの統合にも力を注いでいます。
  • アプリケーションとの統合とセルフサービス:ネットアップ ストレージは、非常に幅広いインフラ パートナー、管理パートナー、アプリケーション パートナーと統合されているため、相互運用性に優れています。また、Data ONTAPを実行するすべてのプラットフォームで、標準化された同一のオープンAPIセットが提供されています。

FlexPodソリューションには、NetApp Vシリーズ オープン ストレージ コントローラを使用して他社製ストレージを統合できる機能をはじめ、上記のストレージ機能のすべてが備わっています。Software-Defined Storageに対するネットアップのアプローチについて詳しくは、過去のTech OnTap®記事で紹介しておりますので、ぜひご覧ください。

管理とオーケストレーション

Software Defined Data Centerの管理とオーケストレーションには、3つのアプローチがあります。

  • 統合インフラ向け管理ソフトウェア(CIM):単一のコンソールからサーバ、ネットワーク、ストレージを管理できるソフトウェアです。
  • 業界をリードする管理ツールのサポート:MicrosoftやVMwareといったベンダーのクラウド管理プラットフォームやツール、CAやBMCといった主要な管理ソフトウェア ベンダーの製品がサポートされている必要があります。
  • エンドツーエンドのオープンAPI:エンドツーエンドのオープンAPIが提供されていると、プログラムを作成して、インフラに必要な機能を持たせることができます。

SDDCを実現するためには、すべてのインフラ ハードウェアで、上記のアプローチのうち、少なくとも「業界をリードするツールのサポート」と「オープンAPI」の2つが満たされている必要があります。選択済みのツールやAPIを通じて管理できないデバイスがあると、先へ進めないことになりかねません。

統合インフラを提供しているベンダーの多くは、1番目のアプローチに大きく傾いているため、ユーザはそのベンダーの管理ツールを使用することを余儀なくされ、また、アプリケーションとの完全な統合を実現し、インフラをプログラムで制御するために必要なエンドツーエンドのAPIも利用することができません。管理とオーケストレーションは、CiscoとネットアップがFlexPodプラットフォームと、そのコンポーネントを差別化するために力を入れてきた分野の1つです。FlexPodは、前述の3つのアプローチをすべてカバーしています。

  • 統合インフラの管理には、Ciscoが先頃買収したCloupiaのテクノロジを基盤とするUCS Directorを、追加設定なしでFlexPodのCIMとして使用できます。UCS Directorは、データセンター内の他の要素もサポートするため、従来のインフラから統合インフラ モデルへスムーズに移行できます。また、FlexPodには、Cisco UCS ManagerやNetApp OnCommand® System Managerなど、各インフラ レイヤ向けの要素管理ソフトウェアも含まれています。
  • Ciscoとネットアップは、FlexPodでオープンな管理を実現する戦略を追求してきました。このためFlexPodは、OpenStack、CA、Cisco Intelligent Automation for Cloud、Microsoft System Centerなどの一般的なソリューションをはじめ、業界でも最も広範な管理オプションをサポートしています。
  • Ciscoとネットアップは、FlexPodのあらゆる機能についてAPIを公開するとともに、FlexPodの管理に関する詳細なガイドラインを提供しています。このため、独立系のソフトウェア ベンダーや社内の開発者は、FlexPodが提供するあらゆる機能を活用することができます。

業界で最も幅広い管理オプションをサポートする、FlexPodのオープンな管理エコシステム

図3)業界で最も幅広い管理オプションをサポートする、FlexPodのオープンな管理エコシステム

すでにお聞き及びかもしれませんが、FlexPodは、Best of TechEd 2013賞(システム管理部門)や、Microsoftの2013年パートナー オブ ザ イヤー、サーバ プラットフォーム部門賞を受賞するなど、非常に高い評価を得ています(詳細は、サイドバーからご覧ください)。こうした受賞歴がFlexPodの使いやすさを雄弁に語っていると、Ciscoとネットアップでは受けとめています。

アプリケーションとの統合

SDDCには、どのようなアプリケーションとも容易に統合できるという特徴がありますが、それでも、Oracleデータベース、SAP®、Microsoft Exchange、SQL Server®、SharePoint®といった、普及している個々のエンタープライズ アプリケーションを確実にサポートするインフラを導入することには意味があります。こうしたSoftware Defined Data Center内の重要なアプリケーションと統合済みのインフラであれば、導入にかかる期間を短縮でき、管理やデータの保護も容易に行えます。

