ソリューション�概�

ソリューションの概要
2016 年 3 月
Cisco HyperFlex
Systems
Intel® Xeon® プロセッサ搭載
Cisco HyperFlex™ Systems
Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
目次
課題:第 1 世代のハイパーコンバージド システムの制限 ............................................ 3
ソリューション:Cisco HyperFlex Systems ............................................................... 4
完全なエンドツーエンド ソリューション ................................................................. 4
Cisco UCS テクノロジーを基盤に構築 ..................................................................... 5
次世代のデータ テクノロジーを活用 ........................................................................ 5
俊敏性、効率性、適応性に優れたソリューション ......................................................... 5
俊敏性の改善 ............................................................................................................ 6
効率性の改善 ............................................................................................................ 6
適応性の改善 ............................................................................................................ 6
ソリューション アーキテクチャ .................................................................................. 7
Cisco Networking との統合 .................................................................................. 8
シスコ アプリケーション セントリック インフラストラクチャとの統合 .................. 9
Cisco HyperFlex HX Data Platform によるサポート ................................................ 9
Cisco HyperFlex HX Data Platform 管理プラグイン ................................................ 10
Cisco HyperFlex HX Data Platform コントローラ ................................................... 10
データ分散化 ..........................................................................................................11
データ操作 .............................................................................................................11
エンタープライズクラスのストレージ機能 ............................................................. 13
Cisco UCS テクノロジーにより構築 ...................................................................... 13
Cisco HyperFlex HX シリーズ ノード...................................................................... 13
Intel Xeon プロセッサ搭載 .....................................................................................14
一元化された統合インフラストラクチャ管理.......................................................... 14
まとめ ................................................................................................................ 15
総合的なデータセンター戦略の一端として ............................................................. 16
関連情報 ............................................................................................................ 16
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Cisco HyperFlex Systems
概要
完全なエンドツーエンド ソリューション

Intel® Xeon® プロセッサ搭載の Cisco
HyperFlex™ Systems は、より柔軟性、
拡張性の高い、新世代のエンタープラ
イズクラス ハイパーコンバージド ソ
リューションを提供します。これらは、
Cisco UCS® が提供する Cisco HyperFlex
HX Data Platform™ ソフトウェアによ
り、ソフトウェア定義型ネットワーキ
ングとソフトウェア定義型コンピュー
ティングを統合し、エンタープライズ
ストレージ機能を備えた、単一の階層
型分散オブジェクトベース データ
ストアを提供します。
課題:第 1 世代のハイパーコンバージド システムの制限
どの IT 部門でも、アプリケーションによってアーキテクチャが決まり、進化する要
件によってサーバやストレージ、ネットワーク ファブリック間の関係が継続的に変
化してきました。一方で、複雑なエンタープライズ共有ストレージ システムなしで、
仮想化クラスタを導入するシンプルで効果的な方法がなかったため、ハイパーコン
バージド システムが注目されています。
第 1 世代のハイパーコンバージド システムは、シンプルな分散型コンピューティン
グ プラットフォームを構築するため、一般的な x86 アーキテクチャ サーバとソフト
ウェア定義型ストレージを統合しました。しかしシステムを簡素化し、迅速に市場に
投入するため、ベンダーは設計をトレードオフの対象とし、アーキテクチャに関して
多くの省略を行いました。その結果、従来のハイパーコンバージェンスでは、幾つか
の課題を抱えることになりました。

俊敏性

デジタル変革の迅速な実現に役立つ、
シスコのエンドツーエンド ソリュー
ションです。
効率性

このソリューションにより、常にデー
タを最適化し、インフラストラクチャ
をアプリケーションの要件に適合でき
ます。

適応性

ソリューションの概要
2016 年 3 月
アプリケーションと運用モデルの範囲
拡大に対応できるよう支援します。

ネットワーキングは含まれておらず、設定も手動で、自動化されていません。第 1 世代
のハイパーコンバージド システムは、ネットワーキングを単に接続するための補
足機能として扱いました。ノード間で一貫性のある低遅延、高帯域幅の統合ネッ
トワーク ファブリックは含まれず、またソフトウェア定義型ネットワーキング
(SDN)によるマイクロセグメンテーションの統合も検討されませんでした。プ
ロファイルとテンプレートを使用してネットワーク リソースを自動的に設定、プ
ロビジョニングすることはできず、導入のシンプルさとシステムの拡張は制限さ
れました。
また拡張と縮小を柔軟に行うこともできません。多くのハイパーコンバージド製品は、
コンピューティングおよびストレージが固定比率で拡張できるラック サーバ アプ
ライアンスをベースにしています。これらのリソースの比率は、使用しているア
プリケーションに適切な場合もあれば適切でない場合もあり、コンポーネントの
不要なオーバープロビジョニングを招く場合がありました。実際にはアプリケー
ションごとに個別の要件がありますが、第 1 世代の製品は、コンピューティング
やストレージ、ネットワーク リソースを個別に拡張できませんでした。
パフォーマンスはトレードオフの対象となり、データ プラットフォームは既製のファイ
ル システムを使用して実装され、ハイパーコンバージェンスごとに個別に構築す
ることはできませんでした。またこれには統合されたデータ サービスや重要な
データの最適化機能などの必要不可欠な機能がなく、その重複排除や圧縮のため
にパフォーマンスを犠牲にしなければならない場合がありました。
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月


