更新日：2025/01/06
①オールフラッシュのための「Purity OS」がすごい
Pure Storageの歴史と製品への思いが
だいたいわかったところで、では本題だピョン。
Pureはなぜ今売れているのか、7つのすごいポイントを解説するピョン。
まずはPure製品の要！
OSについて学んでいこう。
PureのOS「Purity」は、オールフラッシュのために開発された特別なOSなんだピョン。
PurityOSが他と違うポイントは大きく４つあるんだけど、
まずは”QLCフラッシュ”へのこだわりだピョン。
そもそもフラッシュは下記の図のようにSLC/MLC/TLC/QLCの４種類があるんだピョン。
QLCは1セルに4ビットの情報が保存可能なNAND型フラッシュメモリで、0000から1111までを使ってデータを記録する。このように、一つのセルにたくさんの情報を書き込むことで低価格かつ大容量を実現しているんだピョン。
QLCは１つのセルにこんなにたくさん入るんだブー！
じゃあみんなQLCに変えちゃえばいいじゃないかブー！
問題① 小さな書き込み単位の高頻度なコピー・削除で高くなるWAF
そうもいかなくて、QLCには大きく2つの問題があるんだピョン。
まず１つ目はフラッシュの寿命を縮めるWAF（Write Amplification Factor：書き込み増幅率）問題。
QLCは1セルあたりの書き換え可能回数は500～1,000回程度と、耐久性は最も低く「ビジネスには向いていない」と言われているんだ。WAFが高くなる原因は、SSDの空き容量不足や大量の小規模ファイルの高頻度なコピーや削除と言われているピョン。
ユーザーが書き込みたいデータ量と、NAND型フラッシュメモリに実際に書き込みを行ったデータ量のギャップ比率を”WAF”と言うんだピョン。
今回は難しいことは言わないけど、ホストからSSDに書き込まれたデータ量の比率をこの計算式で表すんだピョン。
WAF＝
NANDへの書き込みデータ量
Hostからの書き込みデータ量
WAFの値が2・３・４と数字が大きくなるほど書き込み効率が悪いっていうことになるから、全くギャップが生じない状態になるWAF＝1が理想ということになるピョン。
へぇ～、
でPureはどうやってWAFを小さくしたんですかブー？
WAFは書き込みサイズに大きく依存するんだけど、
ピュア・ストレージはストレージOS（Purity）のレイヤーで NAND型フラッシュメモリを管理する仕組みを持っているから、常に最適なサイズで書き込むことができるんだ。WAFを最小化する最適なサイズはNAND型フラッシュメモリの種類によっても違うから、Purityは搭載する種別にあわせて書き込みサイズを調整してくれるんだピョン。
システムに搭載するDirectFlash Module（DFM）は標準でNVMe に対応、Purityが直接NAND型フラッシュメモリを管理することで、SSDでは困難な、WAF=1を実現しているピョン。
つまり、 WAFを１にするためにPurityが書き込み
サイズをコントロールしてるってことですかブー？
その通り！簡単に説明すると、データを書き込む前に
コントローラのメモリ上にためておいてから、WAFを１にするための書き込みサイズを計算してその都度最適なサイズに調整してから書き込んでいるんだピョン。
他のストレージメーカーは書き込みサイズの調整をSSD側のファームウェアに依存しているためWAFを完全に1にすることは難しかったんだけど、ピュアはOS側（Purity）で直接NAND型フラッシュメモリを管理できるからを１にできたんだピョン。
write単位とWAFの関係
同じSSDでも、搭載するストレージの書き込みアーキテクチャによってWAFは大きく変化する。Write単位が大きいほどWAFは1に近づきSSDの耐久性は高くなる。
ふ～ん、NANDへの書き込み方が大切なんですね・・・WAFの書き込みをどうやって制御しているのか、
そこをもう少し詳しく教えてくださいブー。
ピュア・ストレージは創業当初からオールフラッシュを前提とした製品開発・提供を行っていることはもう知ってるピョン。ピュアはさらにNAND型フラッシュメモリの扱いについても独自のアプローチを採用していて、例えば他社ストレージはSSDベンダーが開発・提供するSSD製品をそのまま採用しているから、管理はそれぞれのSSDに搭載されているコントローラ（ファームウェア）に委ねられているんだ。
