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ハイパーコンバージド、各社製品の機能と特徴は?

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ハイパーコンバージド、
各社製品の機能と特徴は?

コンバージドシステムやハイパーコンバージドシステムは、IT 環境をシンプルにしてパフォーマンスを向上する。
本稿では自社のデータセンターにハイパーコンバージドインフラが適切かどうか判断する方法を紹介する。

仮想デスクトップの
一元管理に変革

コンバージドインフラは、さまざまなテクノロジーのプラットフォームを 1 つの最適化したシステムにまとめたものだ。このアーキテクチャが誇る高いレベルのパフォーマンスは、特筆すべきメリットの 1 つだろう。しかし、それは企業にとって何を意味するのだろうか。そして、コンバージドインフラテクノロジーはいつ導入すべきなのだろうか。

まず、コンバージドインフラという名称に関する問題がある。ストレージメーカーは、ストレージアレイに加えて一定のコンピューティング機能のある製品を対象とするために「コンバージドインフラ」というシンプルな名称を使う傾向がある。だが、Microsoft の「Microsoft Exchange Server」や SAP の製品など、一般的なワークロードを実行するのに十分なコンピューティング機能がないシンプルなコンバージドインフラプラットフォームには、データ圧縮や重複解除、バックアップ、スナップショットなど、アレイ周りのインテリジェンスを実行できる程度のコンピューティング機能しか備わっていない。

他のベンダーはこの状況を次の段階に推し進めている。ここで登場するのがハイパーコンバージドインフラシステムだ。ハイパーコンバージドインフラは、コンピューティング、ストレージ、ネットワークを備えた完全なシステムで、この 3 つの要素が最高のパフォーマンスを実現するためにまとめて設計されている。

ハイパーコンバージドインフラ市場に早くから参入していた企業には、Scale Computing、Nutanix、SympliVity、Pivot3 などがある。なお、SympliVity は 2017 年 1 月に Hewlett Packard Enterprise(HPE)によって買収されている。さらに、Dell、Lenovo、HUAWEI、Cisco Systems といった大手企業も商機を逃していない。Dell はハイパーコンバージドシステムのシャシー「FX2」を提供しているだけでなく、EMC の買収により同社のハイパーコンバージドインフラ「VCE VxRack」を獲得している。HPE はSimpliVity を買収する前から、自前のハイパーコンバージドシステムを持っていた。それから、CiscoSystems には独自の統合コンピューティングシステムがある。それ以外のベンダーはパートナーシップを結び、各社の認定サーバ、ストレージ製品、ネットワークアーキテクチャが Pivot3 や SimpliVity などが開発したソフトウェアに対応するようにしている。

流行の最先端

安価で標準化された IT 設備が簡単に手に入るようになった今、なぜコンバージドインフラテクノロジーを求めるのだろうか。最も重要なのは、標準化によって各種 IT 設備への接続が容易になることではなく、技術的に達成できる忠実度の度合いだ。C 社のネットワークを経由して、A 社のサーバを B 社のストレージアレイに取り付けることは可能である。だが、各段階で標準化の度合いについて妥協しなければならない可能性がある。

コンバージドインフラでは、あらゆる要素を高い次元でまとめることができる。コンバージドインフラの構造はよく知られており、コンピューティング、ネットワーク、ストレージのリソースは密接に設計され、最大限のパフォーマンスを発揮するようになっている。

このシナリオは、複雑なインストールや保守の負担から解放されたいと考えている企業にとって魅力的だ。ハイパーコンバージドインフラシステムの設置作業は、開封して電源に接続し、基本情報を幾つか入力すれば完了する。なぜなら、ハイパーコンバージドインフラは運用中のプラットフォームの監視と保守を行うシステム管理機能を備えた、完全なシステムだからだ。状況の変化に迅速に対応しなければならない企業にとって、この手早さは大きな違いをもたらす可能性がある。

ほとんどのハイパーコンバージドインフラシステムは、クラウドコンピューティングにも最適化されている。ハイパーコンバージドインフラが機能する仕組みにおいて重要なのは、複数のワークロードの間でリソースを共有することだ。そのため、クラウドを利用しないハイパーコンバージドインフラのシャシーは無価値といっても過言ではない。そのような場合は、Oracle や HPE などのスケールアップした大型サーバを運用した方が良いだろう。優れたハイパーコンバージドインフラシステムを導入した企業は、組み込みのリソース管理とワークロードのオーケストレーションによって、クラウド環境の設計方法を細部まで理解しなくてもクラウドコンピューティングに移行することができる。