アプリケーションのサポート範囲は限られており、ハイパーコンバージド製品は通常、
仮想環境と限られた数のハイパーバイザのみをサポートしていました。実際の
アプリケーションでは、使用が増えてきたコンテナ型のマイクロサービス アプリ
ケーション アーキテクチャのサポートを含む、より広範囲のサポートが求められ
ます。
新しいシステムのサイロ化が発生しました。第 1 世代インフラストラクチャはクラス
タ ノードの導入と運用を簡素化しましたが、ストレージ管理用の新しい GUI が用
意、提供されました。またサーバ ハードウェアを管理するため、別のツールも必
要でした。これらのツールには、ソフトウェア定義型ネットワーキング(SDN )
のネットワークもサポートも組み込まれていませんでした。また、高度なツール
に統合するための統一コントロール プレーンやオープン API もありませんでした。
その結果、これらの環境は新しく孤立したインフラストラクチャを生み出し、
管理者は一連の新しい管理ツールを習得し、全体を管理する方法を別途調整し、
手間を取る必要がありました。
ソリューション:Cisco HyperFlex Systems
Intel® Xeon® プロセッサを搭載した Cisco HyperFlex™ Systems は、より柔軟性、
拡張性の高い、新世代のエンタープライズクラス ハイパーコンバージド ソリューショ
ンを提供します。第 1 世代の製品とは対照的に、このソリューションは統合ネット
ワーク ファブリックと強力なデータ最適化機能を備え、幅広いワークロードや用途に
おいて、ハイパーコンバージェンスの力を最大限に発揮できます。シスコのソリュー
ションは迅速に導入でき、管理もシンプルで、容易に拡張でき、ビジネス ニーズに応
じてアプリケーションを強化するための統一リソース プールを提供できます。分離さ
れず統合された、シンプルな中央集中型の管理機能と共に、これらのリソースを活用
できます。このソリューションは、本社データセンター環境からリモート オフィス、
エッジコンピューティング環境まで、必要に応じて導入できます。(図 1)
ネットワーク
CPU/メモリ
HD
D
SSD
ネットワーク
CPU/メモリ
HDD
SSD
図 1. この必要不可欠な機能の組み合わせを単一ソリューションで提供できるのは、Cisco HyperFlex
Systems のみです
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
完全なエンドツーエンド ソリューション
Cisco HyperFlex Systems は、エンドツーエンドのソフトウェア定義型インフラスト
ラクチャとして設計され、第 1 世代の製品で妥協していた点を克服した業界初のハイ
パーコンバージド プラットフォームです。Cisco HyperFlex Systems は、データセン
ターやリモート オフィス、エッジコンピューティング環境のより幅広いアプリケーシ
ョンとワークロードをサポートするよう設計されました。この製品は、ハイパーコン
バージド システムの導入と管理のしやすさを強化し、本社データセンターの場所に依
存せず、ビジネスを IT でサポートできます。
Cisco HyperFlex Systems は、Cisco Unified Computing System™ (Cisco UCS®)
サーバで構成されたソフトウェア定義型コンピューティング、新しい強力な Cisco
HyperFlex HX Data Platform™ ソフトウェアを利用したソフトウェア定義型ストレー
ジ、そして Cisco Application Centric Infrastructure(Cisco ACI™ )とスムーズに統
合可能な Cisco UCS ファブリックによるソフトウェア定義型ネットワーキング(
SDN)が 1 つの要素になっています。これらの要素は共に、シスコのソリューショ
ンの基盤である構成可能なインフラストラクチャを備えています。その結果、1 時間
程度で稼働でき、使用するアプリケーション リソースのニーズに合わせてリソース
を個別に拡張できる、事前統合型クラスタが実現しました。
Cisco UCS テクノロジーを基盤に構築
Cisco UCS では接続とハードウェアの一元管理が可能なため、Cisco HyperFlex HX
シリーズ ノードと Cisco UCS B シリーズ ブレード サーバが単一のユニファイド
クラスタに統合されています。CPU とストレージ容量はアプリケーションに合わ
せて適切なバランスを選択できるため、Cisco HyperFlex System は他のベンダーの
製品よりも幅広いオプションを利用して最適化できます。漸進的な拡張性により、
小規模でスタートし、ニーズの拡大に合わせて拡張し、アプリケーションのニーズ
の変化に応じてストレージ リソースに対するコンピューティング比率を調整する
ことができます。Cisco HyperFlex Systems は、コスト節約とパフォーマンスに関
する Cisco UCS のメリットだけでなく、広範にわたる Cisco UCS 管理パートナー
エコシステムのソリューションを活用できるメリットももたらします。
次世代のデータ テクノロジーを活用
Cisco HyperFlex HX Data Platform は、クラスタの SSD(ソリッドステート ドライブ)
と HDD(回転式)ディスクが単一の階層型分散オブジェクトベース データ ストアに
統合されています。これにはアプリケーションのライフサイクル全体をサポートす
る上でエンタープライズ ストレージ システムに求める、エンタープライズクラスの
データ管理機能が含まれ、たとえばスナップショットやシン プロビジョニング、迅速
でスペース効率の高いクローニングなどが含まれます。シスコのネットワークは、ス
トレージ環境全体においてデータを配信、移行、複製する場合に、保護するためのセ
キュリティとコンプライアンスを制御し、ライフサイクル全体におけるデータの安全
性を維持します。このプラットフォームは、シスコ ユニファイ ドファブリックの低
遅延と高帯域幅により強化されたパラレル データ分散化とレプリケーションによっ
て、高可用性を実現します。リアルタイムで常時「オン」の重複排除と圧縮により、
データは継続的に最適化され、影響を与えずにストレージ コストを削減できます。
サーバ メモリの動的データ配置、キャッシング、および階層化キャパシティにより、
アプリケーションのパフォーマンスと冗長性を向上させます。Cisco HyperFlex Systems
は、そのデータ プラットフォームの拡張可能なアーキテクチャにより、幅広いハイ
パーバイザ、ベアメタル、およびコンテナ環境を将来的にサポートする予定です。
俊敏性、効率性、適応性に優れたソリューション
Cisco HyperFlex Systems は IT 部門とビジネスに利益をもたらし、今日の製品の制限
を克服し、俊敏性、効率性、適応性に優れた真のソリューションを提供します。シス
コのソリューションは、仮想デスクトップなどのホスティング環境や、サーバ仮想化
の導入、テストおよび開発環境に最適です。
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
高い俊敏性
Cisco HyperFlex System は、導入先にお届けした時点で、迅速に導入できる準備がで
きています。これには工場組み込み時点で、VMware ESXi ハイパーバイザおよびデー
タ プラットフォームを含むソフトウェアがプリインストールされています。Cisco
UCS サービス プロファイル テンプレートは、ダウンタイムの長期化の原因となる設
定の複雑さや作業リスクなしで、オンサイトで基本デザインどおりにサーバの認識、
設定、接続を自動的に設定できるよう提供されます。その結果、実質的に 1 時間未満
で導入できます。
シスコの統合ネットワーキングはブレードまたはラック サーバに基づき、1 つのネット
ワーク ホップのみで各ノードを相互接続し、ノード間の一貫した低遅延と、ハイパー
コンバージド ソリューションが必要とする膨大な水平方向の帯域幅を提供します。
シスコの仮想ネットワーク リンクは、すべてのネットワーク リンクが物理ケーブル
上にあるときのように安全性とセキュア性を提供します。
また Cisco HyperFlex Systems は、IT 部門がビジネス ニーズに対してより俊敏に応
えられるようにします。クラスタのサイズを増やす必要が生じた場合、迅速かつ簡単
に対応できます。システムが自動的に新しいハードウェアを検出、設定し、クラスタ
への追加はわずか数クリックで完了します。
またハードウェアおよびソフトウェアの管理は使い慣れた VMware vCenter インター
フェイスに組み込まれ、すべてのプロビジョニングやストレージ操作を vCenter から
実行でき、新しく学習するツールや GUI はありません。
効率性の改善
シスコのソリューションは最初から専用に設計された非常に効率的なデータ プラット
フォームで、クラスタのソリッドステート ディスク(SSD)ドライブと回転式ディスク
(ハードディスク ドライブ [HDD])が、単一の階層型分散オブジェクトベース デー
タ ストアに統合されています。継続的にインラインで行われるリアルタイムのデータ
重複排除と圧縮により、ストレージの効率的な使用を可能にし、パフォーマンスに影
響を与えることなく IT 全体のスペースを削減します。エンタープライズ ストレージ
システムに期待する機能が、Cisco HyperFlex Systems 上に構築されます。高速でス
ペース効率の高いクローンにより、ストレージをほとんど使用せずに、既存のテンプ
