あらゆる環境でコラボレーションを強化：Amazon FSx for NetApp ONTAPのデータキャッシュ

今日、拡大し続けるデータ資産とリモートで作業する分散チームにより、データに対する要求は変化しています。データがホストされている場所に関係なくデータを迅速に取得し、さまざまな環境にわたる共有データセットで効果的に共同作業を行うことが重要です。

こうした種類のデータ配布は、データの整合性、非互換性、パフォーマンスの問題がすべて困難を引き起こすため、調整が悪夢となる可能性があります。組織には、こうした課題が生じることなく、データ アクセスを高速化し、データの俊敏性とコラボレーションを促進する方法が必要です。

NetAppとAWSは、データキャッシュによるソリューションを提供するために提携しました。それがAmazon FSx for NetApp ONTAPです。この投稿では、グローバルに分散されたデータの処理の課題に対処するのに役立つFSx for ONTAPのデータ キャッシュ機能について説明します。

詳細については、以下をお読みください。または以下のリンクを使用して、興味のあるセクションに移動できます。

• 分散データの複雑な課題
• FSx for ONTAPによるデータキャッシュ
  • エッジでのデータの統合
  • リモート ロケーションで完全に書き込み可能なキャッシュ データ
  • FSx for ONTAPによるデータ キャッシュのユースケース
• FSx for ONTAPとデータ キャッシュを使用する利点
• あるメーカーがFSx for ONTAPを使用してAWSで連携する方法
• FSx for ONTAPでデータとチームを統合

分散データの複雑な課題

分散データには、組織が克服しなければならないいくつかの課題があります。

• データ統合。データが複数の場所に分散している場合は、さまざまなソースからのデータを統合する必要があります。データを単一のファイル システムとして一貫して表示できなければ、データを効率的に読み書きすることも、分析してそこから有意義なビジネス価値を引き出すこともできません。
• 複数の名前空間。異なるソースのデータ間で一貫性のある名前空間が欠如していると、複雑さがさらに増します。データに一貫してアクセスして使用するには、さまざまな命名規則と構造を統一する必要がありますが、このプロセスには多大な労力が必要になる場合があります。
• パフォーマンスの低下。途中でパフォーマンスを低下させずに、すべてのユーザーがデータを利用できるようにするのは難しい場合があります。ユーザーがデータセットから離れるほど、レイテンシが大きくなります。
  
  低遅延のアクセス、最適化された帯域幅、コストの間で適切なバランスをとる必要があります。異なる環境や地域にまたがってデータ サイロを作成することは解決策ではありません。ローカル ユーザーがデータに高速にアクセスできるようにはなりますが、同期の問題が発生します。
• データ複製。複数の環境にわたって複製されるデータは、一貫性があり、最新のものである必要があります。最大のリスクは、レプリケーション中に矛盾が生じ、データの整合性が失われる可能性があることです。
• コスト増加。エッジ システムとクラウド システムの分散性により、コスト関連の課題がいくつか生じます。異なる場所にデータの完全なコピーが保存されることになり、その場合は料金を支払う必要があります。データ転送と集中管理に関連するコストの管理について検討する必要があります。

分散データの操作の複雑さに対処するのは非常に困難な場合があります。ここでFSx for ONTAPが役立ちます。

FSx for ONTAPによるデータ キャッシュ

FSx for ONTAPは、信頼できるNetApp^® ONTAP^®データ管理ソリューションを提供するAWSのフルマネージド ストレージ サービスです。

FSx for ONTAPには、データへの高速アクセスと複数の環境にわたるシームレスなリアルタイムのコラボレーションを可能にするデータ キャッシュ機能が搭載されています。FSx for ONTAPがこれを実現する主な方法は2つあります。エッジでデータを統合し、データの書き込み可能なコピーをローカルにキャッシュすることです。

