※本ページは、”Oracle Exadata: 18 Years of Innovation for Mission Critical Workloads“の翻訳です。

2026年で、Oracle初のエンジニアド・システムであるOracle Exadataの登場から18周年を迎えます。この18年間で多くのことが変わりましたが、Exadata開発の背景にある原動力は今も変わっていません。汎用的なワークロード向けに設計された一般的なシステムでは、技術の限界を確実に引き出すことはできません。Exadataは、データベースとストレージの相互作用を再定義し、ミッションクリティカルなパフォーマンス、スケーラビリティ、セキュリティ、可用性を提供します。

Exadataの進化

2000年代半ばには、ミッションクリティカルなデータベースを実行する最良の方法は、ベスト・オブ・ブリードのアプローチを採用し、最適なサーバー、オペレーティングシステム、インフラソフトウェア、データベースを組み合わせて、最も要求の厳しいワークロード要件に対応する手作りのソリューションを構築することだと考えられていました。当時、すべてのミッションクリティカルな導入は課題であり、顧客はスタック内のさまざまなコンポーネント間におけるハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの非互換性を克服するのに苦労していました。安定性の問題に加え、あらゆるワークロード向けに設計された汎用システムやサーバーでは、新たなクラスの極めて高負荷なワークロードのニーズに応えることも困難でした。システムは、専用のコンピュートサーバー、単純なストレージ、汎用ネットワークという従来の境界に制約されていたため、コンポーネントの真の性能を引き出すことができていませんでした。

Oracleはこの問題を研究し、Oracle Databaseの実行方法を複数の側面で同時に改善することを目指しました。

  • パフォーマンス: スタック内の各コンポーネントのパフォーマンスと利用率を最適化し、Oracle Database特有のワークロード処理時のボトルネックを削減する。
  • 可用性: アプリケーション、データベースサーバー、ネットワーク、ストレージ層にわたるエンドツーエンドの新たなレベルの可用性を提供する。
  • セキュリティ: システムの内外からのさまざまな脅威からエンドユーザーデータを保護する。
  • 管理性: 組織全体のデータベース群に対して、運用、パッチ適用、保守にかかる管理負担を軽減する。
  • 拡張性: 顧客のデータ処理需要の増加に応じてシステムを拡張できるようにしつつ、既存の資産を破棄してゼロからやり直す必要をなくす。
  • 経済性: 汎用コンポーネントのコスト効率を活用しながら、専用のミッションクリティカルコンポーネントを上回る体験を提供する。

これらの目標と、利用可能なコンポーネントレベルの技術の能力を理解した結果、シンプルな解決策に至りました――個々のコンポーネントの枠を超え、スタック全体にわたってエンジニアリングを拡張することです。言い換えれば、極めて高いデータベース性能、スケーラビリティ、可用性、セキュリティ、管理性を提供するための専用設計のソリューションを構築することです。この取り組みの成果として、2008年にOracle Exadataが誕生しました。

Exadataの登場以前、Intelがより多くのコアを持つ新しいCPUを継続的に投入していたことにより、コンピュート性能は爆発的に向上していました。しかし、データベースはI/O（入出力）に大きく依存する存在であり、I/O性能は依然として低速のままでした。企業はより大規模なSAN上に多くのアプリケーションを展開し、共有帯域の接続でサーバーとストレージを結んでいましたが、これはI/O集約型アプリケーションにとって急速にボトルネックとなっていました。SANのコスト構造と複雑さにより、データベースに必要な帯域幅を提供することは困難で、その結果、高価なコンピュートリソースがデータ不足により活用しきれない状況が生じていました。多くの組織にとっての切実な課題は、「ストレージアレイからコンピュートサーバーへ、どのようにすればより効率的にデータを移動できるか？」というものでした。

その答えは非常にシンプルでしたが、発想の転換が必要でした。データをコンピュートに持っていけないのであれば、コンピュートをデータのある場所へ持っていくのです。ただし、これは一般的な商用ストレージアレイでは実現できません。データベースと協調して動作し、大量のデータ処理を行い、ストレージサーバー側に処理をオフロードすることでストレージネットワークの負荷を軽減できる、専用設計のストレージサーバーが必要でした。このインサイトから、Oracle Exadataは誕生しました。

継続的なイノベーション

長年にわたり、Oracleはこのエンジニアド・プラットフォームを基盤として、システムアーキテクチャを洗練させ続けると同時に、最新の技術とコンポーネントを活用して全体的なコスト削減を実現してきました。近年では、独自のアーキテクチャを活かし、最新のAIワークロードをより効果的に実行するための新しいExadata機能も導入しています。Exadataが市場にもたらした主なイノベーションには、以下のようなものがあります。