だけどピュア・ストレージは、ストレージOSであるPurityが直接NAND型フラッシュメモリをコントロールできる仕組みを作り上げたんだピョン。
こうすることでPureはどんなブロックサイズでも無駄なく書き込むことで処理効率がよくなりWAFを1に近づけられるんだピョン。
さらに、データ書き込み先のフラッシュへの分散書き込みもしてるんだピョン。
なるほど！さまざまなNANDブロックサイズでも
無駄なく処理ができるんだブー。
問題② 高負荷のI/O要求でSSDの寿命が縮む
２つ目は耐久性や高負荷時の安定性の問題だピョン。
QLCといえど仕組みはフラッシュであるため、1ms未満のI/O速度（レイテンシ）で返すことは可能なんだけど、エンタープライズ向けストレージ製品として提供するには、さっきも言ったけど耐久性や高負荷時の性能の安定性に懸念があったんだピョン。
そこでPureは、QLC NANDの寿命を大きく削るような高い負荷のI/O要求がホストから届いた場合に、ホストに返すレイテンシを調整して通常1ms未満のレイテンシを1〜3msに制限することを可能にしたんだよ。これにより、高い耐久性と安定した性能を実現することができるようになったんだピョン！
こうして、Pureの独自技術によってQLCをビジネス向けに採用できたことで、高い高いと言われてきたオールフラッシュの常識を覆し、HDDと比較しても同等かそれ以下のコストで提供することが出来るようになったんだピョン。
次のPurityOSのすごいところはPureの代名詞ともいえる、
圧倒的な重複排除・圧縮によるデータ削減だピョン。
重複排除や圧縮って、他のストレージメーカーもやってますよね？何が違うんだブー？
それはね、業界最小の512Byteの粒度で重複排除を
実施しているところだよ。
そもそもデータ削減とは、重複排除と圧縮の”相乗効果”で得られるんだけど、Pureはフラッシュ・ストレージ業界屈指の、きめ細かくかつ包括的なデータ削減を実現しているんだピョン。
業界屈指ってなんだかすごそうですね・・・
もうちょっと詳しく教えてくださいブー！
まず、重複排除や圧縮には「インライン」と「ポストプロセス」の２つの方式があるのは知ってるかな？
そうそう、よく勉強してるね！
Pureはそのどちらも行って徹底的にデータを小さくするんだけど、さらにすごいのが、一般的なストレージの重複排除は、4KBのブロックサイズを軸に重複排除を行うところが、Pureは512バイトのとても小さいブロック単位までデータを小さくして重複排除をかけるんだピョン。
ではこの図を見てごらん。
16KBと512Bのブロックサイズの大きさの違いが
一目瞭然だね。この細かさで１ブロックずつチェックして重複排除していくから減らせるデータ量は段違い！
これはPureにしかできないことなんだピョン。
FlashArray
ブロックサイズ：512byte
※Pure Storage社資料より引用
Pure Storageの重複排除・圧縮のしくみ
①512Byteのブロックごとに細かく
データを分析
ゼロブロック
（0で埋められた512バイトのブロック)
重複排除ブロック
（データ・セット中の他のセクターにある同一の512バイトのブロック)
メタデータブロック
（削減されたブロックに対するポインタ、メタデータ)
パターンブロック
（単一で繰り返される512バイトのブロック)
ユニークブロック
（ユニークな512バイトのブロック)
※Pure Storage社資料より引用
もっと言うと、インライン重複排除・圧縮処理に時間をかけすぎると負荷がかかりボトルネックとなってしまうため、これまで実装しているストレージメーカーはなかったんだけど、オールフラッシュに特化したPurityによってパフォーマンスに影響を与えず、効率よく健全に利用できるように設計されているからこれを可能にしたピョン。
でもこれって絵に描いた餅じゃないんですか？
実際のデータ削減率ってどのくらいなんですかブー？
いい質問だね。
これは実際の測定データなんだけど、アプリケーションによって異なってはいるけどデータベースなら2～4倍、サーバー仮想化なら5倍、VDIであれば10倍以上のデータ削減率を実現出来ているんだピョン。
典型的な重複排除率と圧縮率
複数のお客様のFlashArray実環境下で計測した、重複排除と圧縮のデータ削減効果の実績値。
Purityってまさに死角なしじゃないですかブー！
