ご新規さん&インフラ初心者さんいらっしゃい！
～いまさら聞けないサーバー&ストレージの基礎～

ご注意事項• 本資料の内容は予告なく変更・更新することがあります。
• 本資料に記載された内容は情報の提供のみを目的としたもので、正式なDell Technologiesのテストやレビューを受けておりません。
• 本資料の内容についてできる限り正確を期すよう努めておりますが、いかなる明示または暗黙の保証も責任も負いかねます。本資料の情報は、使用先の責任において活用される情報であることを、あらかじめご了承ください。
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これらの情報はhttps://www.dell.com/support/の各種ドキュメントを参照ください。
• 本資料に記載された製品の仕様ならびに動作に関しては、Dell Technologiesや関連各社ともにこれらを予告なく改変する場合があります。他のメディア機関、及び競合各社等に無断で転載する事はご遠慮ください。
• 本資料の著作権はデル・テクノロジーズ株式会社にあります。
• なお、本文中にある製品名は各社の商標または登録商標です。

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年間スケジュール

第1回

4月21日 (金)••PCとサーバーの違いについて
そもそも「ストレージ」って何だろう？

第2回

6月16日 (金)

•
•

CPU編
ストレージがどうやってデータを保存しているのか？

第3回

8月18日 (金)••Memory編
ストレージの内部アーキテクチャのキホン

第4回

10月20日 (金)••サーバ内蔵Storage編
ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！【前編】

第5回

12月13日 (水)••サーバ管理手法編
ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！【後編】

第6回

2月9日 (金)ストレージの最大の難関！？
SANとかNASって、いったい何なの？

ご新規さん&インフラ初心者さんいらっしゃい！
～いまさら聞けないサーバー&ストレージの基礎～*上記の内容は予告なく変更する場合があります。予めご了承下さい。

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徹底攻略塾
アーカイヴ

過去に実施した徹底塾などWebinarで実施した資料や録画も公開中！

資料配布&録画配信「知りたい」情報がココにある！

https://japancatalog.dell.com/c/wpcontent/uploads/vHeroesJapan.htm#Tettei

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5

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1

オープニング2

サーバーについて学ぼう！

3

ストレージについて学ぼう！

オープニング

ポートフォリオ
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Dell Technologies サーバー ポートフォリオ
Home Office

Small Business

Remote & Branch Offices

Small Datacenters

青文字：
Intel
緑文字：AMD

Medium to Large Datacenters

Hyperscale

Shared Infrastructure
PowerEdge MX

PowerEdge
C6620, C6520, C6525

MX760c
MX750c7U Modular
Compute & Storage
Data Center

MX840cDense 4S

Dense 2S

Edge / Telco-Optimized

2U Rack-based
Compute & Storage

GPU Accelerator-Optimized

XR4000

XR11

XR12

R760xa, R750xa

Performance
1S (2U)

Performance
1S (1U)

Performance
2S (2U)Specialized
2S & GPU (2U)

XE8545Specialized 空冷
2S & 4GPU (4U)

XE9680Specialized 空冷
2S & 8GPU (6U)

Rack-Optimized (Intel)

XE9640

R250

R350

R450

R660, R660xs
R650, R650xs

Entry1S (1U)

Mainstream 1S (1U)

Mainstream 2S (1U)

Performance 2S (1U)

Highly Scalable 4S (2U)

R550

R760, R760xs, R760xd2
R750, R750xs

R960
R940 & R940xa

Mainstream 2S (2U)

Performance 2S (2U)

Highly Scalable 4S (3U/4U)

Tower Server

R860, R840

Rack-Optimized (AMD)Specialized 液冷
2S & 4GPU (2U)

XE8640Specialized 空冷
2S & 4GPU (4U)

CSP-Optimized

HS5610Scale 2S (1U)

T150

T350

T560, T550

R6615, R6625
R6515, R6525

R7615, R7625
R7515, R7525

HS5620

Entry SMB 1S

Mainstream 1S

Mainstream 2S

Performance 1S/2S (1U)

Performance 1S/2S (2U)

Scale 2S (2U)

※新製品には、2023年4月時点で未リリース製品も含まれます。

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ストレージポートフォリオ – 適材適所のご提案
モダンストレージ ポートフォリオ
ブロック & ファイル
Dell
PowerMax

