全社統合データの構築はパフォーマンスと柔軟性がポイント トレーサビリティを実現する “Sybase IQ＋HP Integrityサーバ”の先進性

2008年4月以降に開始する事業年度から適用される日本版SOX法（金融商品取引法）や、2007年5月に施行された「消費生活用製品安全法」などによって、内部統制やトレーサビリティが企業にとって必須のIT基盤となりつつある。過去の企業活動の履歴を正確に追跡するトレーサビリティ実現のカギを握るのは、HP IntegrityサーバとSybase IQによる高速かつ柔軟性の高い全社統合データウェアハウスの構築にある。

内部統制やトレーサビリティ実現には データウェアハウスとBIが必須

　「内部統制」や「コンプライアンス」といった言葉が常にメディアをにぎわしている。2008年4月以降に開始する事業年度から、上場企業を対象に内部統制報告書の提出を義務化する金融商品取引法、いわゆる「日本版SOX法」が適用されるためだ。

　2007年5月14日には、重大な製品事故が発生した場合にメーカーが事故報告の実施や事故情報の収集・分析の義務を負う「改正消費生活用製品安全法」も施行された。こうしたことから、過去の企業活動履歴を正確に把握・追跡する「トレーサビリティ」の実現が注目されている。

　トレーサビリティとは、製造・出荷履歴や取引履歴などさまざまな活動の履歴を記録し、必要に応じて迅速に情報にアクセスできることをいう。過去の事業活動全般にわたる履歴を分析するためには、対象となる業務プロセスを支えるさまざまな基幹系・業務系システムの全データを一元的に集約するデータウェアハウスの構築と、必要なデータをさまざまな角度から柔軟に分析できるBI（ビジネス・インテリジェンス）の活用が必須となる。

全社統合データストックを実現する「Sybase IQ」

　すでに構築・運用されている情報系システムの8〜9割は、OLTP（オンライントランザクション処理）データベースで構築されているといわれる。そして多くの情報系システムが、分析性能に課題を抱え、さらに必要に応じて対象データが変わる「アドホック検索」に対応できない。既存の情報系システムの仕組みでは、長期にわたる膨大な履歴データを対象にアドホック検索が発生する可能性の高いトレーサビリティを構築することは難しいといえる。

　トランザクション処理の高速化を目的とするOLTPデータベースは、データを行（ロー）ベースで取り扱うため、特定の項目（カラム）で絞り込みをかける分析系の操作の場合はオーバーヘッドが生じてしまう。

　OLTPデータベースは多数の業務トランザクションが互いに干渉しないようにしながら、データを迅速かつ正確に登録・更新できるように進化してきたもので、保管した大量のデータから必要なものだけを高速に探し出すという設計になっていない。定型的な分析であれば、あらかじめ想定したクエリに対して最適化したインデックスを生成することでカバーできるが、トレーサビリティで扱う突発的な事象（特定部品のリコールなど）に関するデータ検索など、事前に想定できない要求には柔軟に対応できないという弱点がある。

　こうしたことから、情報系に特化したDBMSとして生まれたのがサイベースの「Sybase IQ」だ。データをロー単位ではなくカラム単位で保存する「垂直パーティショニング構造」を採用するSybase IQは、以下のような特徴を備えている。

図1　Sybase IQの垂直パーティショニング構造による3つの特徴

カラムパーティション

　データをロードする際にデータ行をカラム単位にまとめて切り出し、「製品名」「日付」「価格」といったカラム単位で入出力を行えるようにするもの。カラム同士のつながりは個々のカラムが保有するローIDで論理的に管理される。

　カラムベースでアクセスするため、不要なカラムの入出力を抑えられるのが大きな特徴だ。意志決定支援や分析系クエリは、多数のローにまたがる少数のカラムにアクセスすることが多い。OLTPデータベースでは行単位でいったんすべてのカラムを抽出しなければ必要なカラムにアクセスできないが、Sybase IQの場合は必要なカラムだけアクセスすればいい。これによってバッチ処理時間やレスポンスタイムの向上を実現している。

ビットワイズインデックス

　OLTPデータベースの場合、データが格納されているテーブルとは別に、クエリを高速化するためのインデックスを作成しなければならない。インデックスは想定されるクエリに合わせて最適化しなければ十分なレスポンスが得られないため、スキルの高い技術者による高度なデータベース設計やチューニングが必要になる。しかも事前に想定していないクエリに対しては性能を確保できず、新たな対応には時間を要するという欠点がある。

　それに対し、Sybase IQはカラムそのものを自動的にインデックス化してしまうため、チューニングやデータベース構築の工数削減を実現している。インデックスは合算抽出や範囲検索、日付による絞り込みなど、カラムの使い方によって9種類のスペシャルインデックスを用意している。個々のクエリに対するチューニングは不要で、カラムの使われ方に注目して複数のインデックスを選択し、高速化を図ることができる。

　すべてのカラムをビットマップ化したインデックスを構築するのが大きな特徴。どのようなクエリに対しても必ずインデックスを用いるため、定型・非定型クエリを問わず安定した性能を発揮することが可能となっている。

データ圧縮

　Sybase IQの場合、必要なストレージ容量を抑制できるのも大きな特徴だ。OLTPデータベースでは検索効率を向上するためにインデックスやサマリテーブルを作成するため、データ量は生データの3〜5倍にふくれあがってしまう。だがSybase IQは同じデータ型・長さのデータが連続するだけでなく、圧縮しやすいパターンが現れやすいため、圧縮効率が向上する。これによって生データの50〜70％程度のストレージ領域で全データを保存できる。

