スケールアウトアーキテクチャーによって、データノードがクラスターに追加されると、容量が拡張するのはもちろんのこと、書き込みのパフォーマンスが向上します。コンピュートノードが追加されれば読み出しのパフォーマンスが向上します。通常、トランザクション・データベースを含む多くのアプリケーションでは、読み出しのパフォーマンスが重要ですが、データベースのログやその他のアプリケーションは書き込みパフォーマンスに依存する場合があります。 Datrium のアーキテクチャーは、CPU、メモリ、SSD メディアを利用してデータ処理を行い、コンピュートノードを追加することによって読み出し性能が向上します。 Evaluator Group はDatrium と協力して、8,000 台の仮想マシンをサポートするDatrium DVX クラスターを使用して検証されたベンチマークを実行しました。ベンチマークの環境は、 一般的なSATA 接続のSSD をサーバーに搭載し、オールフラッシュのデータノードを使用しています。ここで使用したベンチマークはIOmark-VM です。そこで得られたDatrium DVX のパフォーマンス結果は、これまでに検証されたベンチマーク結果で最も高速であったHCI の結果を10 倍以上となり、オールフラッシュの最高結果5 倍以上となりました。

1. テクニカルインサイト
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Datrium – 高性能システムの
ためのアーキテクチャー
著者：ルス フェローズ
2018 年 3 月

2. Technical Insight – Datrium Open Converged Architecture for Performance
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はじめに
IT 組織は、アプリケーションのニーズに迅速に対応する能力を高めつつも、複雑さを軽減することを考えな
ければなりません。それに対しての新しいトレンドの 1 つとして、従来の IT インフラストラクチャを統合し
て管理工数を軽減するコンバージドシステムやハイパーコンバージドインフラ（HCI）があります。複雑さを
軽減し、収益を短期間で上げるニーズがこのトレンドを創り出しています。
コンバージドシステムは、事前に検証されたサーバーとストレージで構成されます。そしてシンプルさをと
ことんまで突き詰めた HCI はサーバーとソフトウェア定義ストレージ（SDS）を活用することで、企業内シス
テムの統合をさらに促進させました。HCI はシンプルさを重点に置き、サーバー内にストレージ機能を組み込
みました。
しかしながら、コンバージドシステムや HCI にもいくつかの課題があります。HCI の導入は簡単ですが、ビジ
ネスクリティカルなアプリケーションを稼働させることについては懸念があります。ビジネスクリティカル
なアプリケーションは、それに見合った高い信頼性とパフォーマンスが必要となるからです。対照的に、コ
ンバージドシステムは、より大規模なシステムを構築することができ、構成も柔軟に対応できますが、HCI に
よって実現したレベルの簡素化には至っていません。
Evaluator Group は、エンタープライズ IT のニーズに焦点を当てた調査機関です。機関内のラボで検証を行い、
新たなトレンドや技術を日々深く研究しています。 Evaluator Group は Datrium と協力し、Datrium DVX システ
ムの大規模なベンチマークテストによるパフォーマンス検証を行いました。 さる 2017 年 10 月にリリースさ
れたベンチマークでは、Datrium システムのクラスターで世界記録的な数の VM をサポートできる規模の結果
を出すことができました。このレポートは iomark.org の Web サイトで参照可能です。1
さらに、Evaluator Group は IT ユーザーにインタビュー調査を行い、企業が HCI をどのように利用しているか、
利用するにあたっての懸念はあるか、HCI を選択するための判断基準は何か、などに関するレポートを発行し
ました。次のページのグラフで示すように、IT ユーザーにとってはパフォーマンスが最優先事項であり、次
にシステムのコストがあり、拡張性が 3 番目に重要であることを示しました。
このホワイトペーパーでは次の点について検証します。
 コンバージドシステム、HCI に求められること
 スケールアウトで性能を拡張できる Datrium DVX のアーキテクチャー
 コンバージドシステム、HCI を評価する際の考慮点
1 http://www.iomark.org/content/datrium-announces-new-record-iomark-vm-hc-results