Dell
PowerStore

ブロック
Dell
Unity XT

多様な将来に適用可能な、 ハイブリッド ストレージ
インテリジェント エンター
シンプルさ、
プライズ ストレージ
ユニファイド、柔軟性、および、オールインワンの
多くのお客様からの揺ぎ無き 最新テクノロジーの採用、信頼
柔軟性のあるデザイン、シン ライセンス体系を提供
価値の高いデータを保護し、 プルな操作性により、すべて優れたパフォーマンス、拡張 のワークロードで利用可能性、効率性の提供をお約束
世界で 最もセキュアな、
ミッションクリティカル
ハイエンド ストレージ

ハイパーコンバージド
非構造化データ

VMwareソフトウェア デファインド
インフラストラクチャ

Microsoft

Dell
PowerVault

Dell
PowerScaleDell
ECS and
ObjectStore

Dell
VxRailDell
PowerFlex

Dell
Azure Stack
HCI

経済性を追求したエントリーストレージ

世界で 最も柔軟性の高い スケールアウト型
NASソリューション

エンタープライズ オブ
ジェクト ストレージ

実績のあるターンキー
型HCI

制限のない ソフトウェアデ
ファインド インフラストラクチャ

Azure ハイブリッド クラ
ウド 特化型HCI

豊富なS3互換性、比類のないスケーラビリティ、
パフォーマンス、経済性を提供

データセンターのモダナイ
ゼーションを加速し、一貫した運用モデルでハイ
ブリッドクラウドの簡素化が可能

シンプルさ、使い勝手の良さにフォーカス

あらゆる規模でシンプルさを保ち、場所を問わず
データ保存、保護が可能C l o u d I Q

データ保護 & サイバーリカバリ

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他とは一線を画したソリューションであり、比類のないリニアなスケーラビリ
ティ、大規模なパフォーマ
ンス、極端な柔軟性を提供ソフトウェア主導のライ
フサイクル管理により、
クラウド/コア/エッジ全体の運用の簡素化を実現オープニング

情報ガイドステーション
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Dell Technologiesのサーバー・ストレージ・ネットワークなどのエンタープライズ製品の情報ポータルです。

情報ガイドステーション

製品情報からエンジニアのテクニカルBLOGなど、常に最新の技術情報を分かりやすく発信「知りたい」情報がココにある！

https://japancatalog.dell.com/c/ent/
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【徹底攻略塾】
ご新規さん&インフラ初心者さんいらっしゃい！
サーバーの基礎編 全5回, 4回目

Storage編

アジェンダ1. ディスクの違い（RI, Mix, WI, ）2. ディスク接続方式（SATA, SAS, NVMe）
3. RAID Cardについて（機能面）
4. 内蔵と外付け（機能差）の売り分

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サーバ視点で考えるストレージ• サーバの“中”に搭載するストレージ• 内蔵ストレージの良いところ• 内蔵ストレージの使い道

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1.ディスクの違い（RI, Mix, WI, ）14

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HDD (Hard Disk Drive）の仕組み

1本あたりの容量は増加 ～ 進化中
回転数は15年前と同じ ～ 進化無し

HDDのパフォーマンスは回転数
5,400～15,000rpm
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SSD（Solid State Drive）
フラッシュ・ドライブとも呼ばれ、フラッシュ・メモリ（Flash
NAND）を実装されたドライブ

長所
パフォーマンスが非常に高い (特にランダムREAD)
故障率が低い（稼働部品が無いため）Flashタイプ

書き込みの耐久性（回）

SLC

100,000

eMLC

30,000
SLC: Single Level Cell
MLC : Multi Level CelleMLC : Enterprise MLC

短所
容量あたりの単価が高い
書き込み耐久性の問題▪ ウェアレベリング（Wear Levelling）機能などで回避▪ 書込み耐久性単位 WPD (Write per Day)
→ 5年間、1日に何回、すべてのセルに対して書き込みかできるか。

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NAND
Flash

ディスクの違い（RI, MIX, WI, ）
接続方式

SSD規格

特徴

耐久性 価格SATA

RI (Read Intensive)

読み込み重視低安いSAS

MIX (Mix Use)

バランスタイプ

中

普通

NVMe

WI (Write Intensive)

書き込み重視高高い

ディスクタイプの選択に迷う場合は、バランスタイプのMIX (Mix Use)をご選択ください。
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サーバの中に搭載するストレージ？
• サーバに搭載されたストレージ• 内蔵ストレージ ⇔ 外付けストレージ
内蔵RAIDストレージ型

