情報処理システムを支えるストレージシステムの技術と利用動向

ストレージシステムの技術と利用動向

StorageSystemSupportingl州OrmationSystem$and

ltsTechnologyand

UtilizationTrends

小型ディスクアレ一装置 叩鞠熱戦

l

高性能キャッシュ ディスク装置

奄夢㌔牝勾顎

小型磁気ディスク装置 が野轟が顔ポ〆

彗

塗

半導体記憶装置

J

光ディスク ライブラリ装置 l

J

.｡§顔_

高松久司* 〃か〟ぶん7乃ん′′7′∼〝/･ゞ∼′

田中真由美*

此叩桝∼れ川′血

島田朗伸*

AたJ馴占7′S/∼/7アヱ〟血 小型電子ファイリングシステム 分散処理化 オープン化 多様化する情報処理システム ネットワーク化 グローバル化

匪

大容量磁気ディスク装置 多様化する情報処理システムを支えるストレージシステム 利用形態に応じた各種ストレージ製品を開発している｡

情事馴ヒ社会で,ストレージシステムは情報を記憶

するという重要な役割を糾い,大型システムととも

に発展してきた｡一方,'90年代に入り,低価格で高

件能なパーソナルコンピュータやワークステーショ

ンの普及,ネットワーク技術の進歩による分散化･

オープン化が急速に進行している｡一般のユーザー

にも使いやすい,最適な情報処理環境を提供するこ

とが望まれ,情報システムの構築方法にも変化が別

*lt屯製作所ストレージシステムj拝紫郎

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監

鞘

【【≧.邑

い _‡【 磁気テープ装置

川I

磁気テープライブラリ装置 日立製作所は,情報を資源として有効に活用するため,情報処理システムの れている｡

このような動向に対応して,,93年6月に大容量磁

気ディスク装置などの人型システム向け新ストレー

ジ製品を開発し,現行システムの強化を図った｡ま

た,'92年12月から'93年木にかけて,小型ディスクア

レ一装置などの分散化･オープン化に対応する新ス

トレージ製品を開発した｡

情報処理システムを支えるストレージシステムの技術と利用動向 131

n

はじめに

_企業をJ†小)巻く情報瑞塙は∴90-く卜代に人り焚半期を迎

えた｡ダウンサイジングが進出し,大さl三竺システムで集l-ll

符押していた業綺は,パーソナルコンピュータ(以トパ ソコンと略す｡),ワークステーションなどをネットワー クで毒.一子んで処押する分散処嘩へと移行されつつある｡さ

らに,他什弓払1∴との接続や卜【l絹iの交授により,純々ク)資

兆iの利川を‖1｢lくJとしたオープン化も急速に進什してい

る｡このような怖軸処雌環J詣の焚化に什い,必紫な1朋l之

を,必炎な八に,必要なときに,必安な土去帥けに拙伏する

ことが強くヤほれている｡膨人かつ多様化する情事lほJJ

憶するストレージシステムの才lり役割はますます車安ヒ なっている｡ ここでは,FOREFRONT滋1)の考えノバニ去ゝづき,多様

化する情辛は処岬システムを￣支えるストレージシステムの

変遷,および′卜綬の発腿ノJ山について述べる｡

凹

大型システムを支えるストレージシステム

2.1大容量化しつつ省スペース化するストレージ 人刊システム1〔∫=ナストレージ￣製.■‖-,の.ミ山二古プさ￣とl-し推柊を 図=にホす｡￣■1■丁稚テI生抜術の問先により､終ストレージ製 一l‖一Ⅰは打jミに人布端化を′ノミ現してきた｡例えば,この1()イド l別で.ミ山怒?幸一きItは,磁ちもディスク装i岩が4りイイモ(j】主人装;;ち三?≠ 亡舶3Gバイト),超人各呈モモストレージである磁;もテーフ ライブラリ装置が約3イ汗(jl一之人脊_呈壬し3.5Tバイト)をリミり上 している｡ 一ノ∴ _{■tIJi鮒豊根術はボスベース化も一′太り止してきた｡デ} ィスクlり枇の小作化が進み,磁ちもテーィスクでは6.5インチ 11川丈を,光ディスク装iF工では5.25インチIt川丈をそれぞれ 拭=することを･り瀧とした｡また,カートリソジテーフノ 1巻､11たりの.言出志?さ二‡1ミニは2∼4一汗となり,カートリッジ テープの仙川巻放および休符スペースの削減を･･川ヒと した｡ このようにストレージシステムは,￣人脊_【良化しながJ〕 れスへ-ス化を′太りユしてきた｡ ※1)F(_)IiEFIミ(二)N′1':【川二製†付叶が92て卜3=に,†｢汁Ii社印 環咄の食化に対応L,エンドユーザーの_､■†ソ為に､トーJて システムの掟雀,隅築を進めていくことを碓‖ハしたト ータルシステムコンセプトである｡詳糾は,F=一仁.沖.さ論 竹J文一川工5=-り･を参肘討手う｡ (Tバイト) 10′ 1が 0 0 0 (+†てちこ 州棟些山川 102 10 大容量 記憶システム 8253 ′H-8576 8595 H【6915-(Gハイト) ′ ′J ′