エッジでのデータの統合

FSx for ONTAPは、NetAppグローバル ファイル キャッシュ（GFC）テクノロジーを使用して、組織が非構造化データを統合して高パフォーマンスのエクスペリエンス、運用効率、大規模なコラボレーションを実現するのを支援します。FSx for ONTAPは、それぞれの場所で必要なデータのみをキャッシュし、サーバー メッセージ ブロック（SMB）/共通インターネット ファイル システム（CIFS）プロトコルを使用します。ユーザーにとっては透過的であり、GFCを介したコラボレーションはローカル ファイルで作業しているような感覚になります。

GFC は、エッジ ロケーションに分散データ キャッシュを備えた集中型ストレージ ソリューションを提供することで、オンプレミスのONTAPと FSx for ONTAPシステムで構成されたハイブリッド クラウド アーキテクチャをサポートできます。世界中のユーザーが、ペタバイト規模まで拡張可能なこの単一のデータセットにアクセスできます。

頻繁に使用されるデータがキャッシュされるため、共同作業アプリのパフォーマンスが向上します。インテリジェントなファイルロック機能により、グローバル名前空間を使用して複数の場所からデータにアクセスする場合でもデータの整合性が維持されます。

NetApp Global File Cacheの高レベルアーキテクチャ

リモート ロケーションで完全に書き込み可能なキャッシュ データ

FSx for ONTAPを使用すると、データの最新かつ最も一貫性と整合性のあるコピーを使用して、リモートの場所に書き込み可能な永続キャッシュを作成できます。これらのまばらに配置される書き込み可能なキャッシュ ボリュームは、同じシステムまたは別のシステムにキャッシュを作成して、データ アクセスを高速化するために使用できます。NetApp FlexCache^®テクノロジーによりそれが可能になりました。

FSx for ONTAPのFlexCache。

キャッシュされたデータはネットワーク ファイル システム（NFS）および SMB/CIFS経由でアクセスできるため、システムを再設計することなくキャッシュ データを使用できます。このデータは、データが複数のホストによって共有され、複数回アクセスされる読み取り集中型の環境で役立ちます。

キャッシュされたデータのコピーのサイズを最適化するために、クライアントによって読み取られたデータのみがキャッシュされます。クライアントは任意のボリュームをマウントして、複数の場所から同じ事前入力された最新のデータにアクセスできます。キャッシュされたボリュームは、ホストとデータ ソース間の一時的な保存場所として機能し、頻繁にアクセスされるデータ チャンクを保存して、ソースから取得するよりも速く提供できるようにします。

キャッシュ コピーは、ソース データ内の関連するデータ ブロックを指して、コピーのサイズを最適化します。

FSx for ONTAPによるデータキャッシュのユースケース

FSx for ONTAPによるデータ キャッシュは、さまざまなシナリオで役立ちます。

• リモート オフィスまたはブランチ オフィス（ROBO）の場所
• 高性能コンピューティング（HPC）ワークロード
• 人工知能/機械学習（AI/ML）とディープ ラーニング（DL）のユースケース
• クラウド バースト

