新常識(3) iSCSIで安価に構築

日経コミュニケーション

2007.07.25

　ストレージ・ネットワークと言えばこれまではファイバ・チャネル（FC）が主流だったが，イーサネットを活用するiSCSIを使ったユーザー事例も増え始めた。「iSCSIの利用はここ1～2年で着実に増えている。大規模事例は聞かないが，部門など小規模の導入が多い。インテグレータによる提案というよりはユーザー主導で導入が進んでいる」（ネットマークスエンタープライズ事業本部データマネージメントソリューション営業部の黒田卓爾マネージャー）。

障害対応など運用管理面でメリット大

　iSCSIとは，既存のイーサネットを利用してサーバーとストレージを接続する技術。SCSIコマンドをIPパケットでカプセル化することで実現する。イーサネットを使う点はNASと同じだが，iSCSIを採用したストレージはファイル・システムを介さずにデータを読み書きする点が異なる。iSCSIの導入メリットは，（1）ネットワークの構築や構成変更が容易，（2）安価にストレージ・ネットを構築できる──の二つ（図1）。

図1●iSCSIの導入メリットと注意点
枯れたイーサネットの技術を利用するので安価に導入でき，ファイバ・チャネルに比べて構築や構成の変更は容易である。ただし，性能優先の用途には向かず，大規模向け製品もまだ少ない。

　（1）のメリットは，枯れたイーサネットの技術を使うことからもたらされる。「FCは障害が起こったときの対処が難しい。障害時の対応手段の豊富さという点ではイーサネットを利用するiSCSIの方が断然優れる。パケットも簡単にキャプチャできる。FCが分かる管理者は少ないが，イーサネットを理解した管理者はたくさんいる」（日本ネットワーク・アプライアンス営業統括本部の川村雅史フィールド・ソリューションSE部長）。

　顧客向けや社内用の業務システム，グループウエアなどのデータを管理するストレージのネットワークにiSCSIを採用したヤマトシステム開発もこの点を評価した（図2）。「iSCSIはネットワークの構築が容易で，サーバーの増設にもすぐに対応できる。使い慣れたイーサネットがベースなので，ネットワークの管理者には分かりやすい」（運用技術グループネットワーク技術担当の田中諭マネージャー）。

図2●iSCSIでストレージ・ネットワークを構築したヤマトシステム開発
導入コストの安さ，構築や運営管理の容易さを評価してiSCSIを採用した。導入前は性能に不安もあったが，事前に検証した結果，FTPサーバーやNFSサーバーの用途であれば問題ないと判断した。
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　こうした利点を生かし，同社ではストレージに対して流れるトラフィックをオープンソースのツールであるMRTGで監視し，しきい値を超えた際は管理者に通知している。同社はFCの導入経験もあるが，「（FCの通信の）中身を理解するのは苦労する。FCはネットワークというよりも，ハード・ディスク専用のインタフェースが外付けになったイメージ。（FCの専門技術者がいないと）自社での管理は難しい」（同）という。

　（2）のメリットは，既存のネットワーク・インタフェース・カード（NIC）やLANスイッチを利用できることからもたらされる。FC対応の専用スイッチや専用アダプタを使うよりも安価にストレージ・ネットを構築できる。2004年秋ころにiSCSIを導入したヤマトシステム開発は，「導入検討時は，FCスイッチの方がLANスイッチよりも10倍以上高かった」（田中マネージャー）という。「最近はFCスイッチの低価格化が進み，iSCSIを採用しても以前ほど導入コストの削減効果が得られなくなった。それでもFCスイッチはLANスイッチの2倍以上と割高」（日本ネットワーク・アプライアンスの川村部長）だという。

カプセル化による性能問題は解消へ

　便利で安価にストレージ・ネットが組めるiSCSIだが，性能はFCに劣るというのがこれまでの常識だった。イーサネットは1Gビット/秒のギガビット・イーサネットが主流だが，FCは2Gビット/秒または4Gビット/秒の製品が一般的である。インタフェースの速度を比較しただけでも2～4倍の開きがある。これに加え，iSCSIはSCSIコマンドをIPでカプセル化してTCPで通信することで生じるオーバーヘッドがある。

速度勝負ならInfinibandも

最近は高速インタフェース技術「Infiniband」に対応したストレージも登場している。例えば米アイシロン・システムズの「Isilon IQ」がストレージのノード間を10Gビット/秒のInfinibandで接続できる。スイッチの価格は，「24ポートで200万～300万円でFCスイッチと同程度」（アイシロン・システムズ）。これまでは科学技術計算などHPC（高性能コンピューティング）分野での利用が中心だったが，一般業務用途でも導入できる価格になってきた。

　ただ，最近はハードウエアの性能向上によって，iSCSIのオーバーヘッドはあまり問題視されなくなっている。「以前は専用アダプタを使ってハードウエアでパケットのカプセル化処理をするのが一般的だったが，最近はソフトウエアで処理するユーザーが増えている」（日本ネットワーク・アプライアンスの川村部長）。

　川村部長は「ギガビット・イーサネット使用時のデータ転送速度は100Mバイト/秒程度。複数のLANポートを搭載すればさらに高速化できるが，この値以上の処理性能が必要かどうかが導入の目安になる。大量のトラフィックが発生するバッチ処理などは向かない」という。前述のヤマトシステム開発の田中マネージャーは「データベースの用途は難しいと感じている。確実な性能を求める場合はFCになる。iSCSIは性能の要件が厳しくないメール・システムに向いている」と評価している。

　NTTデータ先端技術はiSCSIを使ったストレージ・ネットを構築し，Linux上のOracleの性能を検証した。その結果，「NFSによる接続よりもiSCSIの方が処理が速かった。一般的にはCIFSよりもNFSの方が高速な点を考えると，Exchange ServerやSQL Server（米マイクロソフトのデータベース管理システム）の用途ならそれほど問題ない」（青木事業部長）とする結論に達した。

　イーサネットの高速化もiSCSIの利用を後押ししそうだ。米イントランザや米ニンバス・データシステムズ，RISAストレージなどが10Gビット・イーサネットに対応した製品を発表，既に一部のベンダーが提供中である。マクニカネットワークスが2007年5月に出荷を開始したイントランザの「Intransa PCU100」のデータ転送速度は750Mバイト/秒（写真1）。「データ転送速度はもうFCを超えている」（ソリューション営業統括部セールス&マーケティング1部第2課の山本知基氏）。4台のクラスタ構成にすれば，データ転送速度を最大3000Mバイト/秒まで拡張できるという。