∠ご

′′/1 ○′

/

H-6975-A2 r H-6585 8598

/乍

/H-6g15 ▲

/

磁気テーフ ライフラり装置 6952 12インチ光ティスク ライフラリ装置 -6977-A3 ′

/†-H-6587 H-6586-K′′ ′ 毒気ティスク美香 6588 半身本記首簑置

69〆忘2ゝ

_658トC3 H-8538-C3 ▲H-8538-Cl ティスク幸三彗[芸萱 '75 180 '85 '90 '95 出荷時期(年) 図l大型システム向けストレージ製品の記憶容量推移 大型システム向けには各種ストレージ製品があり,おのおの大幅 に記憶容量を拡大してきたL) 2.2 大容量化を実現した新ストレージ製品 プロセッサの件能lらJ上,新システムアーキテクチャな どの開発に伴い,｢大容量かつ省スペースの+,ト性能の良 い+,｢信相性の￣岳し-+,｢使いやすい+ストレージを提供 するための各種技術･機能を開発し,製品化してきた｡ 最新のストレージ関連製品について以下に述べる｡ (1)ACONARC(AdvancedConnectionArchitecture) 光ファイバを円いた新しい入出力アーキテクチャであ り,入出力システム環境の拡張を吋能とした｡チャネルと

周辺装置間の高速車云送(最人17Mバイト/s)および問辺装

置の分散･遠隔設置(最大接続距離9km)が実現する｡ (2)独立彗竺拡張記憶装置 独l▲/二型拡張記憶装置H-6388-10は,最人12Gバイトの 占己憶容量を持つ超高速の外部記憶装置である｡最大8台

のCPU間での共用を可能とし,データの高速アクセスを

一美現した｡ (3)人谷量磁妄もディスク装置 磁気ディスク駆動装置H-6588は6.5インチの小型･人

容最HDA(Head Disk _{Assembly)や高密度実装技術の}

採用により,最人装置容量93Gバイトをわずか0.7m2の

設置スペースで一兵視でき,所要電力も従米モデル(H-6587)の約÷に削減した｡H-6588を制御するキャッシュ

付きディスク制御装置H-6582-C3では,最大1Gバイト まで拡張可能なキャッシュを装備し,大容量ディスク装 置に格納されたデータの高速アクセスを実現する｡ 現在,RAID※2)(ディスクアレー)が注目されている｡し かし,多様化するニーズにこたえるにはRAIDも万能で

はなく,今後も現行の磁気ディスク装置は,継続使用さ

れていくと考えられる｡日立製作所は,現行の磁気ディ

スク装置をさらに改善した高性能･大容量モデルと高可

刷生･大容量モデル(ディスクアレー)の開発を並行して 推進していく｡ (4)半導体記憶装置 ※2)RAID:RedundaIltArray(_)fInexpellSiveDisksの略 で,米r_Ⅰ]カリフォルニア人サパークレイ校の研究グル ープによって提唱されたコンセプトである｡低価桁な ′ト型ディスクを複数個誰べて,並列に読出し･書込み処 理を行うことによって高信頼性･高可川性を得ること ができる｡ DMFISM _記憶階層 DMFAF (VOS3/AS) ●記憶ブール 管王里 ●高性能 アクセス横言巨 ●対話型 ストレージ 管理 DMFHSS ●アーカイブ, リコール ●自動 パックアッ7 TRUST E2 ●機密保護,資源管王里 TRUST/CF ●暗号化枚範 WDCP/ES DASD二重苦き制御 高性能ディスクサポート DMFVSS ●高速ダン7 ●DASD管理レポート DMFJSS ●磁気テーフ ライブラリ管理 DMF/ODS E3 ●光ディスク アクセス法