レートにより、導入から新規アプリケーションをプロビジョニングできます。シン プ
ロビジョニングによって、保有するストレージでより多くの仮想マシンを導入できる
ため、必要な場合にのみ実際にストレージを購入することになります。ネイティブ ス
ナップショットは、バックアップとリモート レプリケーション用に任意の時点でのコ
ピーを効率的に提供します。エンタープライズ共有ストレージ システムとは異なり、
複雑なストレージ ネットワークをインストールしたり、論理ユニット番号(LUN)に
ついて心配したり、専任のストレージ管理者がデータ プラットフォームを設定、管理
する必要がありません。
シスコのソリューションは Cisco UCS テクノロジーに基づいているため、運用効率
も高まります。使用するコンポーネント数が少なく、設備投資(CapEx)を削減し、
簡素化されたシスコのアーキテクチャによって効率を高めることができます。ハイパー
コンバージド インフラストラクチャ管理機能、および共通の管理プラットフォームを
もつ Cisco UCS インフラストラクチャにより、効率を高め、運用コスト(OpEx)を
削減できます。
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
適応性の改善
ビジネス ニーズと処理/負荷要件は常に変化しています。お使いのインフラストラク
チャを、ビジネスと処理/負荷要件の変化に短時間で対応できるよう、シスコのソリュー
ションはシンプルで簡単な物理リソースの拡張と縮小を可能にし、ソフトウェアやネッ
トワーキング機能を調整したり、クラスタ操作を中断せずに、リソースを拡張、縮小
することができます。これにより成長に合わせた投資が可能な環境を提供し、予算に
影響を与えずに少しずつ段階的に拡張できます。お使いのコンピューティングやスト
レージ、キャッシュ リソースを個別に拡張できるため、特定リソースのニーズに合わ
せて適応させることができます。
他のハイパーコンバージド製品とは異なり、シスコ製品は、仮想化、コンテナ化、
ベアメタル処理に対応するよう設計されています。この自由な選択肢により、ワーク
ロードのモデルに関係なく、組み込まれた復元力とフル機能を備えたデータ プラット
フォームを利用できます。現在 Cisco HyperFlex Systems は VMware vSphere でサ
ポートされており、他のハイパーバイザやコンテナ環境、ベアメタル環境をサポート
する機能拡張が予定されています。
ソリューション アーキテクチャ
Cisco HyperFlex Systems は Cisco UCS ネットワーキング、コンピューティング テ
クノロジー、および Cisco HyperFlex HX Data Platform を組み合わせ、ハイパーバイ
ザとデータ プラットフォーム ソフトウェアがプリインストールされて納品される完
全なエンドツーエンドのハイパーコンバージド ソリューションを提供します。その結
果が、仮想化、コンテナ化の有無、またはベアメタル オペレーティング システムで
動作するかどうかに関わらず、アプリケーションを強化するために設計されたコン
ピューティング、ネットワーキング、およびストレージが一元化されたリソース プー
ルになる予定です。この柔軟性により、達成可能な幅広いアプリケーション タイプを
サポートします。現時点では、VMware vSphere 環境でサポートされます。
論理的には、3 台以上の Cisco HyperFlex HX シリーズ ノードがクラスタ化され、
コンピューティングおよびストレージ リソースをハイパーコンバージェンス レイヤ
に提供し、フル機能のデータ プラットフォームでアプリケーションをサポートします。
このデータ プラットフォームは、各ノードで動作する Cisco HyperFlex HX Data
Platform コントローラを使用して、クラスタ全体のアプリケーションをサポートする
統一リソース プールを作成します。コンピューティングまたはストレージ容量をプロ
ビジョニングする必要がある場合、そのプール全体から容量を引き出します。これに
より LUN の作成を心配する必要はなくなり、リソース プールから仮想マシンのスト
レージ ニーズが提供されるようになります。
物理的には、Cisco UCS 6200 シリーズ Fabric Interconnect の 1 つのペア/冗長構成
により単一システムに統合された Cisco HyperFlex HX シリーズ ノードの 3 台以上の
クラスタとして構成します(図 2)。他のベンダーで、シスコのようにネットワーク
や管理接続をシステムに統合しているところはありません。ファブリック インターコ
ネクトは、クラスタの接続とハードウェアの管理を一箇所から行えるようにします。
ファブリック インターコネクトは、実績のあるシスコのネットワーキング技術により、
低遅延で高帯域幅の 10 Gbps 接続をすべてのシステム コンポーネントに提供します。
システムのユニファイド ファブリックは、IP トラフィック、管理接続間の内部通信
を統合的にサポートし、すべての論理ネットワーク間を安全に分離します。このマイ
クロ セグメンテーションにより、1 セットのケーブル内の高いセキュリティと分離を
可能にします。ノードがシステムに追加されると、Cisco UCS インフラストラクチャ
によりノードが自動的に認識され、マウスでクリックするだけでクラスタに追加でき
ます。
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2016 年 3 月
図 2. Cisco HyperFlex Systems 製品ファミリ
Cisco Networking との統合
多くのハイパーコンバージド環境において、ネットワーキングは補足的、外付け的に
扱われています。Cisco HyperFlex Systems では、ネットワーキングもシステムの中
核を成す重要な部分です。Cisco UCS 6200 シリーズ Fabric Interconnect を使用する
と、ブレード サーバと Cisco HyperFlex HX シリーズ ノードを組み込むことで接続と
管理を一元化できます。これは他のハイパーコンバージド ベンダーが提供していない
機能です。クラスタを導入後、ネットワークを再設計することなく、最大サイズまで
拡張できます。このソリューションは、簡単でスムーズな拡張ができるよう設計され
ています。ハイパーコンバージド システムは膨大な水平方向の帯域幅と低遅延を必要
としており、シスコはこのどちらも提供しています。
ストレージ プラットフォームのパフォーマンスはネットワーキングに依存するため、ハ
イパーコンバージド システムにとってネットワーキングは極めて重要です。Cisco UCS
ファブリック インターコネクトにより、高帯域幅、低遅延 10 Gbps ユニファイド ファ
ブリック接続を実装し、1 つのケーブル セットを介して、すべての IP トラフィックやハ
イパーコンバージェンスレイヤのデータ トラフィック、および管理トラフィックを伝送
できます。クラスタ内のすべての接続は、分離された物理リンクでサポートされる場合
と同じセキュリティ レベルで、自身のマイクロセグメントとして処理されます。これに
より、統合ネットワークの安全を一般的なアプローチを使用する場合より高めます。
システムは、すべてのトラフィック(ブレード サーバからのトラフィックを含む)が
ネットワークの 1 ホップだけでクラスタ内の他のノードに到達するよう設計されてい
ます。他のベンダーはネットワークを階層化したり、サーバ内でスイッチングを構築
し、このスイッチングにより遅延が追加されるため、これと同様の結果は実現できま
せん。シスコの遅延は確定的で、データ プラットフォームにおいて一貫したネットワー
ク パフォーマンスを得られるため、ワークロード配置に対するネットワークの制約を
心配する必要はありません。このシングルホップのアーキテクチャは、水平方向のト
ラフィックを高速化し、クラスタのパフォーマンスを高めます。
シスコ製品を選択することで、継続的なアップグレードが保証された投資が可能にな
ります。現在、Cisco HyperFlex Systems はクラスタ内の各ノードに対して、Cisco
UCS 6200 シリーズ Fabric Interconnect と 20 Gbps で相互接続するよう設計されて
います。さらに、Cisco UCS では、40 Gbps で接続対応する Cisco UCS 6300 シリーズ
の Fabric Interconnect が発売されています。Cisco HyperFlex System におけるデー
タ スループット要求の高まりに応じて、シスコではこれらのニーズに対応した製品の
提供を予定しています。
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シスコ アプリケーション セントリック インフラストラクチャ(ACI)との統合
Cisco HyperFlex Systems の組み込みネットワーキングは、スケーラブルなインフラ
ストラクチャ、および安全で低遅延、高帯域幅のデータ移動を提供します。環境が
拡大し、企業が成長するのに応じて、上位ネットワークに Cisco ACI を使ってソフ
トウェア定義型ネットワーク(SDN)を実装できます。Cisco ACI は自動化されたポ
リシーベースのネットワーク配置を提供し、安全で分離された環境においてアプリ
ケーションの安全性を確保します。このネットワークは仮想マシンや物理サーバと
直接接続でき、次の利点をもたらします。




