ついにハイパーコンバージェンスとエッジコンピューティングとは何かが明らかになった。

近年、中国ではハイパーコンバージェンスが急速に成長しています。 IDCが発表した最新のレポートによると、中国のハイパーコンバージェンス市場の成長率は2019年上半期に56.7%に達し、前年同期を大幅に上回った。ガートナーが発表した最新のレポートによると、わが国のハイパーコンバージェンス市場は2023年までに23％の急成長を維持し続けると予想されています。ハイパーコンバージェンスの対象範囲はさらに拡大しています。サービス提供顧客が大規模企業へと拡大しているだけでなく、適用シナリオもサーバー仮想化やVDIからデータベースやプライベートクラウドなどの基幹業務へと拡大しています。

5G 時代のエッジ コンピューティング データ センターの台頭により、ハイパー コンバージェンス市場はより大きな開発スペースを生み出しています。ガートナーは、2023年までにハイパーコンバージド製品の35%以上がエッジコンピューティングの分野で使用されると予測しています。ハイパーコンバージェンスとエッジコンピューティングについて学びましょう。

01 ハイパーコンバージェンスの起源と意味

クラウド技術や仮想化技術の発展により、ネットワーク サービスを構築するための新しいアイデアやソリューションが生まれています。 VSAN テクノロジーは、2013 年の VMware カンファレンスで提案されました。その主なコンセプトは、仮想化クラスターにフラッシュ メモリとハード ディスクをインストールしてストレージ層を構築することです。 VSAN テクノロジーは、十分なディスク スロットおよびストレージ コントローラを備えた VSAN ホストを構成して、スケーラブルな分散ストレージ アーキテクチャを形成し、管理しやすい共有ストレージ ソースを生成します。ハイパーコンバージド アーキテクチャの概念は、VSAN テクノロジーに基づいて生まれました。

ハイパーコンバージド アーキテクチャは、水平方向にスケーラブルなソフトウェア定義アーキテクチャの新世代です。 CPU、メモリ、ストレージ、ネットワーク、仮想化ソフトウェア プラットフォームを統合した汎用ハードウェア ユニットで構成されており、固定された中央ノードはありません。その中核となるコンセプトには、直線的な水平拡張、コンピューティング能力とストレージ容量の統合、サーバー側のストレージ メディアとしての高速フラッシュ メモリの使用などがあります。ハイパーコンバージド アーキテクチャは、サーバー、ネットワーク、ストレージの従来の分離された境界を打ち破り、統合された HCI 形式を実現します。

02 ハイパーコンバージェンスとは何ですか?

ハイパーコンバージェンスの「ハイパー」は「仮想化」を意味します。 「ハイパーコンバージェンス」の英語名は Hyper-Converged です。ご覧のとおり、ハイパーコンバージド アーキテクチャの名前に「ハイパー」という言葉が含まれていますが、これは神秘的な概念ではなく、「スーパー」を意味するものでもありません。代わりに、これは仮想化を意味する英語の単語 Hypervisor の「Hyper」に相当し、仮想化コンピューティング アーキテクチャに対応します。

ハイパーコンバージド アーキテクチャの最も中核的な変更点はストレージであり、このコンセプトを最初に推進したのはすべてインターネットを背景としたストレージ スタートアップ企業でした。基盤層では標準化された x86 ハードウェア プラットフォームを使用し、上位層ではソフトウェア定義のアプローチを採用してコンピューティング、ストレージ、ネットワークなどのリソースを統合することで、展開を簡素化するだけでなく、運用と保守の効率も向上します。つまり、ハイパーコンバージェンスは、ソフトウェア定義テクノロジーを通じて大規模なデータセンターを構築し、仮想化テクノロジーとエンタープライズ IT シナリオを組み合わせて、企業向けのスケーラブルな IT インフラストラクチャを実現することに着想を得ています。

「ハイパーコンバージド アーキテクチャ」とは、同じユニット機器セット (x86 サーバー) にコンピューティング、ネットワーク、ストレージ、サーバー仮想化のリソースとテクノロジだけでなく、キャッシュ アクセラレーション、データ重複排除、オンライン データ圧縮、バックアップ ソフトウェア、スナップショット テクノロジなどの要素も組み込まれていることを意味します。複数のノードをネットワークを通じて集約することで、モジュール式のシームレスな水平拡張 (スケールアウト) を実現し、統合されたリソース プールを形成できます。

ハイパーコンバージェンスは、ハードウェアをベースとし、オペレーティングシステムの下位に位置するミドルウェアであると理解できます。これは、ソフトウェア定義データセンター (SDDC) のアーキテクチャであり、新しいデータセンター インフラストラクチャ ソリューションです。ハイパーコンバージェンスのコアテクノロジーは、分散ファイルシステム (NDFS) を使用して、従来の SAN および NAS ストレージと SAN スイッチで構築された高価なストレージネットワークを置き換え、仮想化されたコンピューティングとストレージを 1 つのプラットフォームに高度に統合することです。現在、業界では一般的に、ソフトウェア定義の分散ストレージ層と仮想化コンピューティングがハイパーコンバージド アーキテクチャの最小セットであり、一般的に次の共通コア コンポーネントを備えていると考えられています。