半導体メモリを記憶媒体とする高性能なストレージで

ある｡半導体記憶装置H-6916-7は,最大装置容量2Gバ イトとし,比較的小容量の高速処理向けに低価格での導 入が可能である｡ (5)磁気テープ装置･磁気テープライブラリ装置 磁気テープ装置H-6488は,カートリッジテープ1巻当 たりの最大記憶容量800Mバイトを実現した｡データの 暗号化による機密性の高いサブシステムも実現できる｡

また,磁気テープの運用の自動化･省力化を実現した磁

気テープライブラリ装置H-6952を開発した｡従来モデル (H-6951)に比べ,カートリッジの収納効率を30%向上さ せた｡ 2.3 _{記憶階層の最適な利用} ストレージシステムの発展により,性能･コスト･容

量などが異なるバラエティに富んだ製品群で構成する記

憶階層を形成した｡階層化されたストレージ製品を有効

に活用するためには,各製品の特長を生かした使い分け

が人切である｡記憶階層の特性と利用方法を図2に示

す｡統合ストレージ管理システムDMFISM(Data

Man一 特性 と 用 途 アクセス 時間 転送速度 容 量 テ一夕 保存性 コスト 用 途 --→-一一-主記憶 一一･--･一一￣ 拡張記憶 ＼＼＼ 数百 ナ/秒 数ギカ バイト/S 2G/(イト/ CPU 揮発 300 数マイ 500 _{12Gバイト/} 揮発 100 ●ページンク,スワッピングテ一夕セット ●大規模バッチジョブワークファイル(SAM) クロ秒 Mバイト/s CP〕 ●大容量データベースインテックス 半導体 記憶装置 ●ロードモジュールライブラリ 0.1nlS _{!8｢)1ハイトこ} 4G/(イト/ 装置 不揮発 50 ●アクセス頻度の高い小･中容昌一テ一夕へ-ス_{●ページ･スワップ､∴ジャーナルデータセット} キャッシュ 付き ディスク装置

l/

/ イスク ラリ装置′ 1､2rllS 17Mハイト/■s .ACONARし: ■･キャ･･･シニヒ･小) 1Gバイト/ DKC 不揮発 1.2 ●アクセス集中個所が時系列て変動す るファイル ●ページ･スワッ7Lチータセット

r

磁気 ディスク装置 1､2r¶S 12｢･Jハイト, 93Gバイト/ 装置 不揮発 1 ●直接アクセス可能な各種データファイル 数十秒 9Mバイト/s

儲NARC･

l 3,5Tバイト (非圧縮) 不揮発 0.05 ●大容量テ一夕ファイル,バックアッ7` ファイル ●ファイル自動倉庫 ＼ 磁気テ,フ ライフうリ 数秒 6Mハイト･■■s448Gハイト■ _不揮発 0.03 ●大容量テ一夕ファイル,バックアソ7 装置 光 表董 ファイル ●画像ファイル,特許情報,医療情報 なと-■のデータ量が多い中速ファイル 0.15s _{6Mハイト.･･■■■s}3-5Gバイト/ _不揮発 0.05 J フ r 光ディスク 装置/ 磁気テー7し装置 面 ●長期保存テ一夕の格納 9Mバイト/s

儲NARC■･

800Mハイト■ 表

･:芳早戸子や.彗:･

不揮発 ●磁気ティスク装置の/(■ソクアッ7 ●他システムとのテ一夕交摸 ●長期保存データの格納 注:略語説明 VOS3/AS(VOS3/Adva=CedSystemProduct),DMFISM(DataManagementFacil■tylntegratedStorageManagement),DMFVSS(DMFVolumeM訓ntenanCefor Sto｢ageSe｢いCe),DMFHSS(DMFHierarch■CalControlforStorageService),DMFLSS(DMF+■brarySupportforStorageSe川Ce),DMFAF(DMFAdvanced Funct仰S),DMF/ODS E3(DMF/OpticalD･SkS=PPOrtE3),WDCP/ES(Do州eD-SkVolumeControIProgram/ES),TRUSTE2(Tota=]esourceandUser CorltrOIFac･lityE2),TRUST/CF(Tota川esourcea=d]serControIFac■rlty/C小erFunction),ACONARC(Adva[CedConnect仰Architecture),SAM(Sequen-t旧IAccessMethod) 図2 記憶階層の特性と用途 性能･容量･コストなどの違いにより,ストレージ製品は階層化される｡統合ストレージ管理システムは, 資源の有効活用を実現し,各種ストレージ製品を統合的に管王里する｡ 6

情報処理システムを支えるストレージシステムの技術と利用動向 133

agement FacilityIntegrated Storage Management)