それだけじゃないぞ！
オールフラッシュといえば忘れちゃいけないのが超高速とか爆速ってキーワードだけど、Pureはそれをさらに
安定して性能を出せるように工夫しているんだピョン。
例えばよくIOPSっていう言葉を聞くと思うけど、
高ければ高いほど良い性能、処理が速いってことだよね。
でもメーカーが出しているIOPS値が実際使ってみたら出なかった・・・なんてことがあると残念だピョンね。
よく言われるのは単純に「IO計測ツールで出した一番いい状態の数値」を出しているパターン。でもこれだと実環境には当てはまらないこともあるんだピョン。
Pure StorageのIOPSパフォーマンスはすごい！
ふふふ。
それはね、ブロックサイズを柔軟に変更することで
無駄なI/O処理を減らしているからなんだピョン！
②爆速を実現する技術がすごい
Pure Storageは512B～32KBの間でブロックサイズを柔軟に変更しながらデータ処理をしているんだ。
これを「可変長ブロック管理」と言ったりするね。
サイズの大きいデータも小さいデータも一度にまとめて処理するから、どんどん多様化するアプリケーションに対応し、幅広い用途で安定して高い性能を実現できるんだピョン。
可変長ブロックストレージ(Pure Storage）
512B～32KBの間でブロックサイズを柔軟に変更しながらI/O処理。
無駄なI/O処理を減らしフラッシュへの負荷を軽減することが可能に。
なるほど、ってことはもしかして、データ処理の回数が少ないってことはイコール、フラッシュへの負荷が少なく済むってことですかブー？
その通り！
無駄なI/O処理がぐっと減るから長持ちするんだピョン。
固定長ブロックストレージ
決められた長さのブロックサイズしか処理できないため、I/O分割処理が多数発生。
③フラッシュに最適化された独自の「RAID-HA」がすごい
Purityがフラッシュへの書き込みをコントロールして
フラッシュの寿命が長くできることはよくわかったんですが、でもそのディスクがいきなり壊れちゃうってあるあるですよね？その辺どうなってるんですかブー？
いいところに気づいたね。
データ保護でよく“RAID”っていうワードを耳にすると思うけど、PureのRAIDは普通と違って、これまたフラッシュでの利用に最適化された独自開発のRAID、
その名も「RAID-HA」というんだピョン。
とうとうRAIDまで開発しちゃったんですか？！
そのRAID-HAって普通のRAIDとどう違うんですかブー？
一般的なRAIDはあくまでもディスクを保護する技術なんだけど、Pureの「RAID-HA」はフラッシュモジュールの保護に加えて、NANDとbitレベルでの保護も行う「データの3重保護」を実現しているところが大きな違いだピョン。
3重の保護？それはすごいブー。
詳しく教えてください！
まずデータはWriteGroupと言われる単位で書き込まれているピョン。
ここでまず１つめの冗長性が取られているピョン。
Write Group単位でデータを書き込み
ベースシャーシに搭載されている20本のスロットは、左右異なるサイズのDFMで搭載した場合はWrite Groupは２つ作られます。Pureの構成によってWrite Groupの構成も異なります。
同一容量のDFMで構成する場合はWrite Groupは１つです。（Wide Write Group）
このWrite GroupもPureが
自動で設定してくれるんだブー。
さらにこのWrite Group内のライトセグメントでは
最大2本まで壊れても大丈夫なRAID6が採用されているんだピョン。
ライトセグメント内で二重保護
データレベルでパリティ、ダブルパリティデータを生成し、フラッシュが2本同時に壊れても問題なく書き込めます。ライトセグメントは1MBが64個集まった64MB単位です。
RAID6はよく聞きますブー。
それだけで十分な気もしますが…
それだけじゃない！
そのライトセグメントの中の１つ、ライトユニットではNANDレベルの保護として1MB単位のデータの中でさらにRAIDが組まれているから、例えばNANDレベルの障害、通称bitエラーが起きても自動的にこのライトユニット内で修復してくれるピョン。
さらにライトユニット内でもデータを保護
1MBのライトユニット内では4KBごとのRAIDが組まれているので、
ビットエラーが発生してもライトユニット内ですぐに復旧できます。