セキュリティの向上:Cisco ACI はアプリケーションとテナントをお互いに分離し、
アプリケーションとテナント個別のポリシーベースのネットワーク制御が可能な
マイクロセグメントされた環境にそれぞれを配置できます。
一貫性のある拡張:Cisco HyperFlex 環境のベスト プラクティスを取得後、Cisco
ACI の自動化により、すべてのハイパーコンバージド環境および従来の環境にお
ける導入を標準化できます。
モニタリングとテレメトリ:Cisco ACI は、アプリケーションおよび論理ネットワーク
セグメントに関連する遅延やパケット ドロップ、トラフィック パスについての詳
細を提供し、ソフトウェア定義型ネットワークの可視性と制御を実現します。
最適化されたパフォーマンス:Cisco ACI は、ネットワークのリーフ/スパイン
型アーキテクチャ全体にトラフィックを自動的に割り当て、パフォーマンスとリ
ソースを活用し、自動的にホット スポットを避けて再ルーティングし、ネット
ワークのパフォーマンスに対する不安を取り除きます。
Cisco HyperFlex HX Data Platform によるサポート
Cisco HyperFlex HX Data Platform は専用の高性能な分散ファイルシステムで、多岐
にわたるエンタープライズクラス データ管理サービスを提供します。データ プラッ
トフォームの革新により、分散ストレージ テクノロジーが再定義され、従来のハイ
パーコンバージド インフラストラクチャをしのぐ性能を提供します。プラットフォー
ムには次のものが含まれます。

