倉庫の棚にある段ボール箱

エッジ・ストレージとは

エッジストレージの定義

エッジストレージは、センサー、モノのインターネット(IoT)デバイス、カメラなど、データの発生源またはその近くでデータを保管、管理、処理するデータ・ストレージの手法です。データを中央集権的なデータセンターやクラウド環境にルーティングするのではなく、データが生成された場所の近くに保持します。

このアプローチでは、データは分散されたエッジロケーションに格納されます。これには、地域データセンター、オンサイトサーバー、およびユーザーやデータソースの近くに配置されたその他のITインフラストラクチャが含まれます。処理はローカルで行われるため、データを中央施設と何度もやり取りする必要が軽減されます。その結果、応答時間が短縮され、帯域幅の消費が削減され、レジリエンスが向上します。

一部の業種・業務では、ローカル処理が非常に重要です。例えば、ヘルスケア分野では、ウェアラブル・デバイスを使用して患者のバイタル・サインを追跡し、即時対応が必要な変化について医療従事者に警告することができます。エネルギー分野では、電力網上のセンサーが設備の問題を検知し、停電が発生する前に故障にフラグを立てることができます。

企業は、高性能、拡張性、信頼性を重視しながら、データを大規模に管理するためにエンタープライズ・エッジ・ストレージ・システムへの依存度が高まっています。人工知能(AI)の普及が進み、ネットワークに接続されるデバイスが増えるにつれて、エッジストレージは、組織がリアルタイムでデータを処理・活用する方法において重要な役割を担うようになりました。

なぜエッジストレージが重要なのか?

高速接続、特に 5Gの進歩と クラウド・コンピューティング、AI、 機械学習(ML)の進歩により、ストレージインフラの環境は大きく変わり、エッジストレージの役割が増大しています。

Straits Researchの研究によると、世界のエッジコンピューティング市場は2024年に38.32億米ドルと評価されており、2025年の55.44億米ドルから2033年までに1,065.63億米ドルへと成長すると予測されており、年平均成長率(CAGR)は44.7%です。1

この増加の大きな原動力となっているのは、データ量です。IDCによると、生成AIやその他のテクノロジーに支えられて、生成されるグローバルデータは2028年までに393.9 ZBに達すると見込まれています。2こうしたデータは、クラウドやオンプレミスのデータセンターに移動するのではなく、エッジに発信され、エッジに定着することがますます増えています。

エッジにデータを保持する理由は、データ・グラビティ―からデータ主権まで多岐にわたります。データ・グラビティ―とは、移動にコストがかかるアプリケーションやサービスがデータに引き寄せられる傾向を指し、データ主権とは、データを特定の境界内に保持することを義務付ける規制を指します。

もう一つの要因がセキュリティです。IBMの「データ侵害のコストに関する調査2025」によると、複数の環境に保存されているデータに関わる侵害には、平均で505万米ドルがかかり、特定と封じ込めに276日を要しています。エッジのローカルにデータを保管することで、複数の環境にまたがって保存されなくなり、組織が監視および保護する場所が少なくなります。

金融などのリアルタイムのデータ処理に依存する業種・業務では、遠隔クラウドへのデータのルーティングに伴う遅延は許容できません。エッジストレージは、データを収集した時点でオンサイトでデータを処理して保存することで、この課題に対処します。

AIストレージニーズの高まりは、エッジストレージの必要性をさらに高めています。AI推論が集中型データセンターから分散型デバイスや施設へと移行するにつれて、高速なローカルストレージへの需要も高まっています。これにより、クラウド接続に依存せずにAIワークロードを処理するために、NVMe SSDなどの高性能ストレージメディアの使用が増えています。

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エッジストレージの起源

エッジストレージは、ネットワークやコンピューティングの進歩、そしてデータが生成される場所に近い場所でデータを処理するという傾向の高まりによって、数十年にわたって進化を遂げてきました。