FSx for ONTAPとデータ キャッシュを使用する利点

FSx for ONTAPを使用すると、すべてのデータ キャッシュ要件に対応する低オーバーヘッドのソリューションが得られます。

• リモートデータへの迅速なアクセス。データ キャッシュにより、追加のアーキテクチャ要件を最小限に抑えるか、またはまったく必要とせずに、ユーザーの近くでリモート データを利用できるようになります。
• 高性能。FSx for ONTAPによるデータ キャッシュにより、データの整合性や品質を損なうことなく、世界中からデータにアクセスするときに発生するレイテンシの問題が解消されます。
• ファイルロック。FSx for ONTAPファイルロック メカニズムは、データ整合性の問題を引き起こす可能性のある並列書き込み操作を防止します。
• ゼロタッチ セットアップ。キャッシュされている環境と元の環境の両方を含む、さまざまな環境のすべてのデータセットの一貫性は、FSx for ONTAPによって簡単に維持されます。
• データ保護と回復力。FSx for ONTAPはデフォルトで高い可用性と復元力を備えており、単一または複数のアベイラビリティ ゾーンを使用して稼働時間を維持します。自動化されたクロスリージョン バックアップと災害復旧機能により、破損や地域災害が発生した場合でもデータを利用できます。
• 単一の名前空間。FSx for ONTAPは、データが複数の場所に保存される場合に発生する名前空間の問題を解決します。インフラストラクチャの統合を必要とせずに、単一の名前空間を通じてデータを統合し、アクセスできます。
• 保管コストの削減。FSx for ONTAPによるデータ キャッシュでは、完全なコピーではなくアクティブなデータのみがキャッシュされるため、スペースが節約されます。さらに、組み込みのFSx for ONTAPストレージ効率機能は、インテリジェントなファイル キャッシュと連携します。これにより、保管コストと転送コストの両方が削減されます。

あるメーカーのFSx for ONTAPを使用したAWSでの連携方法

FSx for ONTAPのデータ キャッシュ機能を使用している企業の一つに、プリント回路基板（PCB）機器の製造を専門とするヨーロッパのあるメーカーがあります。同社は世界40カ国以上に事業を展開しています。

しかし、クラウド内のデータがEU、米国、アジア太平洋地域に分散していたため、同社では遅延と生産性の問題が発生していました。ROBOの各拠点に分散しているチームは、同じデータで効果的に共同作業を行うことができませんでした。

FSx for ONTAPとGlobal File Cacheを組み合わせることで、ROBOロケーション全体のレイテンシの問題が解決され、他にも次のような利点がもたらされました。

• ファイルへのグローバルアクセス。分散ファイル システム名前空間（DFS-N）との統合により、名前空間とアクセス制御リスト（ACL）が保持されます。つまり、従業員は、グローバル センターのFSx for ONTAPファイル システムに保存されているファイルに、ローカルに保存されているかのようにアクセスできます。
• ファイルロック。この機能により、会社のチームは競合する変更を加えることなく共有プロジェクト ファイルで共同作業を行うことができ、世界中に分散したチーム間の生産性が向上します。
• 完全管理型サービスの使いやすさ。基盤となるリソース、ソフトウェアの更新、メンテナンスはすべてAWSによって処理されるため、運用上の負担が軽減されます。同様に、GFCは特別なエンドユーザー トレーニングを必要としないシンプルなアドオンです。
• 複数の要因によるコスト削減。
  • FSx for ONTAPは、ストレージ効率とコールド データ階層化を適用し、共有ファイルの保存にかかる全体的なコストを削減します。
  • 各GFCインスタンスは、そのエッジ サイトで頻繁にアクセスされるファイルのみをキャッシュし、ファイルが変更されるたびに、変更されたブロックのみが転送されます。このアプローチにより、データ トラフィックと出力転送コストが最小限に抑えられます。
  • FSx for ONTAPのファイル共有は、コスト効率の高いNetApp Snapshot™テクノロジーを使用して保護されています。エッジ サイトで追加のデータ保護ソリューションを実装する必要はありません。

FSx for ONTAPでデータとチームを統合

チームには、遅延が発生したりコストの増大やデータの整合性を損なうデータ サイロを作成したりすることなく、データ資産全体で共同作業を行える方法が必要です。多様なデータ資産の場合、FSx for ONTAPを使用すると簡単に実現できます。

FSx for ONTAPは、NetApp FlexCacheおよびGFCテクノロジーを活用したデータ キャッシュ機能を使用して、ファースト パーティのAWSサービスのシームレスな一部としてデータ キャッシュを提供します。

信頼性の高い分散データ アーキテクチャを構築し、ユーザーの同期を維持し、コストが制御不能に陥るのを防ぎます。

詳細については、Amazon FSx for NetApp ONTAPを使用したデータのキャッシュをご覧ください。