重複排除や圧縮、シン プロビジョニング、高速でスペース効率の高いクローン、
スナップショットなど、分散ストレージ環境における完全なライフサイクル管理
と強化されたデータ保護に必要なエンタープライズクラスのデータ管理機能

データ拡張用のヘッドルームを増やしてリソース使用率を向上させるインライン
データの重複排除と圧縮による継続的なデータの最適化

パフォーマンスとデータ復元力を最適化し、クラスタの拡張に伴いデータ配置を再
調整するための、ノード メモリや(SSD ドライブ上の)エンタープライズクラス
のフラッシュ メモリ内の動的データ配置、および(HDD 上の)キャパシティ ス
トレージ階層

Cisco UCS ネットワーク ファブリックの低遅延と高帯域幅を利用し、高可用性と高
パフォーマンスを実現するレプリケーションを実装する、クラスタ全体のパラレ
ル データ分散化
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

既存および新規のクラウドネイティブ データ タイプを柔軟にサポートするデータ仮
想化を提供する、API ベースのデータ プラットフォーム アーキテクチャ
LUN の設定、または SAN を設定するストレージ管理者を必要としない、簡素化さ
れたアプローチ。ストレージやデータ サービスは、VMware vCenter などのハイ
パーバイザ ツールで管理できます。
Cisco HyperFlex HX Data Platform 管理プラグイン
Cisco HyperFlex HX Data Platform は VMware vSphere Web クライアント プラグイ
ンを通して管理します。この一元化されたクラスタ制御ポイントを通して、管理者
はボリュームを作成し、データ プラットフォームの状態を監視し、リソースの使用
を管理できます。また管理者はこのデータを使用して、クラスタをいつ拡張する必
要があるかを予測することもできます。
Cisco HyperFlex HX Data Platform コントローラ
Cisco HyperFlex HX Data Platform コントローラは各ノードに常駐し、分散ファイル シ
ステムを実装します(図 3)。コントローラは仮想マシンとインターセプト内のユーザ
領域で動作し、ゲスト仮想マシンからのすべての I/O を処理します。
図 3. 各ノードのハイパーバイザにプラグインする Cisco HyperFlex Data Platform コントローラ
VMware vSphere 環境では、コントローラは、プロセッサ コア数とメモリ量が
専用に割り当てられた 1 台の仮想マシンを占有します。これにより、一貫したパ
フォーマンスを実現し、クラスタにある他の仮想マシンのパフォーマンスへの影響
を防止できます。コントローラは、VMware VM_DIRECT_PATH 機能により、ハイ
パーバイザの介入なしですべてのストレージにアクセスできます。分散キャッシン
グ レイヤの一部としてノードのメモリと SSD ドライブが使用され、分散キャパシ
ティ ストレージ用にノードの HDD が使用されます。コントローラは、プリインス
トールされた以下の 2 つの VMware ESXi vSphere Installation Bundle(VIB)を使
用して、データ プラットフォームを VMware ソフトウェアに統合します。

