ストレージ効率（storage efficiency）とは、ストレージリソースの最適化、無駄なスペースの最小化、書き込み済みデータの物理的なフットプリントの削減により、ストレージシステムで利用可能なスペースをどれだけ有効に活用できるかを示す尺度です。ストレージ効率が高いほど、最大限のデータを最小限のスペースに最小限のコストで格納できます。たとえば、重複するデータブロックやゼロで埋められたデータブロックを検出して排除するストレージ効率化テクノロジを利用すると、必要な物理ストレージの総量が減り、全体的なコストが削減されます。

ONTAPには、データによって消費される物理的ハードウェアやクラウドストレージの量を減らしつつ、データの読み取り、データセットのコピー、VMのプロビジョニングを高速化するなどしてシステムのパフォーマンスを大幅に向上させる、さまざまなStorage Efficiencyテクノロジが搭載されています。

ONTAPのStorage 効率化テクノロジーには次のものがあります。

シンプロビジョニング

シンプロビジョニングを使用すると、ストレージを事前にリザーブしておかなくても、必要に応じてボリュームやLUNに割り当てることができます。現在使用されていないスペースをリザーブするのではなく、潜在的な使用量に基づいて実際の容量を超えてボリュームやLUNに容量を割り当てることができるため、必要な物理ストレージの量が削減されます。
重複排除

重複排除機能では、次の3つの方法により、ボリュームに必要な物理ストレージの量が削減されます。
- ゼロブロック重複排除
  
  ゼロブロック重複排除は、すべてゼロでいっぱいになったデータブロックを検出して排除し、メタデータのみを更新します。ゼロブロックで一般的に使用されているスペースの100%が削減されます。ゼロブロック重複排除は、すべての重複排除ボリュームでデフォルトで有効になります。
- インライン重複排除
  
  インライン重複排除では、重複するデータブロックが検出され、データがディスクに書き込まれる前に一意の共有ブロックへの参照に置き換えられます。インライン重複排除により、VMのプロビジョニングが20～30%高速化されます。インライン重複排除は、ONTAPのバージョンとプラットフォームに応じて、ボリュームレベルかアグリゲートレベルで実行できます。 ETERNUS AX/AC seriesとASA システムでは、デフォルトで有効になっています。ETERNUS HX seriesでは、インライン重複排除を手動で有効にする必要があります。
- バックグラウンド重複排除
  
  バックグラウンド重複排除でも、重複するデータブロックが検出され、一意の共有ブロックへの参照に置き換えられますが、データがディスクに書き込まれたあとで置き換えが行われるので、さらにストレージ効率が高くなります。バックグラウンド重複排除は、ストレージシステムで特定の条件が満たされたときに実行されるように設定できます。たとえば、ボリュームの利用率が10%に達したときにバックグラウンド重複排除が実行されるように設定できます。バックグラウンド重複排除は、手動でトリガーすることも、指定したスケジュールに基づいて実行されるように設定することもできます。ETERNUS AX/AC seriesとASA システムでは、デフォルトで有効になっています。ETERNUS HX seriesでは、バックグラウンド重複排除を手動で有効にする必要があります。
重複排除は、ボリューム内およびアグリゲート内のボリューム間でサポートされます。通常、重複排除されたデータの読み取りがパフォーマンスに影響することはありません。
圧縮

圧縮は、データブロックを圧縮グループに集約し、これをそれぞれ1つのブロックとして格納することで、ボリュームに必要な物理ストレージの量を削減する機能です。読み取り要求や上書き要求を受け取ると、ファイル全体ではなく、少数のブロックグループのみが読み取られます。このプロセスにより、読み取りと上書きのパフォーマンスが最適化され、圧縮されるファイルのサイズの拡張性が向上します。

圧縮は、インラインまたはポストプロセスで実行できます。インライン圧縮では、メモリー内のデータがドライブに書き込まれる前に圧縮されるので、スペースを即座に削減できます。ポストプロセス圧縮では、まず圧縮されていない状態でブロックがドライブに書き込まれ、その後スケジュールされた時刻にデータが圧縮されます。圧縮は手動で有効にする必要があります。
コンパクション