ネットアップとCiscoは、企業のビジネスを支えているソフトウェアに対するサポートを拡張することに力を入れており、Cisco Verified DesignやNetApp Verified Architecture、ソリューション ガイドを通じて、サポートするエンタープライズ ソフトウェアの種類を着実に増やしています。こうしたツールを使用すれば、FlexPodにエンタープライズ アプリケーションを短期間で導入し、メリットを確実に実現できます。FlexPodが新たに対応したアプリケーションやインフラと、FlexPodに新たに追加された機能については、こちらのTech OnTapの記事をご覧ください。FlexPod関連のCisco Validated Designの一覧については、Cisco FlexPod Design Zone Webサイトをご覧ください。

ネットアップは、重要なアプリケーションやインフラのデータ保護とデータ管理を容易にする、一連のSnapManager製品を提供しています。SnapManagerを使用したデータ保護やデータ管理は、SDDCフレームワークに組み込むことができます。また、Ciscoとネットアップは、先頃、バックアップとリカバリを実現するNetApp SnapProtect™テクノロジのFlexPodでの検証が完了したことを発表しました。SnapProtectの単一の管理コンソールからは、アプリケーション対応のSnapshotコピーをディスク間でもディスクとテープ間でも作成でき、さらにカタログ化や管理も行えます。このため、導入済みアプリケーションの保護を強化し、より高いレベルのサービスをアプリケーション ユーザに提供することができます。

まとめ

Software Defined Data Centerは、すでに構築可能な段階に入っていますが、成果を上げるためには、適切なサーバ、ネットワーク、ストレージを慎重に選択する必要があります。ハードウェアの選択にあたっては、適切な機能を備えていること、選択済みの管理ツールやアプリケーションと連携することが重要な条件です。また、すべてのハードウェアには、オープンAPIが備わっている必要があります。オープンAPIは、管理ツールとの統合を容易にするだけでなく、インフラとアプリケーションの統合も可能にするため重要なポイントです。

現時点で、SDDCの機能を入手する最速かつ最も簡単な方法は、統合インフラ ソリューションを導入することですが、その場合も管理性とAPIのサポートについては留意が必要です。Ciscoとネットアップは、両社のFlexPodプラットフォームでSDDCの要件を満たすべく、全力で取り組んできました。

FlexPodのすべてのインフラ要素は、必要な基盤機能を備えています。Cisco UCSは、アプリケーション ワークロードの導入と移動を容易にするサービス プロファイルをサポートしています。また、UCSは、さまざまなハイパーバイザーもサポートしており、事実上、ハイパーバイザーの種類を選びません。FlexPod環境でCisco Nexus® 7000シリーズ スイッチを使用すると、FCoEがエンドツーエンドでサポートされるため、1度接続を行えば、ケーブルで伝送するストレージ プロトコルをソフトウェアで選択できます。ネットアップ ストレージは、優れたストレージ仮想化機能を備えているうえ、さまざまなアプリケーションや管理ツールと統合されます。そして、FlexPodのすべてのコンポーネントは、オープンAPIに対応しているため、アプリケーションとの直接統合が容易です。また、Ciscoとネットアップは、認定済み、検証済みの設計を提供して、一般的なエンタープライズ アプリケーションをさらに導入しやすくしています。

 SDDCに関するご意見をお寄せください。

ご質問、意見交換、情報提供は、ネットアップのコミュニティ サイトまでお願いいたします。

Joel McKelvey

Joel McKelvey
(ネットアップ、仮想化 / クラウド担当シニア マーケティング マネージャー)



Mike Andren

Mike Andren
(Cisco Systems、UCSクラウド ソリューション担当プロダクト マネージャー)


Joelは、仮想化、ストレージ、データセンター インフラなどをテーマに、技術的、戦略的なホワイト ペーパーを数多く執筆しており、これまでに2冊の技術参考資料を共同執筆しています。また、仮想化とIT変革に精通したオピニオン リーダーとして国際的に活躍しています。20年以上に及ぶ業界経験を持ち、エンジニアリング、マーケティング、戦略策定の分野に携わってきたJoelは、CiscoとVMwareの認定を受けており、コロンビア大学とカリフォルニア大学バークレー校で修士号を取得しています。現在は、複数の非営利団体と民間企業で、取締役会の一員を務めています。ネットアップでは、FlexPodとその関連ソリューションの統合マーケティングを担当しています。

Mikeは、クラウド導入ソリューションや、クラウド運用管理ソリューションの構築におけるパートナー企業との連携を担当しており、クラウド管理には2008年から携わっています。Ciscoに入社する前には、Surgientで、市場でパイオニア的存在となったクラウド管理プラットフォームの製品管理をリードし、SurgientがQuest Softwareに買収されてからは、さまざまなクラウド監視製品や管理製品を担当しました。Mikeは、スタンフォード大学で経済とコミュニケーションの学位を取得しています。

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