  • パフォーマンス: AI、分析処理、OLTPワークロードをコンピュートサーバーからインテリジェントストレージサーバーへオフロードすることで、システム全体に負荷を分散しつつI/Oボトルネックを削減します。さらに、RDMAファブリックによるコンポーネント間接続と、ストレージ内のスマートデータキャッシュのインテリジェントな活用により、ハードディスクの経済性と容量を維持しながらメモリ速度のパフォーマンスを実現します。
  • 可用性: 冗長化されたハードウェア上で稼働するReal Application Clustersに基づく実績ある高可用性構成により、極めて高い可用性を実現します。Data Guardは別地域にスタンバイデータベースを自動維持することで災害対策を提供します。また、インテリジェントなソフトウェアがシステム全体の障害を検知し、アプリケーションへの影響を最小化または隠蔽します。顧客は通常、99.999%の可用性要件を持つ24時間365日のミッションクリティカル環境でExadataを運用しています。
  • セキュリティ: フルスタックのパッチ適用と強化されたセキュリティプロファイルにより攻撃対象領域を削減します。デフォルトのExadata構成はSTIG-SCAP要件の90%以上を満たしており、顧客が必要とするセキュリティレベルを迅速かつ容易に達成できます。
  • 管理性: 統合された管理ツールにより運用を簡素化します。Fleet Updateによる自動化は複数システムの並列更新を可能にし、顧客は1つの週末で数百ラックの更新を実施できます。
  • 拡張性: 高速かつ低遅延のRDMA over Converged Ethernet（RoCE）ファブリックで接続されたモジュール型の構成要素により、小規模なエントリーシステムから非常に大規模なワークロードを支える構成までスケール可能です。
  • 経済性: 業界標準コンポーネントを基盤として優れた価値を提供し、Oracle DatabaseとExadataの共同設計機能によって卓越した価格性能比を実現します。Exadata独自のアーキテクチャは、オールフラッシュアレイを上回る性能と、ハードディスクの高容量・低コストを両立させることが可能です。

ミッションクリティカルな可用性

Exadataは極めて高いパフォーマンスで知られていますが、Oracleはミッションクリティカルな可用性の実現にも多大な時間を費やして設計を行ってきました。Exadataは、ハードウェアの冗長性と、スタック全体で連携して動作するOracle AI Databaseの高可用性技術を緊密に統合することで可用性を提供します。Exadataの顧客は、Oracleデータベースに対して極めて高いミッションクリティカル可用性を実現するよう設計されたOracle Maximum Availability Architecture（MAA）ブループリントを参照し、実装することができます。

データベース層では、Oracle Real Application Clusters（RAC）が低遅延のRDMAファブリック上でキャッシュフュージョンを用いたアクティブ-アクティブクラスタリングを可能にし、サーバーやインスタンスの障害をアプリケーションセッションを中断することなく透過的に処理します。サイトレベルでは、Oracle Data GuardおよびActive Data Guardが同期または非同期レプリケーションと自動フェイルオーバーを提供し、リージョン間でのデータ保護と迅速な復旧を実現します。

インフラストラクチャ内では、冗長化されたコンピュートノード、ストレージサーバー、ネットワーク、電源により単一障害点を排除するとともに、Exadata System Softwareがコンポーネントの健全性を継続的に監視し、オンラインでの障害分離およびリバランスを実行します。計画的なメンテナンスは、データベース、グリッドインフラストラクチャ、ストレージ層にわたるライブアップデートおよびローリングメンテナンスによって実施され、アプリケーション停止なしで更新が可能です。このエンドツーエンドのアーキテクチャにより、Exadataは継続的な24時間365日の運用と最大99.999%の可用性といった厳しいサービスレベル要件を一貫して満たすことができます。

モダンワークロード：AIとクラウド

IT環境はこの18年間で変化してきましたが、Exadataは新しい技術革新に適応し続けています。クラウドへの移行やAIなどの新しいワークロードの導入が進む中で、Exadataの優れたイノベーションはこれらのワークロードをどのように実現しているのでしょうか。Exadataがこれらの新しいワークロードで成功しているのには理由があります。それは、継続的に新機能を追加し、エンタープライズクラスのアプリケーションとしてこれらのワークロードを実行するために必要な能力を備えているからです。

