フラッシュ・ストレージを導入すればCPUコア数は本当に減らせるの？──データベース性能は“わんこそば”で考えよう!：データベース基盤と管理の「それって本当？」――スペシャリストが真実を暴く（3/3 ページ）

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CPU、増やせるものなら増やしたい。けど……

　「ストレージが速くなったら、CPUコア数を増やす必要がある」理由をここまで説明してきました。しかし、計算上は正しくても、なかなか現実は簡単ではありません。一般的なデータベース・システムでは、冗長性を考慮してディスク・アレイをSANやNASなどでネットワーク接続することが一般的でしょう。250MB／秒で読み取れるSSDを240本積んだ60GB／秒出る超高速ディスク・アレイを用意して、ボトルネックにならないくらいのCPUを大量に用意したとしても、16Gbps（2GB／秒）のFiberChannel 8本ではネットワークが16GB／秒しか出ずにボトルネックになってしまいますし、大量にCPUがあると、ソフトウェア・ライセンス費用も多額になるかもしれません。

　わんこそばで言えば、ミサエさんが1杯を0.1秒で準備できるようになって、1分間に600杯（＝60秒÷0.1秒）準備できるようになったとき、1杯を6秒で食べられるタケシくんの友人を60人（＝600杯÷（60秒÷6秒））招けば、理論的には1分間に600杯食べられるようになります。しかし、宴会場を用意しなければならないかもしれませんし、厨房設備も大きくする必要があるかもしれません。敷地確保のために移転しないといけないかもしれません。計算上は可能でも、現実的でないことが予想されます。

　しかし、1分間に食べられる“杯数”を増やすには、もう1つの方法があります。1杯の量を減らすのです。ミサエさんが1杯を0.1秒で準備できるようになったとしても、1杯を0.6秒で食べられる程度に量に減らせば、友人6人（＝600杯÷（60秒÷0.6秒））で十分釣り合いが取れます。これならばお店を移転しなくても良さそうです。

　これを現実のデータベース・システムで実現しているのが、「Oracle Exadata」です。Oracle Exadataはストレージ側にもデータベース・ソフトウェアを内蔵しているため、SQLのWHERE句の条件に従って、“ストレージ側で”データをフィルターや結合することができます。つまり、ネットワーク転送する前に大幅にデータ量を減らすことができるわけです（図7）。そのため、ネットワークに大量のデータが流れることもなく、データベース・サーバー側では既にフィルター済みのものだけを処理すれば良いので、データベース・サーバーに大量のCPUは不要になります。この機能はExadata SmartScanと呼ばれ、あるアプリケーション処理ではデータ転送量を100分の1に減らせました。つまり、SmartScanがない環境に比べて、ネットワーク帯域は100分の1、CPUコア数も100分の1で済んだということです。わんこそばの1杯の量を減らすことは誰でもできるかもしれませんが、Oracle Databaseをストレージに内蔵している製品はOracle Exadataしか存在しません。

図7　Exadata SmartScanではストレージ側であらかじめデータをフィルターすることで処理量を減らし、処理速度を上げられる

今回の学び

1. ストレージが速くなった場合、CPU がボトルネックにならないようにCPUコア数を増やさなければならない
2. 費用面などの現実的な問題で、CPU コア数は気軽には増やせない
3. Oracle Exadata はストレージ側でフィルターや結合できるためデータベース・サーバー側のCPU コア数を抑える真のソリューションである