前面に2.5インチドライブx10本構成

アプリケーション

背面にも搭載できるモデルもある

外付けRAIDストレージ型

サーバー

アプリケーション

オペレーティングシステム

オペレーティングシステム

R A I D コント ローラ

HBA

HDD

HDD

HDD

R A I D コント ローラ
外部へ

OS起動ドライブ用のBOSS（M2.SSDベース）
ホットプラグ対応

スト レージ18

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HDD

HDD

HDD

外付けストレージはこんな構成もある

サーバー

アプリケーション

アプリケーション

アプリケーション

オペレーティングシステム

オペレーティングシステム

オペレーティングシステム

HBA

HBA

HBA

ストレージ
プロセッサ

ストレージ
プロセッサ

キャッシュ・メモリ

キャッシュ・メモリ

SSD SSD SSD SSD
19

HBA

FCスイッチFCスイッチ

規模が多くなれば冗長化が重要HBA

HBA

HDD HDD HDD HDD HDD

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ストレージ

2.ディスク接続方式（SATA, SAS, NVMe）
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（ざっくり）内蔵ディスクインターフェースの歴史
パフォーマンス

SCM

Write 4,000,000 IOPS
Read 14,000,000 IOPS

NVMe SSD

Write 200,000 IOPS
Read 600,000 IOPSSAS SSD

Write 100,000 IOPS
Read 250,000 IOPS

HDD

7.2krpm 80 IOPS
10krpm 140 IOPS
15krpm 200 IOPS

20ns
40ns

1/10億 秒

350ns

20μs
100μs

1/10万 秒10ms

x1,000

1/1千 秒x1,00021

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コスト

（ざっくり）内蔵ディスクインターフェースの歴史

HDD
規格
(互換)

IDE

ATA

（Integrated Drive
Electronics）（Advanced Technology
Attachment）

SAS

SCSI

（Serial Attached SCSI）（Small Computer System Interface）

IDE

ATA

（Integrated Drive
Electronics）（Advanced Technology
Attachment）

SATA（Serial ATA）

SAS

SCSI

（Serial Attached SCSI）（Small Computer System Interface）

Flash
(SSD)
規格
(互換)

SATA
（Serial ATA）

NVMe
（Non-Volatile Memory Host Controller Interface）

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NVMeはSSDと違うの？
• 普通のSSD– HDDと同じ方式（AHCI- SAS/SATA）– ディスクの回転を考慮して、各データを1列に並べて、効率的に読み書きを行う

HDD用の技術のまま

マザーボードHDD

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PCIe– 実は記憶する部分（Flash NAND）は同じ– メモリのようにデータを同時に並列に複数の読み書きを行う

SAS/SATA• NVMeのSSD

ボトルネック（道路渋滞、IO渋滞）
道路渋滞

IO渋滞
SAS/SATA
（HDD）

I/O
階層

キャッシュ
階層

キャパシティ
階層

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SAS/SATA（SSD/HDD）

NVMe
（SSD）

3. RAID Cardについて（機能面）
25

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内蔵ストレージの良いところ• サーバの管理と統合されている（BIOSや管理ツールから管理可能）• ファームウェアのバージョンアップも簡単（再起動は必要）• ローコスト• 意外とパフォーマンス良い26

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内蔵ストレージの管理方法• WebベースのGUIで管理ができます– BIOSの管理に包括的に含まれています– OpenManage Server Administrator（Storage Managementコンポーネント）をOSへインストールして、Webブラウ
ザでポート1311へ接続（https://localhost:1311）することで利用可能, CLIでの管理も可能です– ステータス確認やSSDの書き込み残量情報、RAID構成やドライブのオフラインなど様々な管理が可能です27

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内蔵ストレージ向けRAIDカード＝PERC（パーク）PERC 12のスペックシートから抜粋

PCIスロット搭載式
バックプレーン装着式（拡張スロットを消費しない）

1.ヒートシンク
2.バックプレーン コネクター B
3.バッテリー（エネルギー パック）
4.バックプレーン コネクター A
5.PCIe コネクター

https://dl.dell.com/content/manual41299796-dell-poweredge-raidコントローラー12ユーザーズ-ガイドperc-h965iアダプター-perc-h965i前面-perc-h965i-mx-perc-h965eアダプター.pdf?language=ja-jp
28

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PERCのパフォーマンスはどの程度？
https://japancatalog.dell.com/c/wp-content/uploads/h19467-dell-poweredge-perc12_JPN.pdf• サーバのPCIeスロットパフォーマンスの向上にリニアに追従• 利用できるドライブのパフォーマンスの向上がそのままパフォーマンスアップになる• 現在ではNVMeが利用できるようになり、パフォーマンスだけで見ればかなりのスペックになる

