専門家がクラウドコンピューティングのアーキテクチャとインフラストラクチャの最新トレンドを予測

業界をリードする CTO やアナリストの中には、ハイパースケール アーキテクチャ、ハイブリッド クラウド、IT as a Service、コンテナ、人工知能が 2021 年に IT 組織のホットなトレンドになると予測している人もいます。

業界組織が、増え続けるデータを分析し、そこから価値を引き出そうと努める中、クラウド アーキテクチャとインフラストラクチャは 2021 年に IT 組織にとって注目の話題となるでしょう。

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クラウド アーキテクチャに関しては、一部の組織はハイパースケール企業に倣ってマルチクラウドを導入する場合があります。ハイブリッド クラウドを導入したり、オンプレミスの IT サービスを選択したりする企業もあれば、複数のクラウドを導入する方が合理的であると考える企業もあります。 AI、コンテナ、コンポーザブル インフラストラクチャは、データ資産をより有効に活用しようとする多くの組織にとって重要になる可能性があります。

ここでは、業界をリードする CTO やアナリストが、エンタープライズ インフラストラクチャとクラウド コンピューティング アーキテクチャの発展を予測する際に言及したテクノロジとアプローチの一部を紹介します。 CTO は、2021 年以降の業界やテクノロジーのロードマップに大きな影響を与える可能性のあるトレンドについてさまざまな視点を共有し、アナリストは組織が取るべき次のステップの方向性を示します。

クラウドコンピューティングアーキテクチャの予測

Seagate Technology の最高技術責任者である John Morris 氏は、従来のエンタープライズ アーキテクチャには存在しない規模と効率性の向上を実現するために、ハイパースケール クラウド コンピューティング アーキテクチャを採用する組織がますます増えるだろうと述べています。パブリック クラウドはすべてのユース ケースに適しているわけではありません。プライバシーと規制は、パブリック クラウドを使用するかどうかの決定に影響を与える可能性があります。時間が経つにつれて、データとインフラストラクチャがクラウド プラットフォームからオンプレミスまたはプライベート インフラストラクチャに帰還されるようになります。クラウドの回帰により、組織はクラウド プラットフォームと同様の規模と効率性を獲得することを期待します。

ハイパースケール アーキテクチャの 3 つの重要な要素は、オブジェクト ストレージの使用、分散型および構成可能なインフラストラクチャの採用、階層化を活用して適切なストレージ タイプと比率を実現することです。

HPEのストレージ事業部門のシニアバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーであるトム・ブラック氏は、2021年にはさらに多くの組織がクラウドプラットフォームに移行するだろうと語った。 AWS のようなハイパースケール企業のサービスはオンプレミスに移行し、顧客にローカルコンピューティングおよびストレージサービスを提供しています。 HPE GreenLake のビジネスは成長を続けており、現在 40 億ドルを超える契約が締結されており、より多くのクラウド サービスに対する顧客の需要が実証されています。

彼は、現在、多くの組織がマルチクラウドおよびハイブリッド IT 環境を採用していると考えています。ユーザーがクラウド ロックインを回避しようとするにつれて、マルチクラウドの世界がますます現実的な可能性になりつつあります。使用されるクラウド プラットフォームは万能ではなく、分野によって使用されるクラウド プラットフォームは異なります。たとえば、Google Cloud Platform は AI/データ分析を提供することで知られており、組織はオンプレミスの設備を導入することでこれをミッションクリティカルなアプリケーションに使用できます。 AWS クラウド プラットフォームは DevOps に使用できます。

Pure Storage の CTO である Alex McMullan 氏は、一部の組織では複数のクラウドを展開する必要はないと考えています。複数のクラウドを導入するとコストがかかる可能性があり、ハイブリッド クラウドはコストを削減できますが、一部の組織では、ビジネスの観点から複数のクラウドを導入することはあまり意味がありません。

IBMのフラッシュストレージ事業のCTO兼フェローであるアンディ・ウォールズ氏は、2020年のコロナウイルスの流行により、クラウド・プラットフォーム間でデータを簡単に移動できるハイブリッドクラウドを構築する組織のニーズと要望が加速するだろうと語った。

一部の組織では、2020 年に特定の部門の IoT をクラウドに移行することを本格的に推進しましたが、他の組織では外部ストレージのサポートがさらに強化されています。コロナウイルスの流行によりクラウドへの大規模な移行と外部ストレージの利用減少が起こるのではないかと懸念する人が多かったが、それは起こらなかった。オンプレミスのインフラストラクチャ設定を自動化し、柔軟性を高め、重要なアプリケーションをクラウドに移行したり、クラウドから復帰させたりできるという要件が増えるでしょう。

