ソフトウェア定義ストレージ(SDS)とは

2024年2月20日

執筆者

Josh Schneider

Senior Writer

IBM Blog

Ian Smalley

Senior Editorial Strategist

ソフトウェア定義ストレージ(SDS)とは

ソフトウェア定義ストレージ(SDS)は、ソフトウェア・レイヤーを使用して、基盤となる物理ストレージ・ハードウェア・インフラストラクチャーからストレージ・リソースを切り離すデータ・ストレージ手法です。

SDSは、さまざまな種類のストレージ・デバイスやシステムにわたる組織の広範なストレージ環境内で利用可能なストレージ・リソースを効果的に抽象化します。従来の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)・システムは、独自のハードウェアまたはベンダー固有のソフトウェアに依存することがよくありますが、SDSソリューションは一般に、業界標準またはx86 serverなどのコモディティ・ハードウェアを使用して、互換性のないシステムを統合できます。

SDSは抽象化することで、使用されている固有のストレージ・ハードウェアに依存することなく、ポリシー・ベースのプロビジョニングと動的なストレージ・リソース管理を可能にします。SDSは仮想化を使って、ストレージ・リソースの統合プールを作成します。これにより、自動化またはソフトウェア対応のダッシュボード・インターフェイスを通じて、動的にリソースを割り当てることが可能になります。

通常、従来のデータ・ストレージ・インフラストラクチャーは、さまざまなストレージ・ハードウェアで構成され、それぞれが独自のソフトウェアによって管理されています。このアプローチでは、多くの場合、柔軟性のないベンダーまたはメーカーのシステムに縛られて硬直した構造になり、保守やデータ移行、拡張が困難になります。また、従来のストレージ技術がデータ・サイロやシステムの複雑化に寄与するために、データの断片化や可視性の低下も大きな問題となっています。

SDSにより、組織は独自のインフラストラクチャーへの依存から解放され、ニーズに最適なベンダーとハードウェアを自由に選択できるようになります。抽象化ストレージは、コンピューティングやネットワーキングなどの他のデータセンター・コンポーネントから独立して、特定のストレージリソースをスケールアウトできるため、より優れた柔軟性、効率性、高速な拡張性が実現されます。

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ソフトウェア定義ストレージの種類

ソフトウェア定義ストレージ(SDS)は、基盤となるハードウェアからストレージ管理とリソースを分離する多数の個別テクノロジーで構成されており、それぞれにはタスクに応じた独自のユースケースがあります。SDSの一般的な形式には、次のようなものがあります。

  • ソフトウェア定義ストレージ・アプライアンス:標準的なサービスや仮想マシン(VM)上で動作する仮想アプライアンスが、ハードウェア・アプリケーションをソフトウェアで再現し、データ重複の管理、データの複製、シン・プロビジョニングなどの一般的なストレージ・サービスを提供します。
  • Virtual SAN(VSAN): 仮想ストレージ・エリア・ネットワーク(SAN)は、クラスター化された複数のサーバーのローカル・ストレージを集約して共有ストレージ・プールを作成します。これにより、組織は従来の共有ディスク・アレイを使用しない仮想環境で直接接続ストレージ(DAS)を使用できます。
  • スケールアウト・ファイルシステム: 分散ファイル・システムの一種で、クラスタにノードを追加することで水平方向にスケールアウトするように設計されており、複数のサーバーにわたってストレージ容量とパフォーマンスを向上させます。
  • ソフトウェア定義オブジェクト・ストレージ(SDOS): ファイル階層やセグメント化されたデータ・ブロックではなく、個々のデータを個別のオブジェクトとして扱うオブジェクト・ストレージ・アプローチ用に設計された特殊なSDSシステムです。
  • ソフトウェア定義ストレージ(Block Storage): スナップショット、シン・プロビジョニング、データの複製などの機能を備え、Block Storage専用に設計されたソフトウェア定義ストレージの一種です。
  • ストレージ・エリア・ネットワーク(SAN)用のソフトウェア定義ストレージ: SANリソースの集中ストレージ管理と仮想化を可能にするために設計されたSDS。
  • クラウド向けソフトウェア定義ストレージ: クラウド・ストレージ環境向けに特別に設計されたSDSは、基盤となる物理ハードウェアを抽象化することで、組織に柔軟でスケーラブルなクラウドベースのストレージを提供します。
  • ハイパーコンバージド・ストレージ: ハイパーコンバージド・インフラストラクチャー(HCI)・ソリューションは、仮想化を使用して、ストレージだけでなく、コンピューティングおよびネットワーク・コンポーネントを含むデータセンター全体を抽象化します。HCIは、仮想化を使用して通常のネットワークハードウェアをソフトウェア定義ネットワーク(SDN)に置き換えるのと同様に、ストレージリソースの効率的かつ動的な割り当てを実現するためにSDSも活用します。
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ソフトウェア定義ストレージの仕組み