コンパクションでは、4KBのブロックに格納されているもののサイズが4KB未満のデータチャンクが単一のブロックに結合されることにより、ボリュームに必要な物理ストレージの量が削減されます。コンパクションはデータがメモリー上にある間に実行されるため、ディスク上で不要なスペースが消費されることはありません。 ETERNUS AX/AC seriesとASAシステムでは、デフォルトで有効になっています。ETERNUS HX seriesでは、コンパクションを手動で有効にする必要があります。
FlexCloneのボリューム、ファイル、LUN

FlexCloneは、Snapshotメタデータを活用して、ボリューム、ファイル、LUNの書き込み可能なポイントインタイムコピーを作成します。コピーはデータブロックを親と共有し、変更がコピーまたはその親に書き込まれるまでメタデータに必要な分以外ストレージを消費しません。変更が書き込まれると、差分のみが保存されます。

従来のデータセットのコピーの作成には数分から数時間かかることがありますが、FlexCloneテクノロジを使用すると、大規模なデータセットでもほぼ瞬時にコピーできます。

これらのテクノロジのメリットを日常業務で最小限の労力で実現できます。たとえば、5、000人のユーザーにホームディレクトリー用のストレージを提供する必要があり、任意のユーザーが必要とする最大スペースが1GBであるとします。潜在的なストレージニーズに合わせて、5TBのアグリゲートを事前にリザーブすることもできます。ただし、ホームディレクトリーの容量要件は組織によって大きく異なることもわかっています。組織用に合計スペースを5TBリザーブする代わりに、2TBのアグリゲートを作成できます。シンプロビジョニングを使用すると、名目上は各ユーザーに1GBのストレージを割り当てることができますが、ストレージは必要に応じてのみ割り当てることができます。時間の経過とともにアグリゲートをアクティブに監視し、実際の物理サイズを必要に応じて増やすことができます。

別の例として、仮想デスクトップ間で大量の重複データが発生している仮想デスクトップインフラ（VDI）を使用しているとします。重複排除は、VDI全体で重複する情報ブロックを自動的に排除し、元のブロックへのポインタに置き換えることで、ストレージの使用量を削減します。他のONTAPのStorage Efficiencyテクノロジ（圧縮など）も、手動操作なしでバックグラウンドで実行できます。

ONTAPディスクパーティショニングテクノロジは、ストレージ効率も向上します。 RAID DPテクノロジは、パフォーマンスを犠牲にしたり、ディスクミラーリングのオーバーヘッドを増大させたりすることなく、二重ディスク障害からデータを保護します。ONTAP 9を使用した高度なSSDパーティショニングにより、使用可能容量が約20%増加します。

オンプレミスのONTAPと同じStorage 効率化機能をクラウドでも提供しています。オンプレミスのONTAPからクラウドにデータを移行する際には、既存のストレージ効率化が維持されます。たとえば、ビジネスクリティカルなデータが含まれるSQLデータベースを、オンプレミスシステムからクラウドに移行するとします。 BlueXPのデータレプリケーション機能を使用してデータを移行できます。また、移行プロセスの一環として、クラウド内のSnapshotコピーに対して最新のオンプレミスポリシーを有効にすることもできます。

Temperature Sensitive Storage Efficiency

ONTAPでは、ボリュームのデータへのアクセス頻度を評価し、これをデータの圧縮レベルに対応させることで、Temperature Sensitive Storage Efficiency（温度に基づくストレージ効率化）を実現します。あまりアクセスされないコールドデータは大きなデータブロックで圧縮され、頻繁にアクセスされて上書きされるホットデータは小さなデータブロックで圧縮されるため、プロセスが効率化されます。

Temperature Sensitive Storage Efficiency（TSSE）はONTAP 9.8で導入された機能で、新たにシンプロビジョニングで作成されたETERNUS AX/AC seriesでは自動的に有効になります。