その起源は1990年代後半に遡ります。当時、ウェブページや動画を、遠く離れた単一のサーバーからではなく、ユーザーに近い場所に設置されたサーバーから配信するために、コンテンツ配信ネットワーク(CDN)が構築されました。距離が短いほど、配信が速くなります。これらのネットワークが成熟し、コンテンツとともにアプリケーションをホストするようになるにつれて、エッジ・インフラストラクチャーが処理できる範囲は大幅に拡大しました。

2000年代初頭までには、商用エッジコンピューティング・サービスは、オンラインショッピングカートやニュースフィードなど、リアルタイムで更新する必要がある実用的な日常的なタスクを処理するようになりました。

それ以来、 ITインフラがより多くの場所やデバイスの種類に拡大するにつれて、エッジ設定の規模と複雑さは増大してきました。今日のエッジ・アーキテクチャーには、エッジ・サーバー、エッジ・ゲートウェイ、高速ネットワーキング、ローカル・ストレージ・メディアが含まれ、データは発生場所の近くで収集、処理、ルーティングされます。

現代のエッジデプロイメントでは、コンテナKubernetesの導入が増えています。これにより、輸送ネットワーク、エネルギーグリッド、小売チェーンにまたがるかどうかにかかわらず、組織がエッジと中央のクラウド設定全体でワークロードを一貫して管理できるようになります。

組織がより多くの拠点でより多くのデータを管理するようになるにつれて、ストレージをソースの近くに保つことが、分散型ITインフラストラクチャーの構築と管理における現実的な要素になってきています。

エッジストレージ、クラウドストレージ、オンプレミスストレージの比較

エッジ、クラウド、オンプレミスの環境は、それぞれ最新のデータ・ストレージとITインフラストラクチャーにおいて重要な役割を果たしています。これらのテクノロジーを組み合わせて使用する組織が増えています。

  • クラウドストレージは、データやファイルがサードパーティのプロバイダーによってオフサイトに保管され、インターネットまたは専用のプライベートネットワーク接続を介してアクセスされるクラウド・コンピューティングサービスモデルです。クラウドストレージ公開プライベートハイブリッドのいずれかで、長期的な保存、大規模な分析、どこからでもアクセス可能なデータに適しています。
  • オンプレミスストレージとは、組織自身の施設内の、組織が所有・管理するハードウェア上でデータを保持するストレージのことです。官公庁・自治体向けのワークロードや、ネットワーク経由でデータをルーティングしなくてもより適切に動作するワークロードなど、セキュリティーやコンプライアンスが厳しいワークロードに対して、最大限の制御と予測可能なパフォーマンスを提供します。
  • エッジストレージはデータが生成・利用される場所に最も近い位置にあります。クラウドやオンプレミスのストレージを置き換えるのではなく、それらを補完します。エッジ・ストレージは、リアルタイム処理とローカル・データ取得を処理し、長期のストレージまたはより詳細な分析が必要なもののみをクラウドまたは中央データセンターに送り返します。

ほとんどの大規模組織は現在、これら3つすべてを使用して、ビジネス・ニーズに最も適したストレージ・ソリューションを中心にデータ・インフラストラクチャーを構築しています。

エッジストレージの仕組み

エッジストレージは分散コンピューティングモデルを採用しています。すべてのデータを1つの中央の場所に保持するのではなく、複数の物理ノードにまたがって保存および処理します。エッジ・ノードはデータをローカルにキャッシュし、必要に応じてオリジン・サーバーから取得し、トラフィックを遠くのデータセンターにルーティングすることなく、近くのユーザーやデバイスからのリクエストに対応します。