数値だけ見れば外付けストレージを凌駕することも！？
でも、数字だけで評価して良いのかな？
29

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内蔵ストレージの使い道• OS起動ドライブとして使う（PowerEdgeの場合はBOSSもある）• スタンドアロンサーバのデータ領域として使う• Windowsファイルサーバのような小規模なサービスに使う• バックアップサーバやログサーバの保存領域として使う（ローコスト＆数十TB程度の容量）30

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15/16G：ドライブスロットとユニットサイズ（U数）でマッピング
1U

2U~4ドライブR250~8ドライブ

R350
R450

R750XA
R760XA

NVMe対応※R250～R450の下位モデルはNVMe未対応~12ドライブ

R650 / R650XS
R660XS
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15/16G：ドライブスロットとユニットサイズ（U数）でマッピング
1U

2U~16ドライブR550~18ドライブ

R760XS~26ドライブ

R750XS
R7615~28ドライブ

R660
R6615 / R6625

R750
R760

3U/4U

NVMe対応※R550はNVMe未対応

R860
R960

~32ドライブ32

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内蔵ストレージの注意事項• パフォーマンス• データサービス– キャッシュ少 = 多重的・複雑なワークロードに弱い– コントローラスペックが低い= リビルドや拡張時のパフォーマンスインパクト大• 冗長性とデータ保護機能– キャッシュ保護 = バッテリ頼み– RAIDコントローラ = 冗長性無し– パトロール機能, プロアクティブスペアリング機能= 多重障害回避策が無い– スナップショット– レプリケーション– 重複排除– 階層化機能– クラウド連携無い• 拡張性– 直接利用できるホストは内蔵しているサーバのみ– リプレースを支援する機能は無い– 最大接続可能ドライブ数は少ない– スケールアウト機能は無い

上記のような要件が含まれる場合、及び想定できる場合は外付けストレージの利用がオススメ！
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4.内蔵と外付け（機能差）の売り分
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ストレージて結局何がチガウ？
サーバ内蔵RAID

見た目のコスト◎単体で見ればコスト面では最強

外付けストレージ
エントリーモデル○

シンプルな統合ストレージで良ければGood

外付けストレージ
ミッドレンジ△

ある程度の規模、要件が無いと割高感が出てくる

外付けストレージ
エンタープライズ

Ｘ

求めてるのは見た目のコスト感じゃない

パフォーマンス△
普段は意外と良いけどリビルドなどのブレが大きい

可用性△
コントローラがシングルポイント障害点

データ保護機能

ディスク障害対応のみ

少ないスナップショットやレプリケーションなら利用可能

スナップショット、レプリケーションが増えても運用に影響しない

システム障害、サイト障害すらも考慮できる機能がある

Ｘ△
管理ツールなどは充実していることが多い◎○

その他付加機能Ｘ

機能性は期待しちゃダメ○

コントローラによってはかなり良いが、色々やらせると低下しやすい○

常にベター以上で課題はアップデートやライフサイクル○○

コンポーネントは全て冗長化されてる○

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コンポーネントは全て冗長化されてる○機能の数だけなら
エンプラ製品よりも多いこともある
機能○✖︎の戦いが前提？

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◎

サービスを維持し続けるパフォーマンス
且つブレの無さがポイント◎常に一定のパフォーマンスを発揮
フェイルオーバも10秒程度で完了◎

ユーザ要件があれば実装する
優先すべきはSLAであり、継続利用が可能なこと

内蔵ストレージと外付けストレージの売り訳
内蔵ストレージOK！

外付けストレージをおススメしたい！

– OS起動ドライブ– 予測できない容量成長は無い– パフォーマンスのブレは問題にならない– 突然の停止が許容できるシステム– 稼働性を求めるファイルサーバ– 容量成長が求められそうなシステム– システムリプレースのときにデータの移動（引越し）が必要– 高度なデータ保護機能が必要– 災害対策規模やコストも重要ですが、「システム要件」での評価も是非行って欲しい！！
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次回のサーバーのテーマは「管理手法」• PowerEdgeの管理ツールはナニがある？
• 監視＆通知の方法にはナニがある？
• 管理ツールのライセンス？
１つでも自信が無ければ是非ご参加を！
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ストレージについて学ぼう！

第4回
ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！
（前編）
Internal Use - Confidential

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ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）

前回 ✓ ストレージは「仮想化技術の塊」✓ ストレージのキモは「キャッシュ」
復習

サーバー

✓ 「フロントエンド」と「バックエンド」の話を混同しないように注意
フロントエンド

バックエンド

FC

読
出

キャッシュ
（一次受けの空間）

フロントエンド・参考インターフェース画像

SAS12G

読込（仮想ボリューム）iSCSI（左:SFP 右:Base-T）

ストレージ

ストレージにはフロントエンド側の規格と、バックエンド側の規格がある。
一致する場合もあるけど、必ずしも一致するとは限らないよ！
Internal Use - Confidential

