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～

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2

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年間スケジュール• 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1回

4月21日 (金)第2回

6月16日 (金)

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～• 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？

*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/vHeroes-Japan.htm#Tettei
4

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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

青文字：Intel
緑文字：AMD

Small Datacenters

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。

7

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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、オールインワンのラ
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 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 andObjectStore

Dell
VxRailDell
PowerFlex

Dell
Azure StackHCI

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

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

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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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/
10

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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, 3回目

Memory編

アジェンダ

1. 半導体（Memory）
2. Memory（DRAM、NAND）
3. DRAM（RDIMM、LRDIMM）
4. Memoryで考えるPowerEdge

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1.半導体（Memory）
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世界の半導体市場と主要なプレイヤー

引用 https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/joho/conference/semicon_digital/0001/05.pdf
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2. Memory（DRAM、NAND）
15

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DRAMとNAND
・ 揮発性メモリとは？
・ 不揮発性メモリとは？

電源を供給しないとデータを記憶できない。
電源を供給しなくても記憶を保持できる。

CPUSRAM
RAM(揮発性)
これをMemoryと呼ぶ人が多い

DRAM
MemorySSD（SAS,SATA）
ROM(不揮発性)

NAND

16

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デバイスによるパフォーマンスの違い

Write 4,000,000 IOPSSCM Read 14,000,000 IOPS
Write 200,000 IOPS

NVMe Read 600,000 IOPS

パフォーマンス

Write 100,000 IOPSSAS SSD Read 250,000 IOPS

HDD

7.2krpm 80 IOPS10krpm 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x1,00017

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コスト

本日はDRAMのお話をいたします

引用 https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/joho/conference/semicon_digital/0001/05.pdf
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3. DRAM（RDIMM、LRDIMM）
19

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DRAM（RDIMM、LRDIMM）
PowerEdge15世代では、容量見合いで、RDIMM or LRDIMMを選択します。 ※混在不可
PowerEdge16世代では、RDIMMのみとなります。

UDIMM

RDIMM（Unbuffered DIMM）

LRDIMM（Registered DIMM）（Load Reduced DIMM）
バッファ
（データ）

データI/O

データI/O

アドレス

アドレス

制御
クロック

メモリ
コントローラー

メモリ
チップ

データI/O

データI/O

アドレス

アドレス

アドレス

制御

制御

制御

制御

クロック

クロック

クロック

クロック

メモリ
コントローラー

バッファ（レジスタ）

メモリ
チップ

メモリ
コントローラー

バッファ（レジスタ）

容量

少多価格

安

高
20

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メモリ
チップ

ECC（Error Checking and Correcting）
メモリ上で発生したシングルビットエラーの検出に対して訂正をする機能
ECCの動作・ 64ビットあたり8ビットの誤り訂正符号(ECC)を算出して保存する。
・ 読み出し時に64ビットのうち1ビットに生じた誤りを検知した場合正しい値に訂正する。

16GB - 2Rx8 DDR4 RDIMM
3200MHzメモリからデータを読み込み
データ0 1 0 1

ECC・・・・・・0 10 1・・・

読み込んだECC

ECCを生成0 1・・・

00

比較

OK：正しいNG：1bit→訂正
2bit→検出のみ
21

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16GB - 2Rx8 DDR4 UDIMM
2666MHzRDIMM、LRDIMM 構成作成（PowerEdge15世代）
DSC（Dell Solution Configurator）画面を確認例）PowerEdge R750の場合

22

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RDIMM 構成作成（PowerEdge16世代）
DSC（Dell Solution Configurator）画面を確認例）PowerEdge R760の場合

23

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4. Memoryで考えるPowerEdge
24

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改めて整理！ サーバーを構成する要素・脳・頭の回転スピード• CPU（DRAM）

・CPU処理の作業スペース
・机が広いと多重処理が可能• SSD/HD・データ保管場所
・本棚が広いと大容量保管が可能• NIC

・機器と機器をつなげる規格• Memory25

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4th Intel Xeon SP Memory チャネル構成
1プロセッサーあたりの搭載ルール（ Max processor を除く）
• Balanced Configurations （推奨）
8枚、16枚• Near Balanced Configurations（ニアバランス）
1枚、2枚、4枚、6枚、12枚※プロセッサー 1 とプロセッサー 2 の搭載数は一致する必要があります)
DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