• X86 サーバー アーキテクチャに基づく分散ストレージ。サーバー仮想化に基づいて、ストレージ仮想デバイスを展開することでローカル ストレージ リソースを仮想化し、クラスタリングを通じてリソース プールに統合して、仮想マシンにストレージ サービスを提供します。
• 高速インターネット。ハイパーコンバージェンスは、10 ギガビット イーサネットを使用して、分散コンピューティングおよびストレージ クラスターにスケーラブルで可用性の高いネットワーク チャネルを提供します。
• )統合管理プラットフォーム。仮想化されたコンピューティングとストレージは同じプラットフォーム上で管理され、管理者はパフォーマンスと容量の監視、問題のトラブルシューティング、その他のメンテナンス タスクを同じプラットフォーム上で実行できます。

ハイパーコンバージド アーキテクチャは、コンピューティング、ストレージ、ネットワークなどのリソースを統合して統合リソース プールを作成し、ストレージの共有とストレージ冗長性による高可用性を実現します。

ハイパーコンバージェンスを理解していますか?

03 「ハンバーガー」とハイパーコンバージェンス

上でいろいろ述べましたが、まだ理解できないかもしれません。日常生活でよく見かける「ハンバーガー」を例に、ハイパーコンバージェンスについて説明しましょう。

これまで、データセンター内のコンピューティング、ストレージ、ネットワークはすべて独立していましたが、ハイパーコンバージド システムがこの状況を打破しました。ハイパーコンバージェンスでは、コンピューティングとストレージが 1 つに統合され、ソフトウェア定義の方法で接続されて、よく見られるハイパーコンバージド オールインワン マシンが形成されます。

ハンバーガーに例えると、上の文章は次のようになります▼

ハンバーガーは、上層と下層のパンがコンピューティングとストレージで、真ん中のパンはソフトウェア定義と各種サービスです。これら 3 つは全体として緊密に連携し、企業や運用・保守担当者に多くのメリットをもたらします。

迅速な展開

通常の食事では、米を洗う、米を炊く、野菜を洗う、調理する、というすべての手順が必須であり、すべてのスキルを習得する必要があります。ハンバーガーを作るには、パン2枚、野菜、チーズ、ランチョンミート1枚を用意すれば、コンロに火をつけなくても10分で作れます。ハイパーコンバージド システムと同様に、起動から VM のプロビジョニングまでわずか 12 分しかかからないため、サービスを迅速に起動することも夢ではありません。

拡張が簡単

ハンバーガーで満腹にならないものはありませんが、もし満腹になれないならビッグマックをどうぞ！

ハイパーコンバージェンスは小規模から開始し、ビジネス量の拡大に応じて需要に応じて拡張できます。パフォーマンスは規模に応じて直線的に向上します。

操作とメンテナンスが簡単

ハンバーガーは作るのも後片付けも簡単です。食後に食器を洗う必要がないので、時間と労力を節約できます。ハイパーコンバージェンスにより、すべてのハードウェア デバイス、リソース、および機能を単一のシステム インターフェイスで統合管理できるようになるため、障害を 1 つずつトラブルシューティングする必要がなくなります。システムを簡単にスキャンするだけで、運用および保守担当者の作業負荷を大幅に軽減できます。

この時点で、次のような疑問が湧くかもしれません。「ソフトウェア定義とさまざまなサービスはサンドイッチとして扱えるのに、コンピューティングとストレージは扱えないのはなぜだろう?」

この配置には確かに理由があります。ハンバーガーの魂である具材が、ハンバーガーの美味しさを直接決定するからです。ハイパーコンバージドコンピューティングやストレージと同様に、これらはすべて標準の X86 アーキテクチャに基づいて製造された汎用ハードウェアですが、ソフトウェア定義やさまざまなサービスはメーカー同士が競合する分野です。

04 ハイパーコンバージェンスのメリットとデメリット

ハイパーコンバージェンスの利点

従来の IT アーキテクチャは、ストレージ、サーバー、ネットワークなど、多くのシステムとチームに分割されています。ストレージ チームは、ストレージ デバイスの購入、拡張、サポート、ストレージ システムの保守、ストレージ ベンダーとのやり取りを担当します。サーバー チームとネットワーク チームも同じことを行います。フュージョンシステムとは、プレファブリケーションによって2つ以上のシステムを1つに組み合わせることです。 VCE と HP は、ソフトウェアを使用してストレージ、コンピューティング、ネットワークを統合するこのタイプの統合システムを提供します。 VCE = VMware + Cisco + EMC、Hyper-V や KVM などのハイパーバイザーをサポートします。コンバージド システムは異なるコンポーネントを介してのみ組み合わせることができますが、ハイパーコンバージド システムはさらに一歩進んでモジュール設計になっており、さまざまなコンポーネントを拡張できます。

