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現在のITインフラに欠かせなくなった仮想化技術。普及にともない複雑な管理が課題になってきました。
その解決策となる技術がハイパーコンバージドインフラ（HCI）です。サーバーやストレージ、ネットワーク、仮想化を統合することで、IT運用の簡素化と効率化を実現します。
この記事では、HCIとはどのような技術か、メリットやデメリットは何か、どのような主要製品があるのか、について詳しく解説していきます。
HCIの導入を検討している方、導入に際して必要な検討事項を知りたい方にとって有益な情報ですので、ぜひ最後までお読みください。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）とは？
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、データセンターの運用を効率化し、簡素化する技術です。
サーバーやストレージ、ネットワーク、仮想化ソフトウェアを統合することで、複雑な設定や管理作業を大幅に削減します。HCIを活用することでITインフラを迅速に立ち上げられ、ビジネス状況に応じて拡張したり柔軟に変更したりできます。
HCIが必要とされた背景を紹介し、特徴や仕組みを詳しく解説します。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）が必要とされた背景
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、従来のサーバー仮想化技術の問題を解決するために開発されました。
仮想化技術で管理する対象にはサーバーやストレージ、ネットワークがあります。これらを個別に管理することで、運用コストの増加やリソース活用の非効率化、柔軟性の欠如といった問題を引き起こしていました。
これらの問題に対する解決策としてHCIは登場し、ITインフラ管理の簡素化と効率化を図ります。
従来の仮想化構成（3Tier型）
従来の仮想化構成である3Tier型は、サーバーやストレージ、ネットワークの3つに分離された階層で構築されています。各層が独立しているため、特定の層の技術を更新または交換することが比較的容易なのが利点です。
一方で、各層間の統合や管理が複雑になりがちという問題があります。それぞれの層で異なる管理ツールやプロセスが必要であり、運用の効率性が低下する原因ともなりました。
システムの変更に時間を要するため、ビジネスの成長や変化に迅速に対応することを妨げる要因にもなっています。ピーク時の負荷に対応するためには物理的なリソースを過剰に確保する必要があり、コスト削減への障壁になっていました。各層のハードウェアベンダーが異なると互換性の問題が発生し、システム全体の安定性やパフォーマンスに影響を与えることがありました。
従来の3Tier型では、ITインフラの運用コスト削減やビジネスの敏捷性向上といった課題に対応するのが難しい状況だったのです。
3Tier型を改善するためのコンバージドインフラ（CI）
コンバージドインフラ（CI）は、3Tier型の複雑な管理を改善するために開発された、サーバーやストレージ、ネットワーク機器を物理的に統合したハードウェアベースのソリューションです。
従来のインフラ導入では複数のベンダーからの個別にハードウェアを選定し、テスト、統合するという流れでしたが、事前に統合されテスト済みのCIを導入することで運用開始までにかかる時間と労力を削減できるようになりました。
日常的な運用タスクの効率が向上する利点もあります。IT管理者は従来の複数からなる管理ツールを駆使する代わりに、一元化された管理プラットフォームから全体のインフラを監視して管理できるからです。
ビジネスの成長や変化に応じて容易にリソースを追加または再構成したり、特定のアプリケーションやデータセットのパフォーマンスを最適化させるような柔軟なリソース調整もできます。
CIはインフラの導入を迅速にし、管理を簡素化させ、運用を柔軟にするITソリューションなのです。
コンバージドインフラ（CI）を一歩先に進めたHCI
ハードウェアの統合で問題解決をしたコンバージドインフラ（CI）とは異なり、ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は仮想化のハイパーバイザーを中核にしてCIを進化させた技術です。サーバー、ストレージ、ネットワークを1つの統合プラットフォームで管理し、物理的な制約から解放された柔軟なインフラ構成を実現します。
ハイパーバイザーにより仮想マシンを効率的に管理してリソースの迅速な割り当てやスケールアウトが可能になり、運用の効率化が図れます。一元化された管理コンソールにより、インフラ全体の監視と管理が容易になり、システムの可用性が向上します。