機能と制限

ここまでの内容を踏まえると、コンバージドインフラは、IT にまつわるあらゆる問題への完璧な解決策であるように思えるかもしれない。だが、そうではない。このように高次元でまとまったプラットフォームは、特定のワークロードに固有のものである傾向が強い。例えば、仮想デスクトップインフラとトランザクションベースの E コマースアプリケーションを同じコンバージドインフラで同時に実行しようとしても、うまくいかない可能性が高い。1 つのシステムには類似したワークロードを配置し、他のワークロードには他のシステムを使用するのが最適だ。

コンバージドインフラテクノロジーには、1 つのリソースを拡大できない点にも悩まされているものもある。オーバースペックのシステムでストレージが不足すると、追加のコンピューティングリソースとネットワークリソースが不要な場合でも、不要なリソースが付属した新たなシステムを購入する必要が生じる可能性がある。さらに、同じベンダーから特殊なハードウェアを購入しなければならない場合もあるため、ベンダーロックインに注意が必要だ。リソースごとに必要なものを追加できるシステムを選ぶことをお勧めする。

ただし、全体的に見れば、コンバージドインフラは合理的である。企業は、コンバージドインフラに組み込まれているストレージシステムだけではなく、完全なコンバージドインフラに目を向けるのが賢明だろう。そうすれば、プラットフォーム全体を十分に最適化できるようになるからだ。

ハイパーコンバージドインフラシステムは、一元管理されたデスクトップの提供といったタスクに特に秀でている。このアイデアを Citrix が初めて打ち出して以来、バックエンドアーキテクチャで複数のデスクトップPC を実行することは IT チームにとって重い負担となっていた。ハイパーコンバージドインフラでは、大量のデスクトップ PC の供給を保証すること以外であれば、あらゆることに対応できる完全なセットアップが提供される。アプリケーションの階層化やインテリジェントなデスクトップといった高度なデスクトップのアプローチと組み合わせれば、ハイパーコンバージドインフラは一元管理されたデスクトップのプロビジョニングに変革をもたらすことができるだろう。

さらに、ハイパーコンバージドインフラは VM やコンテナの実行にも適している。ただし、ワークロード全体の特性が似ていることが条件となる。柔軟なリソースとオーケストレーション機能が組み込まれているため、ハイパーコンバージドインフラは上述のような調整済みのワークロードを展開および管理するための堅牢なプラットフォームになる。ただし、ワークロードのニーズが大きく異なると、ソフトウェアが規定のサービスレベルの範囲で効率的にオーケストレーションを管理するのが困難になったり、不可能になったりすることもある。

単純なコンバージドインフラテクノロジーにも役目はある。コンバージドインフラ製品は、以前なら個別に階層化する必要のあった大量のソフトウェア機能を追加で組み込み、ストレージアレイの効率を大幅に高めている。

既存のサーバとネットワークプラットフォームと一緒にストレージをアップグレードしたい企業には、コンバージドインフラが大きな付加価値をもたらすだろう。ただし、ストレージは、コンバージドインフラを構成する3つの柱(ストレージ、CPU、ネットワーク)の 1 本でしかないことに留意されたい。ハイパーコンバージド製品は、統合シナリオでより多くの価値をもたらす可能性がある。

タイミングを見極める

ハイパーコンバージドインフラやコンバージドインフラに移行する最適なタイミングを見極めるのは難しく、判断に関わる要素は企業によって異なる。それでも、このタイミングが適切だという重要な指標が 2 つある。1つは、新しいシステムが必要になったときだ。コンバージドインフラ製品やハイパーコンバージドインフラ製品を追加することで、可能な限り短時間で新しいプラットフォームを立ち上げて稼働させることができる。

もう1つは、既存のシステムを見直す必要が生じたときだ。企業は合意されたライフサイクルに基づいてIT 設備を運用する必要がある。こうすることで、古いプラットフォームの問題が事業を妨げることを回避できる。そのような設備が見直しの候補として浮上したら、より統合の進んだプラットフォームを検討するのが合理的といえる。そのような状況で最適な解がハイパーコンバージドインフラだ。

コンバージドインフラは主流のテクノロジーになりつつある。企業はコンバージドインフラの使用を検討すべきだが、やみくもに使用してはならない。リソースを継続的にスケールアウトできる柔軟性を重視し、そのような柔軟性を提供することへの意欲が見られないベンダーには注意されたい。