ハイパーコンバージェンスのデメリット

CPU やハードディスクの追加など、システム モジュール内のコンポーネントを自分でアップグレードする方法はなく、新しいモジュールを追加し続けることしかできません。たとえば、ストレージが比較的不足しているが CPU は十分な場合、追加のストレージを追加するためのモジュールを購入する必要があり、CPU は不要になります。もちろん、独自の内部モジュールを構築すれば、この問題は発生しません。古いシステムと新しいシステムの統合は不便です。たとえば、サーバー部門がハイパーコンバージド システムを購入すると、その予算をストレージに費やすのと同じことになり、ストレージ部門はハイパーコンバージド システムを購入したという理由だけでコンピューティング部門のコンピューティング リソースの管理を支援したいとは思わなくなります。

05 エッジコンピューティングにはハイパーコンバージェンスが必要

エッジ コンピューティングとは、ネットワークのエッジでコンピューティングを実行する新しいコンピューティング モデルを指します。データ処理は主に 2 つの部分で構成されます。1 つはダウンストリーム クラウド サービス、もう 1 つはアップストリーム IoT サービスです。その中で、エッジ コンピューティングの「エッジ」は相対的な概念であり、主にデータ ソースとクラウド コンピューティング センター間のコンピューティング、ストレージ、ネットワーク関連のリソースを指します。

あらゆるものがインターネットになる時代では、膨大な量のデータが生成され、コンピューティング処理能力が前進します。最も緊急に必要とされているのは処理能力とストレージ リソースであり、その需要は非常に大きいことがわかりました。もちろん、データ分析ツール、ソフトウェアとデータをエッジにプッシュするツール、エッジ全体と集中型クラウドを組み合わせる方法、さらにはエッジ自体での機械学習も必要です。これらすべては、エッジでより強力なインフラストラクチャ機能が必要であることを明確に示しています。

私たちは、次の 3 つの理由から、ハイパーコンバージェンスがエッジ コンピューティングに適していると考えています。

新しいエッジノードの配置を満たす

• エッジ コンピューティングにより、コンピューティングがデータに近づきます。データ処理アプリケーションと分析アプリケーション ソフトウェアはすべてエッジに展開されます。ハイパーコンバージェンスは、エッジノードにさらに強力なパフォーマンスとストレージスペースを提供できます。
• HCI は完全に仮想化されており、アプリケーション ソフトウェアと幅広く互換性があります。適切なストレージ容量、コンピューティング能力、柔軟な拡張機能を備えており、より多くのシステムのインストールのニーズを満たすことができます。

エッジコンピューティングの制約環境への対応

• エッジでの作業環境条件はIDCよりも低く、スペース、エネルギー消費、メンテナンスの利便性も楽観的ではありません。
• 合理化された HCI は、サイズが小さく、占有スペースが少なく、消費電力が少なく、放熱要件が低く、モジュール式の迅速な導入機能とリモート管理機能を備えています。

コスト効率が大幅に向上

• エッジ コンピューティングは大規模であり、大量購入のシナリオではコスト効率を考慮する必要があります。
• HCI ハードウェアはより強力になり、価格も下がってきています。

同時に、従来のシステムと比較すると、ハイパーコンバージド アーキテクチャは「事前処理された」モジュール インフラストラクチャであるため、各プロジェクトの設計と展開にかかる作業が大幅に削減され、アプリケーションに最適な標準化された形式でワークロードを実行するための一貫したパラダイムと環境が作成されます。現在、多くのエッジ ワークロードは Linux または VM 上で実行されており、ハイパーコンバージド インフラストラクチャにほぼシームレスに移行できます。

エッジコンピューティングにおけるハイパーコンバージド製品の形態は、現状では通常のハイパーコンバージド製品とは異なります。現状では、ハイパーコンバージェンスを集中的に導入するケースが依然として多く、その多くは大企業ユーザーの IDC やクラウド サービス プロバイダーの IDC に導入されています。エッジ使用シナリオの場合、より合理的な形態は、小型、低消費電力、高い保守性とセキュリティ、および標準製品では利用できない GPS/暗号化/自己破壊などのその他の追加機能という特性を備えた、合理化され強化されたハードウェア プラットフォームです。同時に、完全なシステム互換性、比較的完全な OS プラットフォームを備え、ほとんどの基本的なデータ分析プラットフォームを搭載できる必要があります。

06 展望

ガートナーは、2022 年までに全企業の 75% がエッジ コンピューティング戦略を完全に実装すると予測しています。今後 2 年間でエッジ コンピューティングがますます普及するにつれ、ハイパーコンバージド インフラストラクチャは、この新しい分野で解決すべき多くの新しい課題に誰もが対処するのに役立つようになると考えています。小型、低消費電力、最小限の導入、容易な管理と保守性などの厳格な要件を満たすことができ、エッジ コンピューティングの開発を強力にサポートします。