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DRAMストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）
インターフェースとは？

（ざっくり）内蔵ディスクインターフェースの歴史
IDE

HDD
規格
(互
換)

（Serial ATA）

（Advanced Technology Attachment）

SAS

SCSI

（Serial Attached SCSI）（Small Computer System Interface）

IDE

SATA

ATA

（Integrated Drive Electronics）（Serial ATA）

（Advanced Technology Attachment）

SAS

SCSI

（Serial Attached SCSI）（Small Computer System Interface）

Flash
(SSD
)
規格
(互
換)

SATA

ATA

（Integrated Drive Electronics）

NVMe（Non-Volatile Memory Host Controller Interface）

ストレージのインターフェースはこれだけじゃない！
Internal Use - Confidential

40

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ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）
インターフェースとは？
SANやFCもあるよね？
FCとSAS、SASとiSCSIって何が違うの？

意外と明確に答えられる人って少ない…。

ストレージ関連のいろんなインターフェイス
•
•
•
•
•
•
•
•

SCSI（パラレルSCSI）
FC（Fiber Channel）
iSCSI
パラレルATA（PATA、IDE）
シリアルATA（SATA）
eSATA
mSATA
M.2

SAS
FCoE
IEEE1394
USB
InfiniBand
ESCON
FICON
NVMe

•
•
•
•
•
•
•
•

ストレージのインターフェースは腐るほどある。全部理解する必要はない！
セットで覚えなくてはいけないものがある、それが「プロトコル」
Internal Use - Confidential

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ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）プロトコルとは？
1. インターフェイス（物理的接続）
2. プロトコル（同じ言葉を話せるか）

機械と機械を繋いで会話する場合は２つの条件がある

この2つが合ってこそ、機器同士の会話が可能になる！
【インターフェイスとプロトコルの法則】① インターフェイスとプロトコルを一致させるべし！
パラレルとシリアル
どう違うの？

•
•
•
•
•
•
•
•

SCSI（パラレルSCSI）
FC（Fiber Channel）
iSCSI
パラレルATA（PATA、IDE）
シリアルATA（SATA）
eSATA
mSATA
M.2

•
•
•
•
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•
•
•

SAS
FCoE
IEEE1394
USB
InfiniBand
ESCON
FICON
NVMe

パラレルは「複数？」とか連結？シリアルは何となく「一本？」Internal Use - Confidential

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ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）
パラレル vs シリアル
複数のデータを同時に受け取る
タイミングがシビア！

IDE[Parallel（パラレル）ATA]

Serial ATA

信号線同士で
干渉

データの干渉なし

連続したデータを順番に処理するだけだから高速化に強い

以前はデータをよーいドン！でデータを走らせる形だった。
最初は良かったが、速度を上げると干渉が発生して受け取れなくなってきた。

今は殆どSerialの接続方式に変わってしまった。
USBもSerialバスである！
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高速!!

ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）
SCSIって何？

SCSI（Small Computer System Interface）• Shugart Tecnology社（現Seagate）が、1981年に開発したSASI（Shugart Associate System Interface）が原型• アメリカ規格協会（ANSI）がコンピュータと周辺機器を接続するための標準インターフェイス「SCSI」として規格化（1986年）• バス型接続のパラレル・インターフェイス規格• 周辺機器同士を「デイジーチェイン」方式で並列接続

Internal Use - Confidential

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ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）
デイジーチェインって何？
サーバー
HBA（SCSI）

ターミネーター（一番最後だよ）

イニシエー
ター

パラレルケーブル

パラレルケーブル

ターゲット

LUN1

LUN2

LUN3

ターゲットに対して番号を振らなくてはいけない
その時に使った言葉が「LUN」
補足
今ではストレージのボリュームを指しますが、元はSCSIのLUN（ロジカルユニットナンバー）を指していた。
速度を上げ続けるとパラレルでは限界がある → シリアルにして高速化するしかない!!
Internal Use - Confidential

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結論【インターフェイスとプロトコルの法則】✓ インターフェイスとプロトコルを一致させるべし！
✓ パラレルで性能がでなくなったら、シリアル化すべし！
✓ SCSIを制するモノが、ストレージを制す！

Internal Use - Confidential

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ストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！（前編）

次回予告

パラレルからシリアル化する際に、ひと悶着!!
SCSIがどう進化したのか？
FCやSASとは何が違うのか？

Internal Use - Confidential

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