4th Intel
Xeon SP

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

Sapphire Rapids アーキテクチャにより大幅に向上した、次世代PowerEdgeサーバーのメ
モリ帯域幅
https://japancatalog.dell.com/c/wp-content/uploads/DfD_DDR5-perf-testing_JPN.pdf
26

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4th AMD EPYC Memory チャネル構成
1プロセッサーあたりの搭載ルール• Balanced Configurations （推奨）12枚
• Near Balanced Configurations（ニアバランス）
1枚、2枚、4枚、6枚、8枚、10枚※プロセッサー 1 とプロセッサー 2 の搭載数は一致する必要があります)
DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

4th AMD
EPYC

DIMM
DIMM

DIMM
DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

DIMM

第4世代AMD EPYCプロセッサー搭載次世代PowerEdgeサーバー用DDR5メモリーの帯
域幅
27

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Memory構成例（4th Intel Xeon SP ）凡例
Balanced
Near Balanced→ B→ NB

2345678910 11 12 13 14 15 16枚数 1GB NB NBNBNBBNBB881624324048566472808896 104 112 120 12816163248648096 112 128 144 160 176 192 208 224 240 25632326496 128 160 192 224 256 288 320 352 384 416 448 480 512
6464 128 192 256 320 384 448 512 576 640 704 768 832 896 960 1,024
128 128 256 384 512 640 768 896 1,024 1,152 1,280 1,408 1,536 1,664 1,792 1,920 2,048
256 256 512 768 1,024 1,280 1,536 1,792 2,048 2,304 2,560 2,816 3,072 3,328 3,584 3,840 4,096

例1128GBのメモリが必要な場合

構成案
・128GB（ 8GB × 16枚） ※拡張ない場合
・128GB（16GB × 8枚） ※拡張ある場合

例 2（極端な例ですが・・。）
200GBのメモリが必要な場合

構成案
・256GB（16GB × 16枚） ※まずは推奨をご提案
・224GB（16GB × 14枚） ※推奨以外の2案目

重要！ これら背景から指値のご要望にお答え出来ない場合があります。
28

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メモリの搭載方法によるパフォーマンスの違い

メモリ枚数が増えてもパフォーマンスが減る構成もあります29

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Memoryまとめ：CPUのワークスペース
Memory, 主記憶装置
アプリケーションや演算に利用する場所– この領域をワークスペースとして利用するので、不足するとアプリケーションが起動できなかったり、正常に動かないなどの影響がでます– 電源が切れるとメモリ上のデータは消えてなくなります（揮発性）– 仮想環境（特にWindowsゲストOS）では集約できない要素の１つです

容量（ギガバイト, GB）– メモリの全体容量を示します– 1枚あたりは16GBや32GB程度ですが、これを複数枚数搭載することができます– 現在主流なのはRDIMM（アールディム）と呼ばれるタイプですが、大容量なものとしてLRDIMM（エルアールディム）と呼ばれるタイプが登場しています

クロック数（ギガヘルツ, GHz）
– メモリが1秒間に何回処理できるかを示す周波数のこと– CPU（マザーボード）によって利用できるメモリのクロック数が決まっています

サーバへの搭載ルール– CPUの実装方法により、推奨される搭載枚数（ルール）が決まっています– 一世代前のIntel Skylake（スカイレイク）と呼ばれるCPUの場合は6の倍数が推奨されています ※6の倍数以外も搭載は可能です▪ 6枚, 12枚, 18枚・・・– 複数のCPUを搭載する場合はCPUごとに同量の枚数、容量のメモリを搭載することが推奨されています30

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次回のサーバーのテーマは「サーバーから見るストレージ」• ディスクの違い（WI, RI, Mix）
• RAID Cardの違い（機能差）• ディスク接続方式（SAS, SATA, NVMe）• 内蔵と外付け（機能差）

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！（全６回）～いまさら聞けないサーバー&ストレージの基礎～• 教師：百瀬先生• 生徒：黒木前回
復習✓ すべてのストレージは、「ブロック アクセス」
してデジタルデータを記憶している！
✓ 「ファイル アクセス」するためには、必ずOS（ファイルシステム）が必要！
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議題

