階層型データ・ストレージとは？

階層型ストレージは、データの使用パターンと重要性に基づいてデータを異なる階層に分類するデータ管理戦略です。性能、コスト、効率性を最適化するためにストレージ層を実装します。

このアプローチでは、頻繁にアクセスされる重要なデータは、ソリッドステート・ドライブ（SSD）などの高性能で高価なストレージ・システムに格納され、迅速に取得できます。アクセス頻度の低いデータやアーカイブ・データは、ハードディスク・ドライブ（HDD）やクラウド・ストレージなどの低コストのストレージ・ソリューションに移行されます。アクセス時間はやや遅くなりますが、コスト効率は高くなります。

この階層構造により、組織は頻繁に使用されるデータへの高速アクセスの必要性と、重要度が低い、またはアクセスが稀なデータを低速で安価なストレージ・メディアに格納する費用対効果のバランスを取ることができます。自動データ階層化システムは、データ使用パターンを監視し、階層間でデータを動的に移動させ、最も頻繁にアクセスされるデータを最速のストレージ・メディアに保存し、性能とコストの両方を最適化します。

階層型ストレージ・データクラス

階層型ストレージ・データクラスは、データの使用方法、アクセス頻度、機密性など、特定の特性に基づくデータのカテゴリです。これにより、各データ層に最適なストレージ技術と、アーキテクチャ全体における最適なストレージ技術を決定できます。目的は、データを利用可能でアクセスしやすくし、データ管理を費用対効果が高く、シンプルで、安全に保つことです。

階層型ストレージ・システムでは、データクラスは通常、次のように編成されます。

ティア 0：ミッションクリティカルなデータ

データ・ストレージの階層化のティア 0 とは、極めて高性能で低遅延のデータ・ストレージ・ソリューションを必要とするミッションクリティカルなデータ用に指定された、最高かつ最速の階層をさします。この階層は、遅延やダウンタイムによって重大な財務損失、評判の低下、運用の中断が発生するアプリケーションや運用に不可欠です。ティア 0 ストレージは、コストがかかるため慎重に使用する必要があります。

ティア 0 データの例：リアルタイムの金融取引、インスタント・アクセスを必要とするオンライン・ゲームデータ、インフラや緊急サービスに使用されるような重要なアプリケーションのためのデータベース・システム

ティア 0 ストレージで使用されるストレージ・メディアの種類：頻繁にアクセスされるデータは、不揮発性メモリ・エクスプレス・ソリッドステート・ドライブ（NVMe SSD）、インメモリ・データベース、カスタム・ハードウェア・アクセラレータなどの高性能ストレージで容易に利用できる必要があります。

ティア 1：ホットデータ

ホット・データとは、アクセス頻度の高いデータをさします。高速アクセスには、スケーラブルで高性能なストレージが必要です。このデータクラスは、SSD などの最速のストレージ・メディアに保存されるため、高速な取得と応答が可能です。

ティア 1 データの例：トランザクション・データベース、頻繁にアクセスされる顧客記録、現在のプロジェクト・ファイル

ティア 1 ストレージで使用されるストレージ・メディアの種類：SSD、インメモリ・データベース、高速ストレージ・アレイ

ティア 2：ウォームデータ

ウォームデータは重要ですが、ホットデータほど頻繁にアクセスされることはありません。SSD と従来の HDD の組み合わせなど、性能とコストのバランスが取れたストレージ・メディアに保存されます。

ティア 2 データの例：月次レポート、過去の売上データ、定期的にアクセスされるアーカイブ

ティア 2 ストレージで使用されるストレージ・メディアの種類：SSD と従来の HDD を組み合わせたハイブリッド・ストレージ・アレイ

ティア 3：コールドデータ

コールドデータは、アクセス頻度の低い情報で構成されており、価値は維持されますが、高速アクセスは不要です。コールドデータは、低コストの HDD やクラウド・ストレージなど、より低速でコスト効率の高いストレージ・ソリューションに保存されます。このデータクラスは、性能よりもコスト効率を重視しています。

ティア 3 データの例：古いプロジェクト・ファイル、アーカイブ文書、履歴記録

ティア 3 ストレージで使用されるストレージ・メディアの種類：HDD、クラウド・ストレージ、テープ・ストレージ

アーカイブ・データ

アーカイブ・データは、コンプライアンスや長期ストレージの目的で保持されるデータで構成されており、データ・バンカーに保存されることもあります。テープ・ストレージやディープ・アーカイブ・クラウド・サービスなど、コスト効果が高くスケーラブルなストレージ・オプションに移行されることがよくあります。これは、組織が法的または運用上、長期間保持する義務がある、アクセス頻度が最も低い情報です。

アーカイブ・データの例：コンプライアンス目的の規制遵守文書および履歴記録

アーカイブ・データに使用されるストレージ・メディアの種類：テープ・ストレージ、光学ストレージ、クラウド・ベースのアーカイブ・ソリューション

階層型ストレージのメリット

階層型ストレージの主なメリット：

1. コスト効率

階層型ストレージは、必要なデータにのみ高性能リソースを割り当てることでコストを最適化します。アクセス頻度の低いデータは、よりコスト効率の高いメディアに保存できます。

2. 性能の最適化

ストレージ・ソリューションを特定のデータ要件にあわせて調整することで、階層型ストレージは、重要なアプリケーション用に高性能リソースを確保し、全体的なシステム効率を向上させます。

3. スケーラビリティ（拡張性）

データの増加に伴い、階層型ストレージ・システムは、階層ごとに適切なストレージ・メディアを追加することで容易に拡張でき、進化するデータ要件に対応する柔軟でスケーラブルなソリューションを提供します。

階層化とキャッシュ

「ティアリング」と「キャッシング」という用語は、時として同じ意味で使用されることがあり、混乱を引き起こすことがあります。しかし、データ・ストレージの概念は異なります。

階層化には、アクセス・パターンに基づいて異なるストレージ層間でデータを物理的に移動させることが含まれます。データは、恒久的に別のストレージ・メディアに移転されます。

キャッシュは、頻繁にアクセスされるデータを保存する一時的なストレージ・エリアを使用しており、より遅いプライマリ・ストレージからデータを取得する必要性を減らすことで性能を向上させます。

まとめ

階層型データ・ストレージは、利用パターンに基づいてデータを効率的に管理するための戦略的アプローチです。データを異なる階層に分類し、適切なストレージ・メディアを利用することで、性能、コスト、スケーラビリティのバランスを取ることができます。

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