ビジネスのニーズに応じたコスト効率の良い運用が可能で、リソースを過剰に確保することなく、必要に応じて柔軟に調整できます。アプリケーションのパフォーマンスも向上させ、さまざまな仮想マシンやコンテナをサポートすることで最適な実行環境を提供します。
HCIによりインフラの運用が簡素化され効率性や柔軟性が高まるため、より価値の高い業務にリソースを再配分させられるのです。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の３つの特徴
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、サーバーやストレージ、ネットワーク、仮想化コンポーネントを1つの統合プラットフォームにまとめることで、インフラ導入の迅速化や運用コストの削減、管理の柔軟化といったメリットをもたらします。
ビジネスの柔軟性を高め急速な成長や市場の変化に対応できるようになり、競争上の優位性を確保します。これらを可能にするHCIの特徴を紹介します。
短期導入が可能
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の導入が短期間で可能な理由は、その全コンポーネントが既に統合され設定済みだからです。
従来はインフラの導入時に複数のサーバーやストレージ、ネットワーク機器を個別に購入して物理的に接続し設定するため、時間と労力がかかりました。HCIでは、これらすべての作業が事前に行われているため数時間内に導入が完了します。ラックに装置を設置し、電源を入れ、基本的なネットワークの設定をするだけです。
HCIでは一元化されたソフトウェアで管理します。管理者は複数のインターフェースやツールを使い分ける必要がなく効率的です。新しいテクノロジーの導入にともなく学習時間も最小限に抑えられます。
HCIは導入後もシステム拡張が容易であり、ビジネスの成長や変化に応じて追加のリソースを簡単に組み込めます。
HCIの導入から運用にいたるスピードと柔軟性は、ビジネスの機会を迅速に捉えて競争上の優位性を確保することに貢献するでしょう。
ラック削減によるデータセンター費用削減
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）によるラック削減は、データセンター費用の削減に大きく貢献します。
従来の3Tierアーキテクチャではサーバーやストレージ、ネットワーク機器が別々に設置され、それぞれが占有するラックスペースや消費電力が増加することで運用コストがかさみました。HCIでは物理的なリソースが統合されて必要なラック数が大幅に減り、データセンターのスペース効率が向上して消費電力が抑えられます。
HCIはリソースの使用が最適化されてエネルギー効率が高いため、運用コストの削減にも貢献します。ソフトウェアによるリソース配分が可能なため、リソースの無駄が省かれてエネルギー効率がさらに向上します。
HCIによるラック削減は、新たなデータセンター施設への投資を遅らせられます。物理的なスペースの要求が少なくなることで既存のデータセンター内での拡張が容易になるからです。
ラック削減は長期的な運用コストの削減に寄与するでしょう。
必要に応じて拡張（スケールアウト）可能
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の柔軟な拡張（スケールアウト）機能により、ビジネスの成長や変化へ迅速に対応できます。特にリソース需要が予測不能な場合に極めて有用です。
従来のインフラでは追加リソースの導入には新しいハードウェアの購入と物理的な設置が必要であり、時間と労力がかかりました。
HCIでは、必要に応じてリソースを柔軟かつ迅速に拡張できます。システムの停止時間を最小限に抑えて運用への影響を極力減らし、新たなリソースをすぐに利用できます。
HCIの拡張能力は、ITインフラの計画を容易にします。初期投資を抑えてニーズに応じて徐々にシステムを拡張でき、ビジネスの成長や要求の変化に柔軟に対応できるのです。
時間と労力が削減できるのもメリットです。拡張時には既存の管理ツールとプロセスをそのまま利用でき、管理者は新たな技術や管理手法を学習する必要がありません。
柔軟で効率的なHCIの拡張能力は、企業の競争力や成長を支援するでしょう。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の仕組み
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、ビジネスの迅速な成長と変化への対応に貢献する技術です。高い効率性や柔軟性、拡張性を実現し、運用コストを削減します。
4つの主要なソフトウェアコンポーネントでHCIは構成されています。ストレージの仮想化、コンピュータの仮想化、ネットワークの仮想化、これらすべてを一元管理する自動化された管理機能です。各コンポーネントをどのように駆使してIT環境の運用を最適化し、企業が直面するデータ管理とプロセスの効率化の課題にどのように対応するか解説していきます。
