分析世界的な旅行予約ビジネスを展開するアマデウスは、航空会社や旅行会社に代わって保有するテラバイト単位のフライト情報へのリアルタイム アクセスを大幅に向上できると考え、マイクロンの SolidScale NVMe フラッシュ アレイをテストしています。
約75,000社の旅行代理店と11,000社以上の航空会社営業所が、Amadeus Computer Reservation System（CRS）を利用して業務を行っています。Amadeusは当初メインフレームで処理を行っていましたが、現在も数台のメインフレームを運用しています。現在は多数のLinux x86サーバーを運用しています。
同社のグローバルシステムは190カ国以上からアクセスされており、主要拠点はマドリード（本社およびマーケティング）、フランスのニース（開発）、そしてドイツのエルディングにあるオペレーションセンターです。データセンターは49PB以上のデータを保管し、ピーク時には1日あたり38億件以上のトランザクション、1秒あたり55,000件以上のトランザクションを処理しています。
オーストラリアのシドニー空港でルフトハンザ航空の搭乗券を確認するには、出発管制システムの情報にアクセスするエルディングセンターへのネットワークアクセスが必要です。往復で800ミリ秒かかります。
テラバイト単位のCRSデータはメモリ内に保存できず、コストは天文学的な額になります。しかし、高速アクセスフラッシュアレイであれば手頃な価格で提供でき、旅行予約やフライト情報へのアクセスの急増に対応することができます。高速アクセスとは、NVMeフラッシュドライブが詰め込まれた棚へのNVMe over Fabricアクセスを意味します。
アマデウスのシステムニーズを体感いただくために、2015年には6億4,700万人の乗客が搭乗しました。同社のCRSは2016年に5億9,500万件の予約を処理しました。これは1分あたり1,074件、1秒あたり18件に相当します。同社が処理する旅行商品の空席照会件数は、はるかに多くなっています。
2011年5月に500億を突破しました。今月には7000億を超えると予想されています。以下は、今月初めにロンドンで開催されたマイクロンの発表イベントで同社が提供したデータを示すグラフです。
1 秒あたりの可用性リクエスト数は 800 万件だそうです。
AmadeusのCTOオフィスのPaul Hubert氏は、同社は2010年にFusionIOのPCIeフラッシュカードを早期に採用したと述べた。現在はNVMeフラッシュドライブに移行中だ。
同社は 3.5 インチ ディスク ドライブに膨大な量のデータを保存しており、消費電力の削減も目的の一つとして、それをフラッシュに移行したいと考えています。
同氏は、アマデウスにおけるデータベース エコシステムの進化には以下が含まれると述べました。
- 根本的に高い一貫性から特に利用可能な状態へ（CAP*定理）
- トランザクション エンジンにはスケーラビリティの課題があり、さまざまな問題 (キー値、ドキュメント、視覚化、グラフ、全文検索) に対処する複数のソリューションが必要です。
- 可用性メカニズムはインフラストラクチャからアプリケーションへと移行している
- データベースの可用性の原則は共有ストレージからレプリケーションへと進化しています
- フラッシュが主要なストレージメディアになる
彼は、インフラストラクチャがもたらす 2 つの影響を特定しています。
- 一時ストレージ（つまり、サーバのローカル）は重要な展開パターンになりつつある
- 高度に標準化された X86 サーバー (主に 2 ソケット サーバー) への統合
これは、Amadeus がフラッシュベースのストレージにますます注目していることを意味します。
ヒューバート氏は、アプリ実行サーバーには外部ストレージを希望していますが、ネットワークアクセスのレイテンシによるペナルティは避けたいと考えています。エルディングのデータセンターに空室状況や予約リクエストが届く時点で、既に十分なレイテンシが発生しているからです。
そこで登場するのがNVMe over Fabricsです。NVMe over Fabricsでは、直接接続されたNVMeフラッシュドライブと比較して、ネットワークストレージへのアクセス要求にかかる時間はわずか1%しか増加しないと彼は述べています。上のスライドはこの考えを表明しています。「何らかの形の『SANアプローチ』に立ち返る必要があるが、NVMeの低レイテンシと高スループットは維持する必要がある」
Micron などの NVMe フラッシュ アレイのサプライヤーにとって注目すべき点は次のとおりです。
当社は、高いストレージ密度と低い消費電力を実現するために、できるだけ早くフラッシュに移行したいと考えています。
しかし、彼は、一部のアクセスが完了するまでに非常に長い時間がかかる、いわゆるロングレイテンシやテールレイテンシの問題がなく、持続的で一貫したレイテンシが必要であることに厳格です。
ヒューバート氏が望んでいるのは、アプリケーションが削除されたセルのガベージコレクションをスケジュールし、管理することで、データアクセスのレイテンシの一貫性を損なわないことです。Micronがこれを実現するには、同社のNVMe SSDは、Excelero NVMe Meshのような上位スタックのソフトウェア、あるいは場合によってはAmadeus独自のコードにガベージコレクションの制御を委譲する必要があります。
Micron はフラッシュ ファームウェアの変更やカスタマイズなどに誇りを持っているため、顧客にとってこれは嬉しい知らせとなるでしょう。
ヒューバート氏は、多数のサーバーと多数のフラッシュシェルフを収容するポッドまたはラックについて説明しました。これらのサーバーとフラッシュシェルフは、NVMe over Fabrics を用いて共有外部ストレージとしてアクセスされます。これは、Micron の SolidScale コンセプトに非常に近いものです。
彼は、このオンライン トランザクション処理 (OLTP) フラッシュ ストレージを、他のストレージ設定の連続体の中に位置づけています。
Amadeus にとって、NVMe over Fabrics フラッシュは全体的なストレージ ニーズの一側面に過ぎませんが、この点では、より汎用化されたエンタープライズ データ センターに何が起こるかを予兆するものとなる可能性があります。
合計
アマデウスは、大容量フラッシュアレイの導入において異端児です。同社は、ビッグデータ環境におけるリアルタイム分析アプリケーションではなく、ミッションクリティカルなデータをフラッシュアレイに保存し、OLTPアプリケーションからアクセスすることを目指しています。
ビッグデータ・リアルタイム分析市場のサプライヤーにとって、アマデウスは通過点であり、彼らが待ち望む未来の兆しです。そして、その希望の鍵となるのはQLC（クアッドレベルセルフラッシュ、4ビット/セル）です。アマデウスは現在、100TBのQLC SSDを数台テストしています。フラッシュアレイ、Micron SolidScaleアレイ、Excelero NVMe over Fabricsストレージソフトウェア、そして100TB SSDに保存された膨大なOLTPデータへのアマデウスのOLTPアクセスを繋ぐことで、未来のリアルタイム・ビッグデータ分析ストレージシステムの大まかな概要が見えてきます。
* CAPは、一貫性（Consistency）、可用性（Availability）、分断耐性（Partition tolerance）の略です。データストアはこれらのうち2つ以上を同時に提供できないと言われています。具体的には、ネットワーク分断や障害が発生した場合、一貫性と可用性のどちらかを選択する必要があります。