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エンタープライズのインフラに求められること
Evaluator Group は、企業での HCI 使用状況について、従業員 5,000 人以上の企業の IT プロフェッショナルに調
査を行い、100 人以上の回答に得ることができました。
その結果で興味深いことの一つに、IT スタッフがどのような理由で HCI を選択するかがありました。最も重
要な点はパフォーマンス、続いてコスト効率、拡張性、管理性でした。 なお Evaluator Group による HCI の調
査レポートは、Evaluator Group のウェブサイトに掲載しています。2
Figure 1: Enterprise IT Criteria for hyperconverged
2 hyperconverged Infrastructure in the Enterprise: https://www.evaluatorgroup.com/hyperconverged-
infrastructure-in-the-enterprise/

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このレポートでも言及されているように、システム全体の柔軟性と対障害性に懸念があるようです。
Evaluator Group が行ったラボテストでは、サーバーのノードに障害が発生した場合に、多くの HCI ではクリテ
ィカルな性能問題が発生する可能性があること示されていますので、この懸念は妥当だと言えます。障害は
さまざまな原因で発生する可能性がありますが、単一の SSD デバイスの障害がノード全体の障害につながり、
データの再構築が必要になることもあります。
Evaluator Group のコメント：Evaluator Group のお客様ならびに調査にご協力いただいた方々からのフィ
ードバック、そしてラボテストの結果によると、単一ノードの障害が HCI クラスターのパフォーマンスに大
きく影響する可能性があることがわかっています。 さらに、エラーをリカバリするにあたり、残されたサー
バーの負荷が増加し、パフォーマンスの劣化やシステム停止の可能性があります。 そのため、一部の企業で
は、ミッションクリティカルなアプリケーションに HCI を利用することに対して抵抗感を持っています。
Datrium DVX アーキテクチャーの要素
Datrium DVX のアーキテクチャーは、I / O 処理、ローカルに内蔵された SSD メディアへの読み出し、および
Datrium データノードのスケールアウトプールへの書き込みを、各サーバーに常駐するソフトウェアで制御し
ています。 このユニークなスプリットプロビジョニングアーキテクチャーとスケールアウトの設計は、HCI
で起こりうる問題、具体的には耐障害性と性能の拡張性を解決することができます。Datrium のアーキテクチ
ャーにおける特長は以下のとおりです。
 DVX Compute Node：スケールアウト型のサーバーに DVX Software をインストールし、ローカルの SSD
で全ての IO 処理を行う。1～128 台まで拡張可能。
 DVX Data Node：スケールアウト型のクラスターストレージで、1〜10 台のストレージノードをサポー
ト。
 DVX ソフトウェア：サーバー上で実行されるソフトウェアコンポーネント、で I / O リダイレクション
と障害回復を提供。
 DVX の管理：Web ベースの UI コンソールであり VMware vCenter プラグインに対応。クラスター化さ
れた各リソースプールの管理が可能。
スケールアウトアーキテクチャーによって、データノードがクラスターに追加されると、容量が拡張するの
はもちろんのこと、書き込みのパフォーマンスが向上します。コンピュートノードが追加されれば読み出し
のパフォーマンスが向上します。通常、トランザクション・データベースを含む多くのアプリケーションで
は、読み出しのパフォーマンスが重要ですが、データベースのログやその他のアプリケーションは書き込み
パフォーマンスに依存する場合があります。 Datrium のアーキテクチャーは、CPU、メモリ、SSD メディアを
利用してデータ処理を行い、コンピュートノードを追加することによって読み出し性能が向上します。
高い性能を発揮する Datrium のアーキテクチャー
自社製品のパフォーマンスが良いと主張するメーカーは多くいます。設計思想が競合他社より優れていると
主張するのを多く目にしますが、ほとんどの場合は実際の検証データを提示できていません。そこで Datrium
は、第三者機関にベンチマークをしてもらい、結果を公開することで高いパフォーマンスと拡張性を証明す
ることにしました。