ストレージの仮想化
ストレージの仮想化は、物理的なストレージデバイスを仮想化することで、論理的なストレージプールに統合して管理する技術です。複数の物理ストレージデバイス上に散在するストレージリソースを統一的に活用できるため、管理が大幅に簡素化されて利用効率が向上することが大きなメリットです。
データの配置、移動、管理がソフトウェアレベルで自動的に行われるため、データへのアクセス速度が向上してシステムのパフォーマンスと可用性が高まります。追加のストレージリソースが必要になった場合、物理デバイスをシステムに追加するだけで拡張が容易です。
冗長性とフォールトトレランス機能により、障害発生時のリスクを軽減してデータの耐久性を向上させます。データのバックアップやアーカイブ、復元が簡潔で、データの暗号化やアクセス制御などのセキュリティ機能も、ストレージの仮想化を通じて強化されます。
データセンターの運用コスト削減に大きく貢献します。
コンピュータの仮想化
コンピュータの仮想化は、物理サーバーのリソースを複数の仮想マシンに分割し、それぞれに異なるオペレーティングシステムやアプリケーションを実行させる技術です。各仮想マシンの環境は独立しているため仮想マシン間の干渉が防げます。
1台の物理サーバーのリソースを最大限に活用してハードウェアコストを削減できます。物理サーバーの数が減ることでラックや電力消費も削減できます。
仮想マシンは迅速に展開や削除ができ、変化へ柔軟に対応可能です。スナップショット機能により、特定の時点のシステム状態を保存して必要に応じて瞬時に復元できます。
障害発生時にも迅速にサービスを復旧させ、ダウンタイムを最小限に抑えられます。仮想マシンは物理的な場所から独立していて、必要に応じて異なるデータセンター間で移動させられるからです。
コンピュータの仮想化はコスト削減、セキュリティとパフォーマンスの向上、ビジネスの柔軟性と回復力の強化に寄与します。
ネットワークの仮想化
ネットワークの仮想化は、物理的なネットワークインフラを論理的に分割する技術です。1つの物理ネットワークインフラ上に複数の独立した仮想ネットワークを構築して管理できます。異なるビジネス要件やセキュリティポリシーに基づいてネットワークリソースを迅速かつ柔軟に提供でき、ITインフラの運用効率が向上します。
従来の物理ネットワークの変更には時間と労力がかかりましたが、仮想ネットワークではソフトウェアの設定変更のみで対応でき容易です。ネットワークの負荷を最適化してアプリケーション間の通信効率を高めることで、全体のシステムパフォーマンスを向上させます。
仮想ネットワーク間で物理的に分離されているため、異なるビジネスユニットやアプリケーション間でのデータ漏洩のリスクを軽減できます。各仮想ネットワークに対して独自のセキュリティポリシーを適用でき、細かなアクセス制御や監視が可能です。
ネットワークの仮想化により柔軟かつ効率的なネットワークインフラが構築できるのです。
自動化を含む高度な管理
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の自動化を含む高度な管理機能により、IT運用の複雑さが軽減されて効率が大幅に向上しました。自動化により、仮想マシンの展開やリソースの割り当て、パフォーマンスの監視、およびセキュリティの管理など、日々の運用タスクが簡素化されます。管理者は反復的かつ時間を要する作業から解放されるのです。
リソースの使用状況やシステムのパフォーマンスに関するリアルタイムの分析と報告を自動化することで、管理者は迅速にシステムを最適化し問題解決できます。需要の変動に応じて自動的にリソースを増減させることでITインフラを常に最適な状態にし、ビジネスの成長や季節的な需要の変動へも迅速に対応可能です。
ポリシーベースの自動化により、企業は定められたガイドラインと規制基準に従ったシステム運用が容易になり、情報漏洩のリスクが減少させられます。
自動化を含む高度な管理により、運用コストの削減や効率の向上、リスクの軽減が実現できるのです。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）のメリット・デメリットは？
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、サーバーやストレージ、ネットワーク、仮想化機能を1つの統合されたプラットフォームにまとめることで、ITインフラの複雑さを軽減し、運用効率を向上させます。
HCIを導入することで、スモールスタートにも適している、運用や労力が軽減される、コストが削減される、環境が容易に拡張できるといったメリットを享受できます。一方で、特定の使用シナリオや要件において検討すべきデメリットもあります。