AIはエンタープライズ機能の必要性を変えるものではありません。むしろ、AIワークロードはこれらの特性の重要性をさらに高めます。Exadataは分析処理をストレージサーバーにオフロードするのと同様に、AIのベクトル検索もデータに近いストレージ側にオフロードし、意味的に関連性の高い結果をより迅速に見つけることができます。また、AIワークロードはシステムへの要求を大幅に増大させる可能性があります。エージェント型AIは、モデルコンテキストプロトコル（MCP）サーバーを介して、人間では不可能な速度と方法で処理を実行するため、トランザクション性能への要求をさらに高めます。このような需要の不確実性に対応するために、顧客はこれまで以上にExadataのパフォーマンスとスケーラビリティを必要としています。

業界における最大の変化の一つであるクラウドへの移行は、Exadataの大きな差別化要因を際立たせています。Exadataはどこでも稼働します—オンプレミス、ハイブリッドクラウド、パブリッククラウド（OCI、Azure、AWS、Googleなどの主要ハイパースケーラーを含む）です。これにより、顧客は重要なOracle AI Databaseワークロードをクラウドへ容易に移行できます。顧客は、パフォーマンス、可用性、セキュリティ、管理性、スケーラビリティの要件を満たし、かつ合理的なコストで、選択したクラウド上で動作するプラットフォームを必要としています。クラウド上のVMで大規模なミッションクリティカルデータベースを運用することは、多くの顧客にとって困難でした。既存のExadataユーザーは、オンプレミスで得ていた利点を失いたくありません。クラウド上のExadataは、顧客に選択肢を提供します。従来の特性を備えた占有型Exadataシステム上でOracle AI Databaseを実行するか、小規模で低コストの導入から優れたスケーラビリティを実現する共有型Exascaleインフラストラクチャ上で実行するかを選べます。どちらの選択肢も、従量課金、簡素化された管理、セルフサービス、オンデマンドの弾力性など、クラウドの利点をすべて提供し、顧客所有のデータセンターを必要とせず、予測可能な運用コストで利用できます。

クラウド上のExadataは、さまざまなデータベースサービスの選択肢も提供します。柔軟性と制御が必要な場合、Exadata Database Serviceはデータベースを実行する仮想マシンへの完全なルートアクセスを提供します。さらに、コンピュートとストレージの動的なスケーラビリティと、Exadataが提供するプラットフォームレベルの可用性の組み合わせにより、Oracle Autonomous AI Databaseを実行する理想的な基盤にもなっています。Autonomous AI Databaseはデータベースのライフサイクル全体を自動化し、顧客がビジネスに集中できるようにします。自律運転、自律保護、自己修復を実現するよう設計されており、データベース管理者の手作業を大幅に削減します。

一方で、すべてのお客様がパブリッククラウドへの移行を準備できているわけではありません。クラウドの経済性や弾力性は多くの顧客にとって魅力的ですが、規制、プライバシー、データセンターの制約、あるいはITに対する保守的な姿勢などの理由から、データを自社のファイアウォール外に置くことができない、あるいは望まないお客様もいます。こうしたお客様向けに、OracleはExadata Cloud@Customerを提供しています。これは、Exadata Database ServiceやAutonomous Databaseを顧客のデータセンター内に配置し、オンプレミスの制御を維持しながらクラウドの経済性を提供するソリューションです。

お客様は、最も要求の厳しいミッションクリティカルなデータベースワークロードの基盤としてExadataを積極的に採用しています。ATMの利用、食料品の購入、航空券の予約、請求書の支払い、インターネット閲覧など、日常のさまざまな場面で、知らず知らずのうちにExadataに触れている可能性があります。銀行、通信、食品・医薬品業界の上位10社のうち9社がExadataに依存しています。ある国際銀行はデジタルバンキングプラットフォームをExadataに移行し、パフォーマンスを70%向上させ、顧客サービスを強化しました。ある主要大学では、従来11分以上かかっていたデータウェアハウスのクエリが、約90秒で返るようになりました。また、別の金融サービス企業では、データ処理で300%、データウェアハウジングで200%の性能向上を達成し、ダウンタイムやデータ損失は発生しませんでした。詳細な事例についてはoracle.comのお客様事例紹介ページをご覧ください。

この18年間は非常に素晴らしいものであり、Oracleは今後もExadataの革新を続けていきます。オンプレミス、パブリッククラウド、またはCloud@Customerによるハイブリッド環境のいずれを必要とする場合でも、ExadataはOracleデータベースを実行するための最適な選択肢です。