エバリュエーター・グループのシニアストラテジスト兼アナリストであるランディ・カーンズ氏は、今年はコンテナ向けのプライベートまたはハイブリッドクラウドインフラの導入にさらに重点が置かれるだろうと述べた。ほとんどの組織は、主に VMware を使用して、仮想マシン環境にすでに多額の投資を行っています。現在、多くの開発者がコンテナをベースにしたクラウドネイティブ アプリケーションを提供しています。

組織の運用スタッフは、コンテナ用に別の環境を設定することがよくあります。今後は、より協調的な作業が求められ、IT 組織が戦略的な方向性を設定することが求められます。さらに、多くの組織が OpenShift や Rancher などのコンテナ対応インフラストラクチャに非常に興味を持っていることがわかりました。これらの組織は、事前にパッケージ化され、サポートされており、より迅速に使用できるものを導入したいと考えています。

エンタープライズ インフラストラクチャのトレンド

デル・テクノロジーズのストレージ部門の上級副社長兼最高技術責任者であるスディール・スリニバサン氏は、2021年は従来のベンダーがITをサービスとして提供する年になるだろうと語った。多くの組織はクラウド IT をサービスとして使用してきましたが、現在はオンプレミスで使用したいと考えており、Amazon Outposts などの製品が発売されています。昨年末、Dell Technologies は Project Apex を発表しました。ベンダーを通じて管理される IT の運用管理から顧客を解放します。顧客は、いつさらにサービスが必要かを決定し、必要ない場合は支払いを停止できます。

NetApp のハイブリッド クラウド エンジニアリング担当シニア バイスプレジデントである Octavian Tanase 氏は、AI テクノロジを使用するインフラストラクチャの導入を検討している組織は、従来のニアライン SAS HDD から第 2 世代のストレージ クラス メモリまで、適切なストレージ層にデータを保存するだろうと述べています。ストレージ オペレーティング システムは、アプリケーション シグネチャに基づいて AI を使用し、サービス レベル アグリーメント (SLA) に基づいて低コストの施設にデータを保存することを決定します。

Dragon Slayer Consulting の創設者兼社長である Marc Staimer 氏は、今年末までに、高性能を追求するほとんどのストレージ システムは、ポートあたり 100Gb から 200Gb、さらには 400Gbps に増加するだろうと述べています。

分析が必要なデータの量が帯域幅の処理能力を上回るペースで増加しているため、一部の大手 IT 組織では、2021 年のプロジェクトをポートあたり 200 Gbps 以上で実行することをすでに要求しています。より新しく、より良く、より速く、より大きく、より広範囲なサービスと製品が必要です。通常、AI/分析では、IOPS の問題ではなく、スループットの問題になります。組織は、分析のためにできるだけ多くのデータをできるだけ短時間で取得する必要があります。今年末までに、200Gbpsが主流の標準になるでしょう。しかし、大手製薬会社、エネルギー会社、メディアおよびエンターテイメント業界などの組織では、帯域幅とスループットを懸念する組織は、より高い帯域幅を選択できます。

IDC のリサーチ担当副社長 Eric Burgener 氏は、人工知能/機械学習を活用した次世代のワークロード向けにストレージ プラットフォームを購入する組織が増えており、新しいスケールアウト非構造化ストレージ システムの成長が加速し、2021 年に大きな影響を与えるだろうと述べています。

顧客は、低レイテンシ、ランダム、小さなファイル I/O と、高スループット、シーケンシャルな大きなファイル I/O の両方を処理する必要がある AI/ML 駆動型ビッグ データ分析ワークロードを展開するための適切なタイプのプラットフォームを見つけるのに苦労しています。 20PB を超えるデータを持つ環境の処理は困難であり、多くの組織は既存の並列ファイル システムでこれらの制限に直面しています。これにより、新しいデザインの機会が生まれます。分散メタデータ、ファイルとオブジェクト全体にわたる統一されたグローバル名前空間、ペタバイトを超える規模で動作するように特別に書き直されたデータ保護およびデータ削減アルゴリズムを実装した、真に並列なファイルシステムを備えたスタートアップ企業が登場します。

新しいCXLインターコネクト

マイクロンの新興製品および企業戦略担当上級副社長ラジ・ハズラ氏は、主要な相互接続技術であるCXLが、今後18～24カ月以内に前例のないシステムアーキテクチャの革新への扉を開くだろうと語った。 CXL は、メモリとストレージをコンピューティングに接続する方法を変更します。