IT 環境をシンプルにして、
パフォーマンスを向上するハイパーコンバージドシステム。

主要ベンダーのHCI製品にはそれぞれ特長がある。
以下のメリット比較表を参考にして、ベストな製品の導入を検討したいものだ。

主要ベンダーの
HCI製品メリット比較

データの容量効率

HPE 
SimpliVity
すべてのデータが、あらゆる階層にわたって4〜8KBのチャンクで、インラインで重複排除、圧縮、および最適化されます。これらの処理はたった1回のみです。実際のデータ容量効率の中央値は40:1です。
Cisco 
HyperFlex
すべてのデータ重複排除と圧縮処理が、本番ワークロードに使用されているのと同じCPUを使用して、「ベストエフォート」でインライン実行されます。そのためコントローラーがビジー状態の場合には、これらの処理がまったく実行されないことがあり、本番環境で実際のデータ容量を予測することは困難です。
NetApp 
FlexPod
重複排除はインラインではなくポストプロセスです。圧縮と重複排除の機能は提供されるものの、パフォーマンスを維持するために、オフピーク時の実行が推奨されています。
Nutanix 64KB以上のシーケンシャルライトがあった場合のみ、データのフィンガープリンティングがインラインで実行されます。実際の重複排除処理のメインはポストプロセスです。

仮想マシン中心の管理

HPE 
SimpliVity
仮想マシン管理は、 VMware vSphere およびその他の管理ツール、オーケストレーションソフトウェアとインターフェイス統合した形で提供されます。 すべての管理は、LUNといったSANストレージライクな複雑性を伴うことなく、すべて仮想マシン単位で行えます。
Cisco 
HyperFlex
HyperFlex は、仮想マシンの管理に vCenter を、ストレージの管理に HyperFlex 管理インターフェイスを、ファブリックインターコネクトの管理に UCS Manager を使い分ける必要があります。
NetApp 
FlexPod
管理の基本的枠組みは LUN レベルです。 iSCSI/ファイバーチャネルネットワーキング、LUNマッピング、およびゾーニングは、標準的に必要です。統合管理にはサードパーティ製のソフトウェアが必要なため、追加のインフラストラクチャ、ソフトウェア、およびライセンスコストが発生します。
Nutanix 仮想マシン管理には追加のライセンスが必要なためコストが上昇します。また Nutanix Prism、Prism Central 、また一部では個々のハイパーバイザー管理コンソールなどの複数のインターフェイスが必要です。サイトを跨いだ管理はできないため、データセンター間の仮想マシンの移動は比較的困難です。

データ保護 (バックアップなど)

HPE 
SimpliVity
仮想マシンバックアップ、サイト間レプリケーション、リカバリとクローニング、およびディザスタリカバリが標準で搭載されています。HPE SimpliVity テクノロジーは、ファイルレベルのリストア機能も標準搭載されています。
Cisco 
HyperFlex
標準のバックアップ機能はありません。削除された仮想マシンの復元にスナップショットは使用できず、また仮想マシンあたりのスナップショット数は30個までに制限されています。レプリケーションにはサードパーティ製のソフトウェアが別途必要です。
NetApp 
FlexPod
標準のバックアップ機能はありません。バックアップにはサードパーティ製のバックアップソフトウェアが必要なため、追加の機器、ソフトウェア、およびライセンスコストが発生します。NetApp スナップおよび SnapMirror は、ローカルおよびサイト跨ぎのデータ保護を提供します。
Nutanix 標準のバックアップ機能はありません。バックアップにはサードパーティ製のソフトウェアが必要です。スナップショットであれば標準で用意され、サイト間レプリケーションには追加のライセンスコストがかかります。ファイルレベルの復元は標準機能では行えずサードパーティ製のソフトウェアが必要です。

耐障害性

HPE 
SimpliVity
ノード内のハードウェア RAID(RAID5 または RAID6)により、すべてのノードで二重ドライブ障害が発生した場合にもデータを保護できます。また二重の耐障害性機能として、RAIN も行われます。
Cisco 
HyperFlex
RAIN (Redundant Array of Independent Nodes) ベースのアーキテクチャーが採用されています。すべてのノードにわたってデータがストライプ化されるため、2つのディスクが失われた場合、または1つのノードが停止している間にディスクが1個でも故障した場合はクラスター内のすべての VM が失われるのを防ぐために、RF3 の保護レベルの採用が標準的です。HyperFlex は本番環境ではクラスターごとに最低4台のノードを必要とします。
NetApp 
FlexPod
ダブルパリティ RAID-DP により、SSD/HDD ドライブで二重のドライブ障害が発生した場合にもデータ損失を回避できます。
Nutanix RAID 機能は提供されません。耐障害性は RAIN をベースとし、デフォルトで Resilience Factor (RF) 2 が設定されます。RF2 は単一ドライブの障害または単一ノードの障害によるデータ損失のみを回避できます。ノード障害中にドライブ障害も発生した場合にはデータが失われます。RF3 の利用も可能ですが、各種機器を大幅に増強するが必要になり、コストが上昇します。

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