【ITニュース解説】Hyperconverged Infrastructure Won the Battle — Then Created the Next Problem

Hyperconverged Infrastructure、通称HCIは、今日のデータセンターにおいて非常に大きな変化をもたらした技術だ。かつて、サーバー、ネットワーク、ストレージといった要素はそれぞれ独立した専門の機器として存在し、それぞれの専門家によって管理されていた。しかし、HCIはこの構造に対し、「ノード」という一つの統合された単位で、計算リソース（CPUやメモリ）とストレージを一緒に提供するという革新的なアプローチを持ち込み、一見すると大きな勝利を収めたかに見えた。

HCIが勝ち取ったものは二つある。一つは技術的な勝利だ。従来のITインフラでは、サーバーがデータにアクセスする際、専用のネットワーク（ストレージファブリック）を経由して外部のストレージシステムに接続し、そこで処理されたデータがサーバーに戻されるという複雑な手順を踏んでいた。この過程では、ストレージコントローラーが複数のサーバー間で共有され、性能のボトルネックになることも少なくなかった。HCIは、この外部ストレージへの複雑な経路を不要にした。ストレージ処理を各ノード内で動作するソフトウェアが担当し、ローカルのストレージリソースを直接活用することで、データのやり取りが大幅に高速化・簡素化されたのだ。外部ストレージへの「往復」が標準的なアーキテクチャではなくなったことは、大きな進歩だった。

もう一つは組織的な勝利であり、こちらの方がより大きな影響を持っていた。従来のストレージ管理は非常に手間がかかる作業だった。新しいストレージ容量が必要になると、まず申請チケットを発行し、ストレージチームがストレージの論理的な領域（LUN）を切り出し、サーバーからアクセスできるように設定（ゾーニングやマスキング）し、仮想化チームがサーバーからそれを認識させてフォーマットするといった、いくつもの手作業とチーム間の引き継ぎが発生していた。HCIは、この煩雑な手作業とチーム間の「ハンドシェイク」を、自動化されたポリシーベースの管理に置き換えた。これにより、仮想化アーキテクチャにおける管理の簡素化は、ハイパーバイザーそのもの以来の大きな成果と評価された。汎用的な仮想マシンの運用においては、この統合はまさに最適な解決策であり、現在でもその価値は変わらない。

しかし、この勝利の裏側で、HCIは新たな、そしてより複雑な問題を生み出すことになった。HCIではストレージがノード内部に取り込まれたため、ノードが計算リソースとストレージ容量を同時に持つ「原子単位」と化した。これにより、かつては独立した専門チームがそれぞれ管理していた容量、性能分離、障害ドメイン、ライフサイクル、変更管理、ライセンス、所有権といったあらゆる要素が、一つのノードに集約されることになったのだ。例えば、従来のシステムでは計算リソースとストレージはそれぞれ独立して拡張できたが、HCIではノード単位でしか拡張できないため、ストレージ容量だけが必要な場合でも、不要なCPUやメモリも一緒に購入することになる。性能面でも、ストレージサービスがホストのCPUやメモリを消費するため、ゲストのワークロードと競合し、ノード全体で性能が低下するリスクが生じた。障害発生時も、ノードの故障は計算リソースとストレージの両方の障害を意味し、その影響範囲は拡大した。サーバー、ストレージ、ネットワークがそれぞれ異なる更新サイクルを持っていた従来と異なり、HCIでは全てが単一の更新サイクルに縛られるため、柔軟性が失われる。変更管理も、ノードのアップグレードは計算とストレージの両方に影響を与える一大イベントとなる。

このようなノードの統合はHCIのシンプルさの源泉であったが、「ワークロードは概ね均一である」という暗黙の前提に強く依存していた。汎用的な仮想マシンの場合、計算、ストレージ、ライフサイクル、障害要件がほぼ同じペースで成長するため、単一のノード形状で十分に賄えた。しかし、現代の多様なワークロードは、この「均一ノード」の前提を大きく覆し始めた。

例えば、GPUを利用するインフラでは、GPUの世代交代がストレージ容量やそのサポート契約とは異なるサイクルで発生する。これらを一つのノードにまとめると、どちらかが片方のサイクルに合わせざるを得ず、非効率が生じる。また、Kubernetesのようなコンテナオーケストレーション環境で永続的なストレージ（Stateful Kubernetes）を利用する場合、HCIプラットフォームとは異なるストレージプロビジョニングインターフェースやスナップショット管理の仕組みが必要になり、既存のプラットフォームのストレージ管理と競合する「第二のストレージ制御プレーン」を生み出す可能性がある。さらに、工場や店舗のような小規模なエッジ環境では、限られたノード数で障害耐性を確保する必要があるが、HCIノードはストレージ負荷も同時に継承するため、残りのノードにかかる負担が大きくなる。ストレージの成長が計算能力の成長を上回るような容量集約型プラットフォームでは、ストレージを増やすたびに不要なCPUやメモリも購入することになり、経済的に非効率となる。このように、新しいワークロードは、ライフサイクル、管理の権限、障害に対する考え方など、さまざまな側面でHCIの前提から外れてきているのだ。