現在、メモリはメモリ バスを介して CPU に接続されています。メモリのタイプと世代 (DDR4 または DDR5 など) は、ベンダーの CPU によって決まります。同様に、メモリ、アクセラレータ、FPGA、GPU など、異なるタイプのデバイスは CPU の特性によって決まる異なるインターフェイスを使用し、接続できるデバイスの数には物理的な制限があるため、ユーザーはこれらを簡単に混在させることはできません。 CXL は、すべてのタイプのデバイスに対して単一の相互接続を標準化するオープン インターフェイスです。これは、顧客が特定の CPU に対してライセンスを取得する必要がある独自のインターフェイスではありません。 CPU をあらゆるものに接続できるようになります。 CXL は、より多くのメモリとストレージの階層を作成し、システムがさまざまなワークロードのニーズに対応できるようにするための必要なステップです。

データから価値を引き出す

インテルのオプテイン永続メモリ製品担当シニアディレクターのクリスティ・マン氏は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックによって現状が大きく変わり、人工知能の出現とデジタル化への移行が加速し始めたと語った。多くの組織は、既存のデータベース インフラストラクチャ上に分析機能を構築します。より多くの組織が、高度な小売およびビデオ推奨エンジンを導入し、よりインタラクティブなマルチプレイヤー ゲームを実施し、エッジでより多くのコンテンツを生み出しています。金融サービス業界は、クレジットカード詐欺の検出に分析を利用することに関心を持っています。

シーゲイト・テクノロジーの最高技術責任者ジョン・モリス氏は、2020年にデータは30％増加したが、保存されるデータの割合は年々減少しており、今後5年間で5％から3％未満に低下する可能性があると述べた。その一部はデータの経済性であり、一部はデータから価値を引き出すことです。その結果、データが作成されるソース、エンドポイント、エッジ コンピューティングで機械学習技術がより広く採用され、データの価値が引き出されるようになります。現在、特定のユースケースに対するソリューションの優れた例の 1 つは自動運転車ですが、今後さらに多くのソリューションが登場するでしょう。

エバリュエーター・グループのシニアストラテジスト兼アナリストであるランディ・カーンズ氏は、まず機械学習と人工知能に重点を置き、その後、より伝統的な IT 環境に移行しながら、より多くのデータフローアクセラレータとプロセッサオフロードが見られるようになるだろうと述べています。ストレージとサーバー間のソリッドステート デバイスと NVMe プロトコルを活用できる環境を導入すると、大幅な高速化が可能になります。

次のボトルネックとなるのは、データを処理する能力です。 CPU は、データをより速く処理するために、より多くの作業を実行することに専念します。計算のためにデータをより速く提供し、プロセッサのパワーを解放できる手段がいくつかあります。 1 つのアプローチは、SmartNIC などのアドイン カードにインテリジェンスを挿入することです。 Nvidia BlueField SmartNIC を使用する VMware の VMware Project Monterey は、データ処理の負担を軽減します。もう 1 つのアプローチは、計算ストレージを使用することです。計算ストレージでは、処理の一部を個々のデバイスに移動するため、転送するデータ量は少なくなります。

IBM フラッシュ ストレージ事業の CTO 兼フェローであるアンディ ウォールズ氏は、コンピューティング ストレージの台頭には SNIA ワーキング グループの設立とハイパースケール メーカーからの需要の高まりという 2 つの理由があると述べています。人工知能を実行し、必要なすべてのデータを処理するには、「if」ステートメントを実行するだけで多くのプロセッサ時間が浪費されます。 SSD がこのデータを見つけて送信できるようにすれば、処理時間を大幅に節約できます。

セキュリティ上の課題への対応

シーゲイト・テクノロジーの最高技術責任者ジョン・モリス氏は、セキュリティは常に難しい分野であり、人々はほぼ毎日ニュースでセキュリティの問題について耳にしていると指摘した。組織は、デバイスやデータが侵害されないようにするために、より広範囲にセキュリティ対策を導入するようになります。ブロックチェーンは、複数の当事者が取引に参加し、信頼できる取引を確立できるようにする重要な手段となります。現在、重要なオープンプロジェクトが多数あります。たとえば、Microsoft の Project Cerberus や Google の OpenTitan は、「信頼のルート」インフラストラクチャに関する標準を確立しようとしています。しかし、現在のところ、これら多数のコンポーネント間で信頼のルートを確立する簡単な方法はありません。

この標準を採用することで、さまざまなベンダーのコンポーネントがインフラストラクチャ全体に「信頼のルート」を展開できるようになります。広く普及するまでにはまだ何年もかかるでしょうが、プロトタイプや概念実証はすでに登場しています。ルート オブ トラストは最初にシステム レベルで採用され、その後 HDD や SSD などのシステム コンポーネントにまで拡張されました。