　また、不要カラムの読み込みを抑制することでディスクI/Oの減少も実現し、クエリ処理やデータロードを高速に実行できるというメリットもある。

統合化により求められる柔軟性と拡張性を 「HP Integrityサーバ」で実現

　全社統合データウェアハウスの構築によってトレーサビリティを実現するには、変化する経営環境と、それに呼応して進化する基幹系システムや業務系システムのデータや分析ニーズに柔軟に対応できるシステムを構築する必要がある。対象となる基幹系・業務系システムは多岐にわたり、集計や分析に対する要求も時々刻々と変わる。個別のシステムを別々のサーバで運用する従来のシステム構成では、環境の変化やビジネスが要求するスピードに対応しきれない。そこでシステムの全体最適化と可視化、効率的なリソース活用が必要となる。

　一方で、増え続ける履歴データを高速に分析して戦略的に活用するためには、性能面で高度な拡張性が実現できるサーバシステムが求められる。日本ヒューレット・パッカードの「HP Integrityサーバ」は、こうした要件をすべて満たす、スケーラビリティの高いハードウェアプラットフォームとして注目されている。

　HP Integrityサーバはデュアルコアプロセッサの「インテル® Itanium® 2 プロセッサ」を最大64個（128コア）搭載可能なサーバマシンだ。インテル® Itanium® 2 プロセッサはヒューレット・パッカードとインテルが共同開発したEPIC（明示的並列命令コンピューティング）方式の64ビットプロセッサで、一度に複数の命令を実行できるのが大きな特徴。同時に複数の命令を並列に処理することで、パイプラインを途切れさせずに高速で効率的な命令の実行が可能になる。

　大量のデータ処理や計算処理を高速に実行できるインテル® Itanium® 2 プロセッサだが、それを搭載するHP Integrityサーバの方向性は、全社で一元的に利用できる「コンソリデーション（システム統合）」にある。

図2　HP Integrityサーバ ラインアップ 　※図中の「P」はプロセッサ、「C」はコアの略。

サーバの仮想化によって3つのOSを適材適所に活用

　エンタープライズシステムの統合を目指すHP Integrityサーバは、対応OSにUNIX（HP-UX）、Windows、Linuxを採用。適材適所にOSを配置することで、システム管理のシンプル化を実現している。HP Integrityサーバはインテル・アーキテクチャを採用したオープンシステムでありながら、メインフレーム並みのパフォーマンスと柔軟性、高可用性を実現しているが、そのベースには仮想化技術がある。

　仮想化とは、プロセッサやメモリなどのサーバのハードウェアリソースをダイナミックにOSやアプリケーションに割り当てること。複数のサーバを単一システムとして稼働することや、逆に単一サーバを複数のシステムで利用するといった際に、動的にリソースを割り当てることが可能だ。HP Integrityサーバの場合は、1台のサーバ内に、UNIX（HP-UX）、Windows、Linuxの複数のOS環境を構築し、それぞれにプロセッサやメモリを動的に割り当てられる。

　例えば夜間にバッチでデータを処理することの多いシステムの場合は、夜間にシステムピークが訪れる。逆に一般ユーザーが検索や分析を実行するシステムのピークは昼間に訪れるなど、システムによってそれぞれのピークが異なる。個別システムとして構築した場合は個々のピークに合わせたシステムリソースが必要だが、ピークの異なるシステムを1台のサーバに統合すればプロセッサやメモリなどの利用効率が向上し、個別最適に比べてシステムリソースのコストを抑えることができる。

図3　 HP Integrityサーバ　パーティショニング・ソリューション （画面をクリックすると拡大します）

仮想化からユーティリティ化へ

　HP Integrityサーバは、オンラインでも必要に応じてプロセッサやメモリを拡張できる。そのため、最小システムから導入するスモールスタートにも対応する。既存システムを順次移行しながら拡張していくことも可能だ。

　また、メインフレームのようなユーティリティ・プライシングを用意しているのも大きな特徴となっている。システムを導入する場合は、ピーク時の負荷を想定してリソースを用意するが、想定外の負荷が生じた場合はダウンの危機が訪れる。そこでHP Integrityサーバでは、3種類の課金システムによるリソースのレンタルを実現している。

　リソースのレンタルとは、予備として導入したセルボード（プロセッサやメモリなどを搭載したボード）を必要に応じてアクティブにすることで、リソースの負荷を軽減するというものだ。

• Instant Capacity（iCAP）
  急な需要に備えてプロセッサやセルを予備増設する。これらのプロセッサやセルは実際に使用されるまで料金は発生しない
• Temporary iCAP（TiCAP）
  未使用のiCAPプロセッサに対し、30日（720時間）分の使用権をプリペイドで提供する
• Pay Per Use（PPU）
  リソース使用料に応じた料金を支払うモデル

　仮想化によるシステム統合やこのようなユーティリティ課金は、IT投資の最適化への大きなカギを握る。企業内システムを水平統合し、全社的なデータウェアハウスの構築とトレーサビリティを実現するためには、柔軟でスケーラビリティの高いサーバマシンが求められる。その期待に応える“オープン環境のメインフレーム”、それがHP Integrityサーバだ。

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