IO Visor:この VIB はネットワーク ファイル システム(NFS)マウント ポイント
を提供し、個別の仮想マシンに接続された仮想ディスク ドライブに対して ESXi
ハイパーバイザがアクセスできるようにします。ハイパーバイザからは、単にネ
ットワーク ファイル システムに接続されているように見えます。
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
VMware vStorage API for Array Integration(VAAI):このストレージ オフロード
API は、vSphere が高度なファイル システム操作(スナップショット、クローニ
ングなど)を要求できるようにします。コントローラは、実際のデータのコピー
ではなくメタデータの操作によって、これらの操作を発生させます。そのため、
迅速な対応が可能で、新しいアプリケーション環境をすぐに導入できます。
データ分散化
Cisco HyperFlex HX Data Platform コントローラは、ハイパーバイザがアクセスする
ボリュームのすべての読み取り/書き込み要求を処理し、それにより仮想マシンから
のすべての I/O を仲介します。データ分散化の重要性を認識している Cisco HyperFlex
HX Data Platform は、メイン データの所在を重視する他のアプローチとは異なり、
ネットワークの低遅延とパラレリズムを活用するよう設計されています。
データ プラットフォームは、データ分散化に加え、設定したポリシーによって定義
された多くのデータのレプリカと共に、すべてのノードのデータを均等にストリッ
プ データに分割します。このアプローチにより、ネットワークとストレージのホッ
ト スポットを回避でき、仮想マシンの場所に関係なく I/O パフォーマンスを均一化
できます。この機能はワークロード配置の柔軟性を高めます。他のアーキテクチャ
で、ローカルに依存する実装の場合には、利用可能なネットワーキングおよび I/O
リソースを十分に活用できません。