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Evaluator Group は Datrium と協力して、8,000 台の仮想マシンをサポートする Datrium DVX クラスターを使用
して検証されたベンチマークを実行しました。ベンチマークの環境は、 一般的な SATA 接続の SSD をサーバ
ーに搭載し、オールフラッシュのデータノードを使用しています。ここで使用したベンチマークは IOmark-
VM です。そこで得られた Datrium DVX のパフォーマンス結果は、これまでに検証されたベンチマーク結果で
最も高速であった HCI の結果を 10 倍以上となり、オールフラッシュの最高結果 5 倍以上となりました。
IOmark-VM ベンチマークは、ストレージおよびハイコンバージド要素のパフォーマンスと価格性能比を直接
比較する方法を提供する業界標準のワークロードとなります。 下の図 2 に示すのは、これまで Evaluator
Group で検証した結果で最も高性能であった競合他社と比較した数値です。この結果は IOmark-VM として公
開されています。
Figure 2: IOmark-VM Benchmark Results
第三者機関にて監査されたベンチマークの結果は、データノードとサーバー（コンピューティングノード）
で構成された Datrium DVX システムで、DVX ソフトウェアは 8,000 IOmark-VM インスタンスの結果を 667.01 ド
ル（仮想マシンあたり）で達成しました。 テストにて確認された主な結果は次のとおりです。
 10 台の DVX データノードと 60 台のサーバーで構成された Datrium クラスターにて 8,000 の仮想サー
バーを稼働し、IOmark-VM ワークロードを実行することができた
 テスト構成では、重複排除、圧縮、イレージャーコーディングが実行され、暗号化も有効になってい
た
 応答時間の 96％以上が 5 ミリ秒未満に収まり、平均読み出し応答時間は 0.76 ミリ秒であり、これは
HCI や AFA より 1/3 程度であった
IOmark-VM は、従来の３階層アーキテクチャーと HCI の両方で仮想マシンのストレージ性能を測定していま
す。これだとストレージのみのパフォーマンスとコンバージドシステムでのパフォーマンスを単純比較する
ことができます。Datrium では仮想マシンを 8,000 台稼働させる事ができましたが、これは HCI やストレージ
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Best HCI Best AFA Datrium DVX
Maximum IOmark-VM's

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でベンチマークした結果での仮想マシン数のどれをも上回る最大数となりました。さらに、Datrium のパフォ
ーマンスは、Datrium クラスターが現在までにテストされた最速のオールフラッシュストレージシステムの５
倍以上であったことを示しています。
Datrium アーキテクチャー詳細
Datrium がどのようにコンバージドシステムやエンタープライズストレージに対する要求を満たしているかを
ご説明します。Datrium は、業界標準サーバーや SSD デバイスを最大限に活用してアプリケーションを高速化
することで、スケールアウトのパフォーマンスや高可用性など、従来のアーキテクチャーでは実現困難な機
能を提供します。サーバーを選ばない仕様であるオープンなアーキテクチャーは、エンタープライズストレ
ージレベルの規模を提供し、HCI が持つ管理性の良さや拡張性の高さを持ち合わせています。
スケールアウトが可能なコンバージドシステムを提供することは多くのベンダーの課題です。Datrium は、最
大 10 ノードのクラスターを組むことができるストレージを用いて容量とパフォーマンスを拡張することがで
きます。また、単一のクラスター内に最大 128 ノードのサーバーを組むことが可能で、数百台もの SSD メデ
ィアを読み出しキャッシュとして利用することができます。
Datrium のパフォーマンスにとって重要な要素の 1 つは、読み書き I / O パスを分離するスプリットプロビジョ
ニングアーキテクチャです。 この設計では、それぞれのサーバーでデータの読み出し処理を行い、書き込み
は Datrium DVX ストレージノードにて行います。 多くの HCI で行われるノード間トラフィック（拡張性に影
響を与え、障害発生の際にパフォーマンス問題が発生数する可能性がある）に関する潜在的な問題もなくな
ります。
各 DVX データノードには、書き込みの ACK を高速に行うための NVRAM が搭載されています。すべてのデー
タが 2 つのコントローラ上にある NVRAM にミラーリングで書き込まれ、データの損失が起きない設計となっ
ています。 データノードは、サーバーのキャッシュからデータがあふれた場合や、サーバー障害でキャッシ
ュが使えなくなった際に、データの読み出しを行う機能を持っています。これによりシステムのダウンタイ
ムを防ぎます。
Datrium は１台のサーバー内に複数の NVMe または SSD メディアをサポートしています。個々のサーバーはア
プリケーションのニーズを考慮してサイジングします。また、データノードを最大 10 台まで増やすことで書
き込み性能も拡張できます。合わせてクラスター内で最大 128 のサーバーをサポートすることでスケーラブ
ルなシステムを提供します。
DVX アーキテクチャーのもう一つの重要な特長は、シングルポイント障害のない冗長化設計です。 各データ
ノードは、ホットスワップ可能な冗長コンポーネントとイレージャーコーディングで保護されたデータを保
存しています。 DVX ソフトウェアは、読み出しキャッシュに SSD を利用しますが、サーバーに障害が発生し
た場合は、他のサーバーのリソースを一時的に使用することでシステムダウンしないよう設計されています。
そして最も重要なことは、複数のサーバーに障害が発生したとしてもデータが失われることがないというこ
とです。独自の拡張性と耐障害性を持った Datrium のコンバージドシステムは、アプリケーションのパフォ
ーマンス、規模、可用性を重視する企業に最適なソリューションと言えるでしょう。
従来型のストレージ同様、DVX データノードは書き込みデータが確実に保持され続けるよう設計されていま
す。 データの完全性を保つことはストレージにおいて最も重要ですが、読み出しのパフォーマンスはアプリ