は,階層化されたストレージへのデータの最適な配置と 効率的な利用を支援する｡従来の基盤機能に加え,使用 頻度に応じたストレージの効率的な運用を行うアーカイ ブ･リコール機能,磁気テープの不正持ち出しによるデ ータ流出を防止する磁気テープ暗号機能をサポートし, 多様化するストレージの効率的利用のための強化を継続 している｡

同

_{オープン化に対応するストレージシステム}

3,lより小型化しつつ大容量化する小型ストレージ

日立製作所は,各種コンピュータに接続可能な小型ス

トレージ製品の開発を行ってきた｡このようなオープン システム向けストレージ製品の記憶容量推移を図3に示 す｡小型ストレージ製品も,より′ト型化しながら大容量 化を実現してきた｡/ト型ディスク装置を利用したディス クアレ一装置は最大装置容量34.4Gバイト,高性能キャ ッシュディスク装置は最大装置容量11.4Gバイトを実現 した｡また,5.25インチ光ディスクの記憶容量は,600M

バイト/枚から2Gバイト/枚と約3倍になった｡

一方,ディスク円板も小型ディスクでは5.25インチか ら1.8インチへ,光ディスクでは12インチから5.25イン チへと小径化が進行している｡ 106 105 ぴ 10 (+丁＼喜州牌壁山川 12インチ 光ディスク ライフラリ装置 ●0+301 (追記型) OL321 ′ (追記型) ′ ′

β￡†三吉孟.25インチ)

田DFlOO(3.25インチ) ●一一￣ 5二25インチ光ティスク ライブラリ蓑置 ○-0 0+101 0Ll12 (追記型)(書模型) 5_25インチ小型 ディスク装置

ノ

DK5ン莞

DK312 回 DF200 両性古巨 ディスク サフー/ステム (64Mバイトキャッシュ搭載) DK51 DK324 ′ ′ 3_5インチ小型 ディスク装置 ま5インチ･､1インチ軒 小型ティスク蓑置 DK326 へ

■5言古211

▲J DKllO ディスク アレ一装置 2.5インチ小型 ティスク装置 1.8インチ小型 ティスク装置 '85 '90 出荷時期(年) '95 図3 オープンシステム向けストレージ製品の記憶容量推移 オープンシステム向けストレージ製品にも各種ストレージが開 発され,より小型化しながら記憶容量を拡大してきた｡ 3.2 _{ネットワーク機能を強化した新ストレージ製品} '92年12月∼,93年末に開発した新ストレージ製品は,

業界標準インタフェースであるSCSト2削)を採用し,中･

小型コンピュータからパソコン･ワークステーションま

で幅広い機種に適応できる汎用性を備えている｡

(1)小型ディスクアレ一装置と高性能キャッシュディス ク装置 小型ディスクアレ一装置DFlOOはRAID技術を採用 し,最新の5.25･3.5インチ小型ディスク装置を並列に

配し,エラー訂正用ディスクと組み合わせ,高信頼のニ

ーズにこたえたものである｡従来の小型ディスク装置

(DK516)に比べ,数百倍の耐故障性を実現した｡

高性能キャッシュディスク装置DF200は,最大64Mバ イトの不揮発キャッシュメモリを搭載して高性能化を実

現した｡DK516に比べ,Ⅰ/0性能は約6倍,応答時間は半

分以下である｡ (2)光磁気ディスク装置と光ディスクライブラリ装置 光磁気ディスク装置OD152は,従来モデル(ODl12)に 比べ,光ディスク1枚当たりの記憶容量を3倍(2Gバイ ト),平均アクセスタイムを約35%短縮(50ms)した｡光 ディスクライブラリ装置OL152は,最大192枚(384Gバイ ト)の光ディスクの収納と自動的な交換ができる｡ OD152･OL152は,大量データを少ないスペースで格納 するとともに,アクセス頻度の高いアプリケーションに も適用できる｡ (3)小型電子ファイリングシステム 小型電子ファイリングシステムHITFILEWNは,3.5･

5.25インチ書換形光ディスクを記録媒体とし,A4サイズ

で最大5【万4,000枚の書類がファイル可能な小型･低価

格製品である｡Windows削)3.1をプラットフォームとし てし､るため,Windows用流通ソフトが活用できる｡その 流通ソフトを利用して容易にシステムインテグレートを 行うこともできる｡さらに,オープンなネットワーク環 境への対応も￣吋能とした｡ ※3)SCSI-2:SmallComputer SystemInterface-2の略 で,米同シュガート社のSASI(Shugart Associated StandardInterface)をベースにANSI(米田同家規格 協会)が制定したインタフェースである｡ ※4)Windows:米国Microsoft Corp.の商標であり,パソ コンの株作性を向卜させるシステムソフトである｡ ※5)面記錬1軒女:1平方インチに記憶できる情幸】i二読である｡