データ書き込み操作:書き込み操作では、データはローカルの SSD キャッシュに
書き込まれ、並行してレプリカがリモートの SSD に書き込まれます。その後で
書き込み操作が認識されます。
データ読み取り操作:読み取り操作では、ローカルのデータは通常、ローカルの
SSD から直接読み取られます。ローカルではないデータは、リモート ノードの
SSD から取得されます。これにより、プラットフォームがすべての SSD を読
み取り操作に使用できるため、ボトルネックが削減され、優れたパフォーマン
スを実現できます。
さらに VMware Dynamic Resource Scheduling(DRS)経由などで仮想マシンを新
しい場所に移動する場合、データ プラットフォームはデータ移動を必要とせず、
仮想マシンを移動することによる影響もなく、時間や手間もかかりません。
データの操作
このデータ プラットフォームが実装しているログ構造ファイル システムは、SSD
ドライブでキャッシング レイヤを使用し、読み取り要求および書き込み応答を高速
化します。また、HDD で実装されたデータの永続性のためのパーシステンス レイ
ヤも使用します。
受け取ったデータは、データの可用性要件を満たすよう定義した数のノードに合わ
せてストリップ データに分割されます。ログ構造のファイルシステムは、バッファ
が満杯になるか、ワークロードの条件によりバッファが HDD にデステージされる
ことが決まるまで、設定可能なキャッシュに書き込まれるためのブロックを組み立
てます。既存のデータが(論理的に)上書きされる場合、ログ構造のアプローチで
はシンプルに新しいブロックを付加し、メタデータを更新します。データがデス
テージされる場合、書き込み操作は単一の検索操作と書き込まれる大量のデータか
ら構成されます。このアプローチは、多数の検索操作と一度に書き込まれる少量の
データを特徴とする従来の読み出し-変更-書き込みモデルに比べて、パフォーマン
スが劇的に向上します。
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データが各ノードのディスクにデステージされる場合、データは重複排除され、
圧縮されます。このプロセスは OS から見て書き込み操作に対する応答(ACK)が
なされた後に発生するため、これらの操作がアプリケーションのパフォーマンス影
響を引き起こすことはありません。重複排除ブロックのサイズが小さいので、重複
排除レートの増大に役立ちます。さらに圧縮によりデータ スペースを削減します。
その後データは、キャッシュ セグメントが空くと HDD ストレージ に移動します
(図 4)。
複
製
SSD
HDD CPU およびメモリ
ネットワーク CPU
およびメモリ HDD
SSD
図 4. Cisco HyperFlex HX Data Platform を介したデータ 書き込みフロー
パフォーマンスを高めるため、読み出し操作は SSD ドライブおよびメイン メモリに
データをキャッシュします。最も頻繁に使用されるデータをキャッシング レイヤに
保持することで、仮想化アプリケーションに対する Cisco HyperFlex Systems のパ
フォーマンスが向上します。仮想マシンがデータを変更した場合、元のブロックが
キャッシュから読み出されることが多いため、HDD(回転式ディスク)上のデータ
を読み出し、データを展開する必要はほとんどありません。このデータ プラットフ
ォームはキャパシティ層とキャッシング層を分離し、I/O パフォーマンスとストレー
ジ キャパシティの個別の拡張を可能にします。
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
エンタープライズクラスのストレージ機能
このデータ プラットフォームにはエンタープライズ共有ストレージ システムに期待
されるすべての機能があるため、複雑なファイバ チャネル ストレージ ネットワーク
とデバイスの設定や管理をする必要がなくなります。このプラットフォームは操作を
簡素化し、データの可用性を保証します。エンタープライズクラスのストレージ機能
には、次のものがあります。
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レプリケーションがクラスタ全体のデータをストライプ データに分割して複製するた
め、単一または複数のコンポーネントに障害が発生した場合にも、データの可用性は
影響を受けません(設定されたレプリケーション ファクタの設定によります)。
重複排除は常にオンになっているので、仮想クラスタ内のストレージ要件を削減で
きます。仮想クラスタ内では、クライアント仮想マシンの複数のオペレーティング
システムのインスタンスが複製された大量のデータ アクセスを提供します。
圧縮によりデータ ストレージ使用量を削減し、コストを削減します。またログ構
造のファイル システムは、さまざまなサイズのブロックを保存し、内部のフラグ
メンテーションを減らすよう設計されています。
シン プロビジョニングは、実際に利用する必要性が生じるまで、サポートするストレー
ジ スペースを必要とせずに大きなボリュームを作成できるため、データ ボリューム
の増加を簡素化し、ストレージを「成長に合わせた投資」という課題に対応します。
高速でスペース効率の高いクローン機能により、ストレージ ボリュームを迅速に複
製可能です。そのため、仮想マシンをメタデータの操作だけで複製でき、実際の
データ コピーは書き込み操作に対してのみ実行されます。
スナップショットはバックアップとリモートレプリケーション操作を促進し、常時
「オン」状態となっているため、データ可用性のニーズに対応します。
Cisco UCS テクノロジーにより構築
シスコは、システム全体の管理および接続に関する一元管理された自己認識、自己統
合システムを構築した唯一の企業です。このシステムは、複数のシャーシとブレード
のラック、ラック サーバベース ノードにわたる単一の仮想ブレード サーバ シャーシ
として設計されています。このようにシスコは、アーキテクチャにブレードとラック
システムを組み込み、他のソリューションより優れた柔軟性を備えたハイパーコン
バージド ソリューションを提供できる唯一の企業です。CPU 集約型ブレード サーバ
とストレージ集約型キャパシティ ノードに対する比率を変更できることで、必要な
コンピューティングおよびストレージ容量に合わせてシステムを最適化できます。
これにより、CPU 性能向上のためにアプライアンスで導入する必要がなくなります。
Cisco HyperFlex HX シリーズ ノード
クラスタには(ディスク ストレージと共に)最低 3 つのノードが必要です。データ
はこれらのうち最低 2 つのノードで複製され、3 番目のノードは単一ノードの障害
時に運用を継続する上で必要になります。ディスク ストレージのある各ノードには、
1 台の高性能 SSD ドライブが搭載されており、データ キャッシュと書き込み要求へ
の迅速な応答(ACK)を可能にしています。また各ノードには、最大データ容量の
ため、最大で回転式ディスクのプラットフォームにおける物理容量も搭載されてい
ます。初期リリースでは、次の 3 つのテスト済みクラスタ設定をサポートします。
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Cisco HyperFlex HX220c M4
Cisco HyperFlex HX220c M4 ノードをもつ省スペース クラスタ:この構成には、クラ
スタ ストレージ容量に貢献する、最大 6 つの 1.2 テラバイト(TB)の SAS ドラ
イブを搭載した最低 3 つのノード、120 GB SSD メタデータ ドライブ、480 GB
SSD キャッシング ドライブ、およびブート ドライブとして動作する 2 つの
Cisco Flexible Flash(FlexFlash)Secure Digital(SD)カード が含まれています。
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2016 年 3 月
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Cisco HyperFlex HX240c M4
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コンピュート集約型クラスタ
で使用される Cisco UCS
B200 M4 ブレード サーバ
Cisco HyperFlex HX240c M4 ノードをもつ容量集約型クラスタ:この構成には、クラス
タ ストレージに貢献する、最大 23 の 1.2 TBの SAS ドライブを搭載した最低 3
つのノード、1 つの 120 GB SSD メタデータ ドライブ、1 つの 1.6 TB SSD キャッ