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ケーションにとって最も重要です。 このデータの完全性とパフォーマンスを両立することは難しく、従来の
ストレージシステムでは、オールフラッシュであっても、データの完全性を追求してしまうとパフォーマン
スに影響をおよぼす可能性があります。 Datrium では、データノードで IO 処理を行わず、読み出し IO を排除
することで、データノードの書き込みレイテンシーを少なくします。
Datrium の新しい設計思想により、複数のラックに渡る高い拡張性を持ちながらもスモールスタートが可能で
す。 他のコンバージドシステムと同じく VMware や KVM の仮想環境をサポートしますが、それと同時にベア
メタルの Linux サーバーも同じクラスター内でサポートします。 最後に、DVX の管理コンソールは vCenter 内
に統合されており、HCI ソリューションとしてのシンプルな管理が可能です。
最後に
企業の経営層と IT プロフェッショナルは、IT サービスの提供方法をモダン化し、IT システムからの複雑さと
時間を削減する必要性を理解しています。 モダン化とシンプル化を実現する 1 つの方法として考えられるこ
とは、ハイブリッドクラウドで稼働するアプリケーションのために設計されたオールフラッシュコンバージ
ドシステムを導入することです。 IT プロフェッショナルは、HCI にシンプルな運用と柔軟な拡張性を求めて
います。しかしながら大規模になるにつれパフォーマンスや信頼性について懸念が残ります。 コンバージド
システムは柔軟性があまりなく、従来の IT と比較して管理がシンプルになっているわけでもありません。
Datrium のオープンなコンバージドシステムは、他のソリューションとは異なり、高い可用性を持ったスケー
ルアウト型ストレージノードとサーバー内のキャッシュを組み合わせ、アプリケーションの高速化を提供し
ます。 Datrium コンバージドアーキテクチャーは、実績のあるパフォーマンスとラックスケールのクラスタ
リングを提供し、ストレージの可用性はエンタープライズアプリケーションの要求を満たしていることを保
証します。
Datrium DVX は、サーバーに内蔵された SSD 内にアプリケーションデータを 100%配置した拡張性の高いアー
キテクチャーでありながら、エンタープライズレベルの信頼性を提供します。 クラスター化された複数の
DVX データノードは、容量と性能の拡張が容易です。Datrium は非常に信頼性が高く、サーバーに障害が発生
しても稼働を継続します。 最大 10 ノードのデータノードによる書き込みと、最大 128 ノードのサーバーによ
る読み出し性能は、個々のアプリケーションニーズに合わせて DVX を最適化するために必要な拡張性と柔軟
性をもたらします。
Datrium DVX アーキテクチャーは、エンタープライズ IT ユーザーの多くの懸念事項に対処する一方で、信頼性
と最高性能のシステムである Evaluator Group をテストしています。 さらに、独自のスプリット・パス・コン
バージド・アーキテクチャーは、柔軟かつスケーラブルで、ハイコンバージド・ソリューションのシンプル
さを提供します。 ここで示したベンチマーク結果と Datrium DVX のアーキテクチャー特長を理解することで、
IT ユーザーの多くが抱えている懸念事項を解決できることになるでしょう。

8. Technical Insight – Datrium Open Converged Architecture for Performance
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