IT戦略を最適化する上で、HCIの導入および運用の参考にしてください。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）のメリット
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）によりIT環境が簡素化され管理が一元化されることで、企業は運用の効率化やコスト削減、スケーラビリティの向上といったメリットを享受できます。迅速なデプロイメント、シンプルな管理、柔軟な拡張性が求められる局面で真価を発揮します。
HCIのもたらすメリットがどのようにビジネスへ貢献するのかを探ります。
構成がシンプルでスモールスタートにも向く
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の最大のメリットはシンプルな構成であり、スモールスタートを容易に実現できます。
従来のITインフラは、複数のハードウェアコンポーネントと複雑なソフトウェアの統合が必要であり、導入の障壁となることがありました。
HCIでは、コンピューティング、ストレージ、ネットワークが一つのプラットフォームに統合されており、導入が迅速かつ簡単になります。企業は初期投資を最小限に抑えて最小限の環境から始め、ビジネスの成長やニーズの変化に応じてシステムを拡張できます。管理が簡素化されることで管理者の作業負担が軽減されて学習時間を最小限に抑えられるため、運用効率の向上が可能です。
HCIのシンプルな構成とスモールスタートの容易さにより企業はコストを抑えて運用効率を高められます。
運用やメンテナンスの労力が軽減
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の導入により、運用やメンテナンスの労力が軽減されます。サーバーやストレージ、ネットワークといったコンポーネントが統合されているため管理が容易になり、日々の運用タスクを迅速にかつ効率的にできます。
仮想マシンの展開やリソースの変更、パフォーマンスの監視などが自動化されるため、手作業によるエラーのリスクを減少させ作業負担を軽減できます。
ハードウェアやソフトウェアのアップデートが簡素化され、セキュリティやパフォーマンスを最新の状態に保つことが容易です。障害発生時のトラブルシューティングも効率的に行え、システムの回復時間を短縮します。
運用やメンテナンスの労力が軽減されることで、管理者は効率よく作業できます。
省スペース化によりデータセンター費用が削減
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）導入により省スペース化され、運用コストが削減できます。
従来のデータセンター設計では、サーバー、ストレージ、ネットワークといった各コンポーネントが別々に設置され、電力の消費が増大しました。HCIではコンポーネントを統合することで、必要な物理スペースを大幅に削減して電力消費も低減します。
物理スペースがコンパクトになることで将来的な拡張が容易になり、インフラの拡充がスムーズになります。新たなハードウェアの追加に伴う物理的な再配置や、追加スペースの確保といった課題が軽減され、迅速かつ柔軟に対応できます。
HCIの省スペース化は、データセンター運用の効率化やコスト削減といったメリットにつながります。
環境の拡張が容易
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は環境の拡張が容易であり、ビジネス要求に迅速に対応できます。
従来は新リソース追加に時間とコストがかかりましたが、HCIでは新ノードをクラスターに追加することで簡単に拡張可能です。自動化されていてダウンタイム最小化しつつ迅速に実行できます。
ビジネス成長に合わせたITインフラのスケールアップや、需要増加への対応が容易になり、初期投資を抑えたコスト効率の良い運用が可能です。HCIの柔軟性により、IT部門はニーズに合った環境を提供し、企業の生産性向上を図れます。
環境の拡張が容易なことで、市場変化への迅速な対応と競争優位の維持が可能になります。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）のデメリット
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、IT運用の簡素化、コスト削減、およびスケーラビリティの向上といったメリットが多い反面、リソースの微調整の柔軟性の欠如や高性能を要求されるアプリケーションへの非適合性といったデメリットもあります。
デメリットを十分に理解することで、HCIのポテンシャルを最大限に活用しつつ、潜在的な落とし穴を避けるための適切な対策が講じれます。
必要なリソースだけを追加できない