ソフトウェア定義ストレージ(SDS)は、ハイパーバイザーなどのソフトウェア・レイヤーを通じてストレージを抽象化するプロセスを実現します。このソフトウェアは、SAN、SSDなど、さまざまな種類のストレージで利用可能なすべてのストレージ・リソースを効果的に管理、仮想化、制御できる中央監視システムとして機能します。さらに、ストレージ・ハイパーバイザーは、異種ストレージシステム全体にわたる可用性、速度、リソース活用を向上させるとともに、柔軟性と効率性を高め、自動プロビジョニング、スナップショット、データ重複排除、レプリケーションといった有用なサービスを提供します。

仮想レイヤーとして、ストレージ・ハイパーバイザーは集中管理されたスムーズなストレージアクセスを提供し、IT運用を大幅に簡素化するとともに、異なる形式や互換性のないストレージモデルの統合を容易にし、多様なアプリケーションへの対応を可能にします。

ソフトウェア定義ストレージの主な機能

ソフトウェア定義ストレージ(SDS)ソリューションは、いくつかの主要な機能で構成されています。

ソフトウェア・レイヤー

SDSの特徴的な要素であるソフトウェア・レイヤーは、すべてのストレージリソースのプロビジョニング、管理、最適化を可能にするストレージ管理アプリケーションです。

ストレージの仮想化

仮想化を介し、SDSソリューションはストレージを基盤となるハードウェアから切り離し、システム全体でストレージリソースにアクセスできるようにします。

ストレージ・プール

仮想化によって、すべての利用可能なストレージを集約・統合・集中管理したプールが構築され、動的なリソース割り当てとストレージ容量の最適な活用が可能になります。

アプリケーション・プログラミング・インターフェース(API)

SDSソリューションに共通する機能であるAPIにより、さまざまなシステム、ソフトウェア、ハードウェア間の相互運用性が実現します。

データ管理

統合・集中管理されたストレージは、データ保護、データの複製、データ重複の管理(不要なファイルのコピーや冗長性を削除する手法)、災害復旧など、さまざまなデータ管理機能を可能にします。

ソフトウェア定義ストレージのメリット

SDSにより、効率とパフォーマンスの向上に加えて、組織にとっていくつかの魅力的なメリットが得られます。

コストの削減:

SDSは、新しいハードウェアを購入することなく、既存のストレージ・リソースの価値を最大限に高め、所有しているストレージの容量を向上させるコスト効率の高い方法です。SDSは、ストレージリソースを基盤となるハードウェアから切り離すことで、高価な専用ハードウェアの代わりに低コストのストレージ代替手段を活用できるようにします。

互換性の向上

仮想ストレージは独自のハードウェアやソフトウェアの制限を受けないため、SDSは組織をベンダー・ロックインから解放し、ハードウェアをより柔軟に選択できるようにする効果的な方法です。

オペレーションを簡素化する

SDSは、ストレージのプロビジョニング、監視、トラブルシューティングに関連する複雑なワークロードを自動化または簡素化することで、多くのストレージ管理関連タスクを大幅に効率化し、ITコストの削減に貢献します。

拡張性

SDSは、単にスケールアップするだけでなく、スケールアウトを目指す運用にも適しています。SDSは、不要なコンピュートノードやネットワークノードを追加することなく、SANディスクやSSDなどのストレージノードを簡単に追加できるようにすることで、リニアな拡張性を実現します。

ソフトウェア定義ストレージのユースケース

ソフトウェア定義ストレージ(SDS)は、効率性、互換性、柔軟性のいずれかでストレージ・アーキテクチャーを最適化したいと考えている組織にとって貴重なソリューションで、以下のような今日のデジタル環境で一般的な多くの特定のユースケースでさらに大きな価値があることが証明されています。

仮想環境

SDSソリューションは、仮想化環境の管理においてよく導入されており、そこでの動的なストレージ再割り当ては、ワークロード要件に応じて 仮想マシン(VM) を最適化するために特に役立ちます。

クラウド・コンピューティング

クラウド・コンピューティングプライベートクラウドパブリッククラウドハイブリッドクラウド環境を導入している組織にとって、SDSは、オンプレミスとクラウドベースのデータ管理間の移行を促進する、コスト効率に優れたアジャイルなフレームワークを提供します。

ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)

科学的モデリングや機械学習など、高性能コンピューティング必要とするデータ集約型プロジェクトに取り組んでいる組織は、多くの場合、最適化された動的なストレージ割り当てと管理のためにSDSの恩恵を受けています。

ビッグデータ分析

本質的にスケーラブルで柔軟性のあるSDSは、大量のデータの保存と処理に優れており、特にビッグデータ分析に役立ちます。

災害復旧

SDSは、業界全体にわたって、回復力のある災害復旧のための強力なデータ保護を提供します。データの可用性と整合性が重要な場合、SDSを使用してデータ複製を促進し、ダウンタイムを削減し、事業継続性を確保します。

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