石造気ディスク

㊤一(軍耳)

欝

賢覧う琵

平方インチ 5､10 Gヒット/ 5.25インチ 3.5インチ 2.5インチ 1-8インチ 1.3インチ ト0インチ 0-7インチ

∈∋

4Gハイト

無く彗卜

_8G/､イト

転表一転∋

250Mハイト 6Gハイト

∈義一∈∋

80Mバイト

転∋

40Mハイト 2Gハイト

転∋

1Gハイト ---一 転コヨ 400Mハイト ー し+ 200Mハイト 光ティスク･ 光テ￣ィスクライフラ

(二重亘)-

の

700¶800 15､20 Mビット/ Gビット/ 平方インチ 平方インチ

㊧

2Gハイト

一㊨

40Gハイト 384Gハイト 8丁ハイト

㊨

384Mハイ

卜圃

ー㊨

_8G/､イト

薗

200Gハイト ー㊧ 4Gハイト 一㊨ lGハイト 図4 _{21世紀の記憶容量} 高密度技術の開発により,面記毒貢密 度は向上し,ストレージ製品の記憶容量は伸び続ける｡

8

_{21世紀のストレージシステム}

4.1伸び続ける記憶容量 ストレージ製んl-は,人解毒二化しながら帯スペース化を 一j三巧ユしてきた｡今後もこの傾向は続く｡21什紀までに, 内証録鮒空然う)は現fl三の2n代以_卜となろう｡21仲紀のiiL:怯 ?さ講を図4にホす｡磁;-ミディスクは辞任能なストレージ として継続性=され,また光ディスクは,哨人する付柑i を支える有効なストレージとなり,遅いディスクとして の利川が高まるであろう｡ 4.2 _{ストレージシステムの将来像} ストレージシステムの将来像を図5にホす｡モ妃在,人

巧ワコンピュータで集lい処押される全社レベルの†耶馴ま過

一切なストレージに記憶され,DMFISMによって純子ナ符即 さ才￣している｡-･方,パソコンやワークステーションを川

いて個人,グループが手軽に利川する情報や祁l川伸一位で

(∋

DMFISM

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全社レベルの情報 利用者レベルに各情報

!--こ､†j♂

J 注:略語説明 WAN(WldeAreaNetwork) 統合ネットワークストレージ管理

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卦畏

子宝

し￣二) 図5 _{ストレージシステムの将来像} 情報処理システムはよ りオーブンなものとなり,ネットワーク資源であるストレージを統 合的に管‡里するソフトウエアとの連携が不可欠であるし､

処押される怖報があり,芥利=名･レベルで保イナされて

いる｡

2川し礼には､仲川i処即システムはよりオーブンなもの

となり,ネットワークを介して,柿々の機椎l糊での一tl■絹i

利川が促進されるであろう｡･ト￣榊Iiはネットワーク賛兆ミと

して管印され,イf別に浦川されることが必￣安である｡ネ ットワークが人きくなるほどデータをイi▲効i￣■1=し,統でナ r小二符.叩するソフトウェア(図5の純†ナネ､ソトワークス トレージ符f削二川T11する｡)の子貨別は人きい｡多様化する ネットワーク資兆(を支えるより出いストレージシステム と,そゴLを統介管J理するソフトウェアとの1淳テな連携を′丈 ･睨することが乍彼の課題である｡

日

おわりに 多様化するニーズにこたえるストレージシステムの技 術と利椚軌山について述べた｡ストレージシステムは,

怖純化社会を￣支える情事l･ほii山志するという役割を糾って

おり,社会の変化やニーズの多様化に機故に対応するこ

とが必紫である｡/ト綾も膨人な情報をビジネスにご一三かす

ための技術と,製ん■-の閑雅を打っていく￣考えである｡ 参考文献 1)甲一叩く,外:人形システムJ†Jストレージ製.1J∫の技術刺1Jり,ll ､■†二.沖論,73､2,1ニi4∼140(￣､Iそ3-2) 2)森,外:新コンセプト"ITOlくEI√只nN′1叩,l=仁.机う論,74､ 5,376-3糾)(､ド4-5) 8 ニう)彬汁:これかご〕の屯J'一￣.汁常機システムとファイルシステ ム,範2什-]和一l二磁妄も.吉山志シンポジウム論文娯,1∼4いド4一 川)