シング ドライブ、およびブート ドライブとして動作する 2 つの FlexFlash SD
カード が含まれています。
コンピュート集約型ハイブリッド クラスタ:この構成には、コンピューティング容量追加
のために、最低 3 つの HX240c M4 ノードに合わせて、Cisco UCS B200 M4 ブレー
ドサーバと組み合わせることができます。HX240c M4 ノードは前述のように設定
し、Cisco UCS B200 M4 サーバにはブート ドライブが搭載されています。ワー
クロードやストレージ要件に応じて、最低 3 つの HX220c M4 ノードとブレード
サーバが追加で必要です。
これらのノードには、工場からの出荷時で VMware ESXi ハイパーバイザがプリイン
ストールされており、導入にかかる時間を短縮できます。
Intel Xeon プロセッサ搭載
この 3 種類のパッケージで提供される各ノードは、Intel Xeon
プロセッサ E5-2600 v3 シリーズ CPU が 2 基搭載されていま
す。この Intel Xeon 製品シリーズは、俊敏で効率的なデータ
センターの中核を担っています。これは、前世代の Intel Xeon
プロセッサに比べて非常に優れたパフォーマンスと電力効率を
実現します。このシリーズはより多くのコア、スレッド、プロセッサ キャッシュ ス
ペース、より高速なメイン メモリを提供し、システム要件にインテリジェントにマ
ッチングさせたコアやメモリ、キャッシュ、I/O パワーにより、消費電力を低減し
ます。各 Cisco HyperFlex HX シリーズ ノードには幅広いプロセッサの選択肢があ
り、最大 16 コア、最高 2.6 GHz のクロック レート、128 ~ 768 GB のメイン メ
モリに対応しています。
一元化された統合インフラストラクチャ管理
Cisco UCS 管理はクラスタのハードウェア管理機能すべてを処理し、VMware
vSphere プラグインからアクセスでき、物理インフラストラクチャ、データ プラッ
トフォーム(12 ページの 図 4 を参照)、および仮想レイヤの制御が 1 箇所、1 つ
のツールで行えます。Cisco UCS 管理は、直感的な HTML 5 または Java GUI、コ
マンド ライン インターフェイス(CLI)、およびオープンで完全に文書化された
XML API からも使用できます。
Cisco HyperFlex Systems は、既存の環境や運用プロセスに簡単に統合できます。
XML API は、シスコや数多くの独立系ソフトウェア ベンダー(ISV)が提供するより
高レベルな管理ツールに統合できます。ツールには、VMware vRealize Operations
Manager や vCenter などの監視および分析ツール、その他の導入および設定ツール、
VMware vRealize Orchestrator などのサービス オーケストレーション ツールが含ま
れます。Cisco UCS 管理はまた、監視および分析用の Cisco UCS Performance
Manager にも統合されます。Cisco HyperFlex Systems を Cisco UCS Director に統
合する場合、Cisco HyperFlex System は他のシスコやサードパーティのハードウェ
アに加え、Infrastructure as a Service(IaaS)として管理できます。
Cisco UCS 管理は、シスコのソリューションの俊敏性、効率性、適応性を高めま
す。UCS Manager により、システム接続されているコンポーネントを自動的に認
識し利用可能なリソースとして把握するため、ハードウェア設定の変更に迅速に適
応できます。到着したノードは、現地でネットワーク ケーブルと電源コードを差
し込むだけで簡単にクラスタに追加でき、手動による個別のノード設定は必要あり
ません。
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
Cisco UCS サービス プロファイルはノードの認識、設定、接続の準備をあらゆる側
面から支援し、効率性と安全性を高め、導入にかかる時間を削減します。このアプ
ローチは、コンプライアンスと精度を向上させ、ダウンタイムの原因となる複雑な
設定や専門的な作業をなくします。
シスコの管理アプローチは、ハイパーコンバージド環境において特に重要です。
リソースのロール ベースおよびポリシー ベースの制御を中央管理することにより、
インフラストラクチャを管理する方法を本質的に変化させます。ハイパーコンバー
ジェンスの重要な利点は、変化する要件に迅速に適応する能力です。これは第 1 世
代の製品では不可能であり、手動の設定と手動のネットワーク統合が必要でした。
Cisco HyperFlex Systems は、エンタープライズ データセンター、およびリモート
オフィス、ブランチ オフィスのどれにも適しています。Cisco UCS 管理により、
実際に導入される場所に関わらず、ハイパーコンバージド環境を一意のドメインと
して中央管理できます。
新規顧客であれば、Cisco UCS 管理によりどのように効率化でき、IT 部門がスタッ
フに必要な時間を削減することでどのように俊敏性を高められるかに気付くことで
しょう。Cisco UCS の既存顧客であれば、エンタープライズ アプリケーションから
ビッグデータ環境まで、お使いのすべてのインフラストラクチャにおいて、同一の
管理アプローチを使用できます。
まとめ
シスコは Cisco HyperFlex Systems により、エンタープライズ データセンターから
リモート オフィスまでどこでも使用できる、復元力のあるハイパーコンバージド
ソリューションを提供します。シスコがハイパーコンバージェンスの可能性を広げ、
その結果多くのアプリケーションや用途においてシスコの技術を利用できるように
なりました。これには仮想デスクトップやサーバ仮想化の導入、テストおよび開発
環境での利用があります。シスコのソリューションは今日のデータセンターのギャッ
プを埋め、シスコが提供するインフラストラクチャ ソリューションの適用範囲を拡大
します(図 5)。ポートフォリオ全体で一貫して Cisco UCS 管理を実装することで、
図 5.Cisco HyperFlex Systems はシスコの製品ポートフォリオ全体で同じ管理方法を拡張
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Cisco HyperFlex Systems
2016 年 3 月
リモート オフィスやブランチ拠点、エンタープライズ コンピューティング、ビッグ
データ、Web スケール環境など一般構成の UCS インフラストラクチャとまったく
同じように、ハイパーコンバージド環境の管理と導入を行うことができます。アプ
リケーションがアーキテクチャを決定し、シスコは多岐にわたる最先端の機能を提
供し、データセンターの俊敏性、効率性、適応性を高めます。
総合的なデータセンター戦略の一端として
シスコのデータセンター全体の構想の一環として、Cisco ACI と Cisco Enterprise
Cloud Suite の統合を計画することは、ハイブリッド クラウド環境を目指すことにな
ります。Cisco UCS Director により、Cisco HyperFlex System を使用し、IaaS を提
供し、ハイブリッド クラウドを構築できます。顧客やクライアントはソフトウェア
統合サービス カタログを使用し、定義された制約内で必要な方法をカスタマイズし
た、アプリケーション インフラストラクチャを発注できます。シスコのシステムの
統合ネットワーク ファブリックや仮想ネットワーク リンクの安全なセグメンテーショ
ンに加え、Cisco ACI が提供するマイクロセグメンテーションは、他のソリューショ
ンが提供するものよりはるかに安全なアプリケーションとテナントの分離を支援し
ます。定期的なワークロードのピークに対応できるよう容量を増やさなければなら
ない場合、ポリシーベースのアプローチを使い、サードパーティのパブリック クラ
ウド サービスを実行できます。Cisco HyperFlex Systems を選択することにより、
現在の関心事項に対するポイント製品ソリューションを手に入れることができます。
そして将来に向けて、ビジネスの俊敏性、適応性、効率性を高めることができます。
関連情報
Cisco HyperFlex Systems の詳細については、http://www.cisco.com/go/hyperflex
を参照してください。
Cisco UCS の詳細については、http://www.cisco.com/web/JP/product/hs/ucs/index.html
を参照してください。
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