分散ストレージは新しいインフラストラクチャのデータ課題を解決できる

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新しいインフラストラクチャはデータ処理に課題をもたらす

① 大量：膨大なデータが次々と生まれています。 2025年までに、世界で新たに作成されるデータは175ZBに達するでしょう。

②多様性：データは単一の内部的な小さなデータ形式から、多様で動的なビッグデータへと発展します。データ環境は多様かつ複雑であり、テキスト、画像、ビデオなどの非構造化データが大量に生成され、保存されます。

③ リアルタイム: 金融リスク評価、交通自動運転、オペレーターインテリジェントネットワークなどのシナリオはすべて、高速かつリアルタイムのデータ収集、保存、分析によって実現されます。 2023 年までに、リアルタイム データは世界のデータ サークルの 24.5% を占めることになります。

④クラウドコンピューティング：将来的には、世界中の企業の70％以上がマルチクラウド展開モデルを選択し、コアデータセンターのデータストレージ容量が50％以上を占めるようになります。

⑤ スペース：現在、企業内に保管されているデータは2％未満であり、そのうちデータ分析に使用されているのは10％のみです。これは、我が国のデータ保存および利用能力に大きなギャップがあることを示しています。

分散ストレージと分散システムの改善

簡単に言えば、分散ストレージとは、ネットワークを介して各マシンのディスク領域を使用し、これらの分散ストレージ リソースを仮想ストレージ デバイスに形成するデータ ストレージ テクノロジです。データはネットワークのさまざまな場所に分散して保存されます。

たとえば、データが人に例えられ、ストレージがバスに例えられているとします。直留は人を運ぶバスです。春節の旅行ラッシュになると、交通手段としてバスが足りなくなるため、電車や高速鉄道が利用されます。電車や高速列車は車両に乗った人を一人ずつ輸送し、分散保管します。

分散システムが登場した根本的な理由は、単一のコンピュータでは完了できない計算およびストレージタスクを通常のマシンを使用して完了し、より多くのデータを処理することです。

① 容量の水平拡張：ストレージノードを追加することでクラスター容量の拡張を実現します。ネットワークの強力なスケーラビリティにより、理論上はノード数を数千にまで拡張でき、膨大なストレージ容量のニーズにも十分対応できます。

② 接続の水平拡張: 従来のストレージアプリケーションでは、ネットワークアクセス帯域幅がボトルネックになることがよくあります。主な理由は、ストレージの外部インターフェースの数を拡張する能力が限られていることです。分散ストレージはこの問題をうまく解決できます。インターフェースの数はノード数に応じて増加し、アクセス帯域幅の線形増加を実現します。

③ 線形性能向上：各ノードの性能（IOPS帯域幅）は基本的に決まっており、ノード数の増加に伴って全体の性能は線形に向上し、ビジネス規模拡大後の性能要件を満たします。

5G+分散クラウドが新しいインフラストラクチャのエッジエンパワーメントを加速

わが国の5Gは正式に大規模な商用化段階に入り、エッジ接続に対する需要が大きいビジネスシナリオが活発な発展の新たな機会をもたらしました。

この傾向により、エッジエンパワーメントの需要がクラウドコンピューティング機能の低下を促し、分散クラウドがコンピューティングアーキテクチャの進化における新たなトレンドになります。

5G と分散クラウドの統合により、新しいインフラストラクチャのエッジ強化が加速します。同時に、それが生み出した大規模なエッジ接続シナリオにより、クラウド コンピューティングはよりグローバルな分散型の組み合わせモデルへと進化しています。

5Gの大規模な商用展開に伴い、産業インターネットやデジタルメディアなどの業界では、5G統合の商用展開が徐々に行われています。スマート医療、自動車のインターネット、スマートシティ、デジタル農業などの分野でも5Gの応用が模索・実践されています。

分散クラウドが登場し、新しいインフラストラクチャにおいて重要な力となっています。エッジエンパワーメントの需要により、クラウド コンピューティング機能が低下し、分散クラウドがコンピューティング アーキテクチャの進化における新たなトレンドになりました。

従来のクラウド コンピューティングと比較して、MEC (マルチアクセス エッジ コンピューティング) エッジ クラウドは、接続性とコンピューティング機能の組み合わせを重視しています。リソース層、仮想化層、プラットフォーム層、アプリケーション層をカバーする完全なアーキテクチャ システムが含まれており、ローカル転送、ネットワーク機能の公開、ネットワーク リソース管理などの独自の機能を重視しています。

HTTPに代わると期待されているIPFSは、

インターネットは HTTP プロトコルに基づいて構築されており、これによりインターネットは急速に発展しました。しかし、今日のインターネットの発展により、HTTP は徐々にその欠点を克服してきました。 HTTP は集中化されており非効率であり、コストが非常に高くなります。

現在のネットワークの基盤となっている HTTP プロトコルの集中化によって生じる問題が、ますます顕著になってきています。ダウンロード速度が遅い、データセキュリティが不十分、ストレージコストが高い、データ保持期間が短い、帯域幅が限られていて高価である、などの制約は、明らかに来たる新しい時代に適応できません。

IPFS (分散ファイルシステム) は、ピアツーピアのハイパーメディア伝送プロトコルです。コンテンツ アドレス指定に基づいて、HTTP よりもダウンロード速度が速く、データのセキュリティが高く、ストレージ コストが低く、データの保持時間が長くなります。ネットワークに参加する人が増えるほど、ネットワークはスムーズになります。

統計によると、疫病の発生前、IPFSは2019年にパブリックネットワークで30倍に成長し、世界中で300億以上の有効なストレージデータを蓄積しました。現在、2年ごとに倍増する勢いで爆発的に成長しています。

これは、データストレージ、コンテンツ共有、ファイル転送、オンラインビデオ、ソーシャルネットワーク、分散型トランザクション、アイデンティティサービス、ブロックチェーンアプリケーション、金融電子商取引など、さまざまな分野で IPFS が現在成功裏に適用されているエコシステムと密接に関連しています。

5G テクノロジーとアプリケーションが爆発的に発展する中、データ ストレージ需要の爆発的な増加もストレージ テクノロジーの変化の重要な原動力となっています。

5Gの登場により、IPFSに高帯域幅が提供され、IPFSの利便性が向上しました。新しいインフラストラクチャ、5G、IPFS の組み合わせは、間違いなくストレージの新しい時代を築くでしょう。

分散ストレージは依然としていくつかの技術的なボトルネックに直面している

① 現在の分散ストレージでは、データ価値の階層化と効果的なインセンティブを実現できません。基盤となるアーキテクチャとアプリケーション層戦略を組み合わせることも検討できます。

② 分散ストレージは、コード実装からプロトコル層まで最適化の余地が大きいが、ネットワーク規模による制限があり、I/Oパフォーマンスの問題もある。

③ より価値の高いデータを保管しているユーザーは、より大きなサービス品質リスクを負う必要があり、支払い意欲が低く、アプリケーション層のソリューションを必要とします。

④ システムの運用・保守コスト、サービス品質、マクロ規制などの問題を考慮すると、今後の分散ストレージシステムでは、運用コストを補うために集中型の組織形態を導入する必要がある。