そういえばオールフラッシュは書き込み制限問題があるがゆえに、bitエラーが起こりやすいのが定説だブー。
そう！その点このRAID-HAはディスク間で修復を行わないから無駄な書き込みをしなくて済み、寿命が伸ばせるってわけピョン！
もっとすごいのは、他のストレージだと買う時にRAIDをどう組むか、
という構築設計が必要になって頭が痛いピョンね？
そのまさか！
Pureは出荷時にもうこのRAIDが組まれた状態で出荷されるから
その悩みはなくなるピョン。
届いてすぐ使えるんですね。最高だブ～！
でもこんなにすごい機能だらけってことは、
その分ライセンス費用が追加でかかったりするんじゃないですかブー？
④追加費用なし！Pureのオールインワンライセンスがすごい
そこが４つ目のすごさだよ！
Pureは全部のライセンス費用がPurityに含まれているから追加費用は一切かからないんだピョン。
えっオールインワンてこと？
そんなことができるんですかブー？！
そう！Pureは製品を購入すれば全てのソフトウェア機能を使うことができて、追加費用やライセンス費用がかかることはないんだピョン。
将来、新しいソフトウェアが追加されてもPurityをアップグレードすれば
無償で利用できるっていうわけピョン。
⑤永久保証のEvergreenがすごい
さて、Pureといえばもうひとつ、
Pureといえばコレっていうサービスがあるんだけど
わかるかピョン？
え～となんだブー・・・？
ネットで検索してみると”永久保証”っていうワードにヒットしたブー。
そう！
Pureには画期的な「Evergreen」という、
言わばPure Storageを永久に使い続けることを保証してくれるプログラムが用意されているんだピョン。
Evergreen？それってどんなものなんですかブー。
古くならない、常にフレッシュなストレージを実現するべく考えられたPureの革命的なビジネスモデルだピョン。
いくつかあるんだけど、代表的なポイントは３つ。
1つ目はコントローラを取り替えたくなったら元のコントローラとの差額だけでOKな「Ever Agile」。
2つ目は容量追加をする時に古いシェルフのストレージからデータを移行し、統合することで値引きが受けられる「Capacity Consolidation」。
3つ目は３年毎に最新コントローラを無償提供（交換）してくれるプログラム「Evergreen//Forever」が代表的なものだピョン。
容量保証プログラム
RIGHT SIZE GUARANTEE
容量が足りなければ無償でハードウェアをもらえるプログラム。
全機能オールインワン
ALL-INCLUSIVE ARRAY
SOFTWARE
有償のオプションライセンス無し！全機能使い放題のオールインワンライセンス。
過去の投資を無駄に
せずアップグレード
EVER AGILE
コントローラを取り替えたくなったら元のコントローラとの差額だけ支払えばOK。コストを抑えたアップグレードが可能に。
製品に対する
満足度保証
LYS GUARANTEE
購入後30日以内に満足できない場合、問題を解決するか、全額返金・返品。
三年毎のコントローラー
無償提供
EVER MODERN
３年毎に最新コントローラを無償提供（交換）してくれるプログラム。
お得に容量を統合
CAPACITY
CONSOLIDATION
容量追加をする時に古いシェルフのストレージからデータを移行し、統合することで値引きが受けられます。
Pure Storageの継続利用がお得に。
Evergreen Storageの考え方
従来型のストレージに対する不満を解決するために、Pure Storageが購入方法・モデルの概念を一新したのがEVERGREEN STORAGEの考え方です。
従来のストレージベンダーではサポートサービスの提供終了に伴い、
強制的なアップグレードが必要でしたが、Pure Storageはお客様の既存のIT資産を保ちながら、無停止でデータ移行もすることなく継続的なアップグレードを実現します。
３年ごとに最新コントローラが？
でも技術はどんどん進化するし、その時その時で最適なメーカーを選びたいし検討していった方がいいような気がしますブー。
たしかに、導入した後に製品のサポート終了期間が近づくと新しいモデルにデータを移行し、買い替えをするのが一般的だピョン。でもそれって、だいたい５年おきくらいにサイジングして設計して、見積り取って、稟議回して、データ移行して、撤去作業して…