主要なエッジ・ストレージ・コンポーネントの内訳は次のとおりです。

  • エッジサーバー:エッジサーバーは、データの発生源でデータを保管および処理します。分散したロケーションで実行するように構築され、多くの場合、オンサイトに専用のITスタッフがいなく、コンパクトでレジリエントである必要があります。エッジ・サーバーのクラスターは、より大量のデータを処理したり、1つのサイトがダウンした場合に単一のサイトでバックアップを提供したりできます。
  • NVMeおよびSSDストレージメディア:非揮発性メモリエクスプレス(NVMe)を使用するPCIベースの SSD は、ビデオ処理や高性能計算(HPC)ワークロードなどのデータ集約型タスクを従来のハードディスクよりもはるかに高速で処理します。大容量SSDメディアは、中央システムに常時接続せずに映像をローカルに保管してアクセスする必要があるエッジサイトでのビデオ監視などのユースケースをサポートします。
  • オブジェクトストレージ:オブジェクトストレージは、ビデオファイルやセンサー画像などの大量の非構造化データを扱い、従来のファイルストレージシステムのようなオーバーヘッドなしでスケールできます。多くの組織では、データをクラウドまたはオンプレミス・システムに送信して長期保存する前に、エッジでデータをローカルで保持するためにこれを使用しています。
  • AI推論ハードウェア:グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)ニューラルプロセッシングユニット(NPU)は、AIモデルをエッジデバイス上で直接実行し、中央システムに送信するのではなく、ローカルに保存されたデータを利用します。セキュリティカメラは現場で映像を分析でき、工場のセンサーはクラウドへの往復なしで異常を検知できます。
  • データ管理および階層化ソフトウェア:ソフトウェア層は、どのデータがエッジに残るか、どのデータが中央ストレージに移動するか、システムがどのデータを削除するかを制御します。エンタープライズエッジストレージソリューション(例:IBM FlashSystem、AWS Outposts、Dell EMC)は、分散デプロイメント全体でストレージ管理と監視ワークフロー自動化し、組織が事前に定めたルールを適用します。さらに、オープンなアプリケーション・プログラミング・インターフェース(API)により、アプリケーションはすべてのエッジロケーションにわたるデータにアクセスし、管理することが可能になります。
  • ネットワークおよびゲートウェイインフラストラクチャ:信頼性の高い接続性とエッジゲートウェイは、エッジノードと中央システム間でデータが移動する速度を制御します。また、データがネットワークの境界を安全に越えられるようにします。通信会社は5Gカバレッジを提供しており、これによりエッジのデプロイメントで処理し、サポートできるデータ容量が増加し、モバイルと分散した場所の間でのレイテンシーが短縮します。
  • 中央データセンターまたはクラウド:中央データセンターまたはクラウドは、データのプライマリコピーを保管し、ローカル処理後にエッジノードが転送したものを取得します。より適切に実行される一元的で長期的な保存と分析を処理します。

エッジストレージのメリット

エッジ・ストレージは、分散した場所でデータを管理する組織にさまざまなメリットをもたらします。

  • 低遅延: データをソースの近くに保管・処理することで、応答時間が速くなり、 ユーザーエクスペリエンスが向上します。これは自動運転車やリアルタイムビデオ分析のような時間の厳密さが求められるアプリにとって非常に重要です。
  • 帯域幅コストの削減:エッジストレージは、ローカルで処理することにより、ネットワークを通過するデータ量を削減します。組織はクラウドにリーチするために必要なものだけを送信するため、クラウドの料金が削減され、エグレスとデータ・ストレージのコストが削減されます。
  • レジリエンスとオフラインオペレーション:エッジノードは独立して動作するため、中央システムの障害や接続切れが発生してもオペレーションに支障をきたしません。遠隔地にある産業施設や軍事施設など、完全に切断されていたりエアギャップのある環境では、エッジ・ストレージが中央システムにリンクせずに機能することができます。
  • ストレージの柔軟性:ネットワーク接続ストレージ(NAS)ストレージ・エリア・ネットワーク(SAN)、オブジェクトストレージはすべてエッジで動作し、単一のリモートサイトから数百の場所まで変化するストレージニーズに対応するようにスケーリングします。組織は、非構造化データ用のオブジェクトストレージや、高性能アプリケーション用のSANなど、ワークロードに合ったストレージタイプを選択できます。
  • エッジのAI:分散デバイス上のエッジAIモデルを実行するには高速なローカルストレージが必要です。これがない場合、AI推論はクラウド接続で待機します。エッジ・ストレージは、データ階層化とライフサイクル管理も処理し、適切なデータをオンサイトに保持し、古いデータや優先度の低いデータを安価な中央ストレージに自動的に移動します。
  • セキュリティ:データをローカルに保持することで、共有インフラストラクチャから離れ、公共またはサードパーティのネットワークを経由しなくなるため、リスクが軽減されます。規制対象の業種・業務の組織では、データが施設の外に出ない場合、アクセス・ポリシーを一貫して適用することが容易になると考えています。
  • データ主権:多くの業種・業務はデータ主権の規制の下で運営されており、データの行き先を制限しています。エッジストレージにより、データをクラウド経由でルーティングすることなく、組織がデータの保存場所とアクセスできるユーザーを直接制御できます。