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の導入におけるデメリットの1つは、ストレージやメモリ、CPUといった特定のリソースだけを個別に追加することが困難なことです。追加が必要な場合には全体のリソースを増やさなければならず、コストが増大しリソースが無駄になりえます。
特に特定のコンポーネントの需要が高い場合は要注意です。従来のインフラでは個別の追加が可能でしたが、HCIでは全体を拡張するため特定ニーズに対するコスト効率が低下する恐れがあります。
急速に成長している企業ではHCIの拡大を繰り返すことで当初の想定よりも多くのリソースが余剰となり、効率性が低下する可能性があります。
HCIの導入時には、インフラの柔軟性とコスト効率のバランスが重要な課題になります。
高い処理能力を持つサーバー機が必要
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）では高度な仮想化技術と統合された管理機能を活用するため、高い処理能力を持つサーバー機が必須となります。
高性能サーバーは初期投資が増大するだけでなく、消費電力が多く、技術の陳腐化によるアップグレードや交換の必要性があり、長期的な運用コストを高めます。
最新技術を適切に適用して最大限のパフォーマンスを引き出すためには、仮想化環境、ネットワーク、ストレージ管理に関する深い理解が必要であり、管理者は継続的な技術知識の習得が不可欠です。
HCI導入の際は、これらのコストと技術要件を考慮し、総所有コスト（TCO）と投資収益率（ROI）を検討する必要があります。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の主要製品
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）の製品は、従来のITインフラの課題を解決し、運用の簡素化、コスト削減、効率性の向上を実現することを目的としています。
ここでは特に注目を集め、広く採用されているNutanixとVMwareのvSANを取り上げ、それぞれの製品が企業のIT環境へどのように影響を与えるかを探ります。これらのHCI製品の違いを理解することで、自社のニーズに最適なソリューションを選択する助けになるでしょう。
Nutanix
Nutanixは、ハイパーコンバージドインフラ（HCI）技術のパイオニアです。
サーバー、ストレージ、ネットワークを統合し、単一の管理インターフェースで簡単に管理できます。高度にデータを管理するAcropolisと直感的に操作可能な管理コンソールであるPrismにより、全体のインフラを容易に監視して管理できます。
マルチクラウド対応で柔軟性を持たせ、企業はビジネスニーズに応じたクラウド戦略を実行できます。
NutanixのHCIソリューションは、簡易性やスケーラビリティ、マルチクラウド対応の能力により、小規模なビジネスから大企業までさまざまな業種の企業に選ばれています。
vSAN (VMware)
VMwareのvSANは、ハイパーコンバージドインフラ（HCI）ソリューションの中で特に注目を集めている製品です。
VMwareの広範な仮想化技術と統合されているため、既存のVMware環境を活用しながら効率的かつ柔軟にHCIを導入できます。直感的に操作可能な統合管理インターフェースにより、容易に管理が可能です。
オールフラッシュとハイブリッドストレージをサポートすることでコストパフォーマンスが最適化され、高い可用性や耐障害性、エンタープライズレベルのセキュリティを実現しています。
VMwareエコシステムと互換性を持つvSANは、柔軟性と使いやすさで多くの企業に選ばれています。
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）のまとめ
ハイパーコンバージドインフラ（HCI）は、仮想化技術を用いてサーバーやストレージ、ネットワークを統合して管理する技術です。
主要なメリットには、運用の簡素化、迅速なデプロイメント、コスト削減、スケーラビリティの向上がありますが、特定のリソースだけを個別に追加することの困難さや、高性能ハードウェアへの依存などのデメリットも考慮する必要があります。
Nutanixは柔軟なスケーラビリティとマルチクラウド対応を特徴とするHCI製品であり、VMwareのvSANは既存のVMware環境との高い互換性を持つことが特徴です。
HCIの導入はビジネスの成長を支える重要な手段ですが、導入前にはメリットとデメリットを総合的に検討してニーズに最適な製品を選択する必要があります。
株式会社Jiteraはコンピュータシステムのスペシャリスト集団です。HCIや仮想環境の構築について質問や相談がある場合は、お気軽にJiteraへ連絡して成功をサポートしてもらいましょう。
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