だろう？
ところがこのEvergreen//Foreverは
これがぜ～んぶなくせるんだピョン！
3年毎にコントローラーが無償提供され、常に最新の性能でストレージを使い続けることができる。
てことは必然的に機器の保守期限というものはなくなって、継続的なサポートが可能なんだピョン！
Pureだから！すべてのオペレーションが
システム停止不要・性能劣化なし
ファームウェアアップデート
(Purity OSのバージョンアップ)
さらにネットワールドなら、
コントローラ交換作業費がなんと元から保守費に含まれているから追加費用は一切かからないんだピョン。
驚くにはまだ早いぞ。
しかもデータ移行も無停止で出来るんだピョン。
説明しよう。
ベースシャーシはFlashArrayシリーズ全てのコントローラーモデルにおいて3Uで統一されていて、このベースシャーシ内に、2台のストレージコントローラー、
最大20本のフラッシュデバイス、最大4本のNVRAM、
2台のPSUが搭載されるピョン。
これらのコントローラー、フラッシュデバイス、NVRAM、PSUは全て冗長構成となっているんだけど、
FlashArray//XR4, //CR4 シリーズ ハードウェアデザイン
コントローラーの大きさが統一されていることによって、コントローラーの性能を上げるためコントローラーを上位モデルに交換する場合にも、サービス提供を停止することなくコントローラーの交換のみで対応が可能になるっていうわけピョン。
無停止でデータ移行
1通常時は両方のコントラーでIOの処理を受付ける＊DFMへの書き込みは常にアクティブコントローラが処理（Active/Standby構成）
4両コントローラの交換が完了！
元通り両コントローラでI/O処理を受け付ける
なるほど！
つまり、Pureの製品が100%フラッシュ用かつEvergreen用に最適化されたオリジナルのハードウェアだからできるんだブー！
⑥Pure1がすごい
PureのOSやプログラムがすごいことはわかりました
けど、管理面はどうなるんですかブー？
それも安心！
Pure１というクラウドベースの管理ツールがあるから、
どこにいても機器の状態をチェックできるんだピョン。
スマホやタブレットでもPure１にログインするだけでIOPS・遅延・容量使用率からデータ削減率や健全性まで重要な動作状況を見れるんですね。これは便利だブー！
世界中のPureユーザーのトラブルを収集し分析。
導入環境内だけのふるまい検知を行うストレージよりも
より高度な検知が可能だよ。
※本サービスは、Pure Storageの管理ポートをインターネットにつなぐ必要があります。
わっさっそく博士のスマホにPure1からのアラートが…
あわてないあわてない。
ほら、ほぼ同時に保守会社からも連絡がきたピョン。
なるほど～
これがCloudAssistなんですね！らくちんだブ～
GUI画面もこんなに見やすいブ～ね！
⑦データ保護機能「SafeMode」がすごい
Pureは管理機能もいけてることがわかりました！
でも安全面ではどうなんですかブー？
ぴゅあとんくんはランサムウェアというワードを
知っているかな？
はい！
会社のシステム、特にストレージに侵入してデータを
消したり暗号化したりする恐いやつですよねブー。
昨今どんどんこうしたサイバー攻撃の危険度は高まっているけど、Pureはこうしたリスクからデータを守る安心な機能があるんだよピョン。
それ聞きたかったんですよ。
なんていう機能なんですかブー？
「SafeMode」といって、簡単にいうとユーザーでさえも触ることのできない頑丈な金庫にSnapshotのデータをしまっておくことで、データの消失や書き換えを防ぐことが出来るというものだピョン。
まずランサムウェアの攻撃者は管理者権限を取得するとSnapshotを可能な限り削除し、簡単に復旧できないようにしてからファイル暗号化を実施するんだけど、SafeModeでSnapshotを取っておけば、管理者権限であってもSnapshotを完全に削除する事が不可能になるんだピョン。
ユーザー側であらかじめ決めておいた2名以上の管理者立ち合いの元Pureサポートに連絡の上、SafeModeを無効にするんだね。万が一の際もSnapshotだから短時間でデータ復旧ができるんだピョン。
完璧な防御だブー！
そしてもちろん…
このSafeModeもタダなんですブー？！