エッジストレージのユースケース

多くの業種・業務では、すべてを中央施設に送信する速度が十分ではなく、実用的でなく、コスト効率も悪い場所で大量のデータが生成されます。エッジストレージは、そのデータを最も必要な場所に保管します。

製造業

工場では、機械や生産ラインから絶え間ないデータの流れが生成されます。オンサイトに保管することで、ダウンタイムが発生する前に設備の問題を検出できます。

医療

病院や診療所は、大規模で継続的、かつ規制の厳しいデータを処理します。施設内に留めることで、臨床システムは治療に必要なデータを迅速に得られ、HIPAAコンプライアンスおよびデータレジデンシー要件も満たすようになります。

小売

ネットワークがダウンしても、店舗の営業を続けるために、エッジストレージが役立ちます。POSシステム、監視カメラ、在庫ツールをすべてローカル・ストレージで実行でき、データはスケジュールに応じて中央システムに同期されます。何百もの拠点を持つ小売業者にとっては、すべてのトランザクションを中央ハブを通じてルーティングする必要もなくなります。

エネルギー・公益事業

電力会社、パイプライン事業者、再生可能エネルギー事業者は、多くの場合、接続が限られている遠隔地で作業しています。これらのサイトは、中央データセンターに依存せず、運用データをローカルに保管・分析し、必要に応じてアラートを送り返します。

スマートビルディング

HVACシステム、アクセス制御、占有センサーは、温度の調整やアクセスの管理、エネルギー使用量の追跡など、建物内の意思決定を促進するデータを生成します。データをローカルに保持することで、建物のオペレーションをクラウド接続の応答を待たずに続けることができます。

エッジ・ストレージのベスト・プラクティス

エッジ・ストレージは、集中型データセンターには存在しない管理上の課題をもたらします。ハードウェアは遠隔地にあるか、場合によっては人員がいない場所で稼働するため、セキュリティを一貫して実施することは困難です。ここでは、役立つ実践方法をいくつか紹介します。

  • データライフサイクルポリシーを事前に定義する:どのデータをエッジに残すか、何を中央ストレージに移動するか、各タイプをどのくらいの期間保持するかを決定します。明確なポリシーがないと、組織がエッジ・サイトに十分なストレージ容量を持たなかったり、必要以上にデータを保持したりすることがよくあります。
  • 監視と更新を集中管理する:リモートサイトには専任のITスタッフが不足していることが多いです。エッジ・ロケーションの数が増加しても、ソフトウェア更新、ストレージの性能、セキュリティー・ポリシーを中央プラットフォームで管理することで、分散デプロイメントを管理しやすくなります。
  • 冗長性を確保する:エッジストレージのハードウェアは、空調や物理的なセキュリティ対策が施されていない場所で稼働することがよくあります。重要なサイトでは単一サーバーではなくクラスターをデプロイすることで、1回の障害でローカル・ストレージが停止することを防ぎます。
  • すべての拠点に一貫したセキュリティポリシーを適用する:どのエッジノードも、ネットワークへの潜在的な侵入経路となる可能性があります。アクセス制御とセキュリティー・ポリシーは、中央システムだけでなくどこに保管されていてもデータを保護するために、すべてのサイトを対象とする必要があります。
Stephanie Susnjara

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

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脚注