第3回 「ストレージの基本的な仕組みを理解しよう！」

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ストレージの基本的な仕組みを理解しよう！
HDDだとスピードが出ない！DRAMをうまく使うことでHDDの遅さをカバーする!!
サーバーサーバー
じゃあどうすればいいか？

アクセスしても全然速くならない！
HDDの場合、アクセスが遅いキャッシュ（一次受けの空間）キャッシュを使う!!
それがDRAMDRAM

HDDの場合、アクセスが遅い

ストレージ

ストレージ

サーバーとあまり構造的には変わらない！
異なるのはストレージ専用OSを搭載しているということ（キャッシュコントロール）
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ストレージの基本的な仕組みを理解しよう！
HDDだとスピードが出ない！DRAMをうまく使うことでHDDの遅さをカバーする!!
サーバー

サーバー
次の処理をしてね！

データ

書込

完了

データ
キャッシュ
（一次受けの空間）

DRAM

キャッシュ領域に一時的に書き込む

データ
書込

書き込み終わったよ！と返す。
これをACKという。
ACKを返す、等

HDDに都度、書き込むより約100万倍速度が変わってくる!!

DRAM

キャッシュも無限ではない。
よく使われるデータを残しておく

完了

データ
キャッシュ
（一次受けの空間）
データ

データ

データ

使わないデータを書き込み

今のストレージは直接アクセスするということはない！
一度キャッシュで受け止めて、書き込んでいくストレージストレージ

この仕組みがあるからこそ、何十台、何百台のアクセスがあっても、パフォーマンスが維持できる
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ストレージの基本的な仕組みを理解しよう！
HDDだとスピードが出ない！DRAMをうまく使うことでHDDの遅さをカバーする!!
サーバー

サーバー
じゃあどうすればいいか？

アクセスしても全然速くならない！
HDDの場合、アクセスが遅い

キャッシュ（一次受けの空間）キャッシュを使う!!
それがDRAMDRAM

HDDの場合、アクセスが遅い

ストレージ

ストレージ

サーバーとあまり構造的には変わらない！
異なるのはストレージ専用OSを搭載しているということ（キャッシュコントロール）
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ストレージの基本的な仕組みを理解しよう！
サーバー

Q：1年前とかのデータもキャッシュにあるの？

データ
読
込

読
出

データ
キャッシュ
（一次受けの空間）

A：そりゃ当然残ってないでしょ！
その時はドライブにデータ取りに行くよ

DRAM
一度データをキャッシュに戻す

キャッシュ領域に戻す

データ

ストレージ

読みだすとキャッシュにデータは残るので、再度アクセスするときはキャッシュに残っていればデータの読み出しも速い！
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戻したデータをサーバーへ送るストレージの基本的な仕組みを理解しよう！
サーバー

Q：何十本もあるドライブをどうやってまとめてるの？

データ読込

読
出キャッシュ
（一次受けの空間）

A：いい質問ですね、それをまとめるのがLUNというものです。

DRAM
LUN

（仮想ボリューム）ストレージ

今回覚えておいて欲しい点！
直接ドライブにアクセスしているわけではない、ということは覚えておいてくださいね！
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ストレージの基本的な仕組みを理解しよう！
Q：SAS/SATA/FC/NVMe等ありますが、皆さんわかりますか？
SASドライブ、SATAドライブとは言うけど、iSCSIドライブとは言わないですよね？
参考インターフェース画像

SAS12GFC

iSCSI（左:SFP 右:Base-T）

サーバーとの接続の規格• SAS• FC• iSCSI• NVMeフロントエンド

ストレージ内部の規格
• SAS
• FC
• NVMe

バックエンドサーバー

読込

読出

キャッシュ
（一次受けの空間）（仮想ボリューム）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！
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結論✓ 「DRAM」 を使って物理ドライブの遅さをカバーしている✓ 複数のドライブをまとめて仮想化したものが 「LUN」✓ フロントエンド ＝ サーバーとの接続の規格✓ バックエンド ＝ ストレージ内部の規格✓ 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次回(10/20)はストレージの「インターフェイス」と「プロトコル」を理解しよう！【前編】を分かりやすくお話させていただきます。
皆様の参加心待ちにしております。

• 発表者名：百瀬/黒木• Web サイト：https://japancatalog.dell.com/c/ent/