このような状況を受け、HCIの主要なベンダーは、再びストレージ境界を再構築する動きを見せている。これは従来の3層アーキテクチャへの完全な回帰ではなく、HCIの前提に対する「修正」と捉えるべきだ。NutanixやVMware（vSAN）のようなベンダーは、外部ストレージとの連携オプションを提供し始めている。管理プレーン（PrismやvCenter）は統合されたままで、複数のストレージシステムを一つのインターフェースから管理できるが、実際のデータプレーン（データの保存とアクセス）は下層で分離される形だ。つまり、かつてHCIが排除したはずの「ストレージネットワーク」が、再び設計上の重要な要素として浮上しているのである。市場はHCIを放棄しているわけではなく、ノードの統合がワークロードに合わない場合に限り、選択的に分離を復活させているのだ。

この境界の再出現は、新たな運用上の課題をもたらす。HCIの普及とともに、多くの組織ではストレージ管理の責任が仮想化チームやプラットフォームチームに集約され、ストレージファブリック設計、互換性管理、マルチパス、アレイ側のデータサービスといった専門的なプラクティスは影を潜めていた。ストレージがノードの一部となっていたため、独立したストレージの専門職は不要と見なされた側面もある。しかし、境界が復活すると、これらの専門知識が再び重要な責任として浮上してくる。例えば、ストレージファブリックの設計（NVMe/TCPなどのプロトコルパス、MTUの一貫性、スイッチ容量）、アレイファームウェアと仮想化プラットフォームの互換性管理、プラットフォームとアレイそれぞれで提供されるスナップショットやレプリケーションといったデータサービスのどちらを「正」とするかの決定、そして複数のベンダー間で問題が発生した際のサポートの切り分けなど、複雑な課題が山積する。ベンダーの管理コンソールが外部ストレージを統合して見せてくれても、それは日々の運用を簡素化するだけで、実際の障害パスや互換性の問題、サポートのエスカレーションから「境界」が消えるわけではない。問題は、この境界が再出現するスピードに比べて、それを適切に管理できる専門知識や責任者が組織内で追いついていないことだ。

このような状況に対する適切な対応は、HCIを全面的に放棄したり、全てを分離したりすることではない。そうではなく、ワークロードの特性に応じて、実際に分離が必要な場合にのみストレージを分離するという選択的なアプローチが重要になる。そして最も肝心なのは、その分離によって新たに生まれる「境界」に対して、明確な責任者を割り当てるという組織的な意思決定を行うことである。例えば、均一な汎用VM環境であればHCIを維持し、ストレージ容量の成長が計算能力を上回る場合はストレージクラスターや外部アレイを導入する。GPUの更新サイクルがストレージと異なる場合は、アクセラレーターノードとストレージティア間のデータパスを分離する。ステートフルKubernetesの場合には専用ストレージを検討し、スナップショットやレプリケーションといった操作の権限がどのレイヤーにあるのかを明確にする。エッジ環境のようにスタッフが少ない場所では、HCIを維持し、中央のチームが責任を持つといった判断が求められる。

この中で最も見過ごされがちなのが、「境界の責任者を誰にするか」という点だ。ベンダーはアーキテクチャの選択肢は提供してくれるが、この「誰が責任を負うか」という組織的な決定は提供してくれない。例えば、「ストレージと仮想化のリリース互換性が失われたとき、誰が対応を決定するのか」といった問いに明確に答えられる担当者がいなければ、技術的な選択がどんなに優れていても、運用上の問題は解決しない。

HCIはノードをアーキテクチャの単位とすることで、確かに一時代の戦いに勝利した。計算、ストレージ、ライフサイクル、障害要件が共に動くような環境においては、今でもHCIは正しい選択肢であり、HCIが失敗したという話ではない。これは、HCIの勝利が何を残したか、という話である。ストレージを再び分離するというアーキテクチャの決定は、両プラットフォームベンダーによって容易に購入できるようになった。しかし、その分離が必要とする「所有権」は組織的な決定であり、いかなるプラットフォーム統合もこれを提供しない。管理コンソールに新しい外部ストレージが追加されたとしても、その裏側にあるファブリック、ファームウェアの互換性、そして権限あるリストアパスに責任を持つ人間は、誰かがその境界が稼働する前に割り当てない限り、そこに現れないのだ。HCIはストレージ境界をなくしたが、その境界の両側にあった責任までなくしたわけではない。