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島崎 聡史(twitter: @smzksts)
- 自宅SAN友の会 主宰
- Citrix Systems Japan K.KでSEをしています
- デスクトップ仮想化 :XenDesktop
- サーバ仮想化 :XenServer
- クラウド構築・管理 :CloudStack
- 元メーカー系研修ベンダー講師:仮想化&ストレージ講師
- VMware Certified Instructor, Xen, KVM,
Solaris Containers, Eucalyptus, Fujitsu ETERNUS, etc...
#jitakusan #osckansai Page 2
3. コミュニティ紹介
2010年4月23日 発足
- ML参加者 100名以上
自宅にSAN(Storage Area Network)の検証環境を
作りたい人のためのコミュニティ
コンセプト
- ストレージ技術を中心に、
自宅に無さそうなものを
自宅でやっちゃいましょう。
#jitakusan #osckansai Page 3
4. 本日のテーマ
①ストレージの基礎
②自宅SANの始めかた
#jitakusan #osckansai Page 4
5. ストレージの基礎
(を仮想化と絡めて)
#jitakusan #osckansai Page 5
6. ストレージとストレージシステム
「ストレージ」
- 補助記憶装置あるいは媒体そのもの
(HDD、SSD、ディスクアレイなど)
「ストレージシステム」
- コンピュータに大容量・高性能・高信頼性・高運
用性な補助記憶装置を提供する仕組み
- ディスクアレイ+接続装置+管理ツールなど
#jitakusan #osckansai Page 6
7. サーバ仮想化とストレージシステム
VM VM VM VM VM VM VM VM VM
ハイパーバイザ ハイパーバイザ ハイパーバイザ
Network
VMの VMの VMの
ISOイメージ
構成情報 仮想HDD テンプレート
共有ストレージ
#jitakusan #osckansai Page 7
8. 共有ストレージのメリット その1
ライブマイグレーション - VMを稼働させたまま
別ホストへ移動
VM VM VM VM - メモリデータの移動
ハイパーバイザ ハイパーバイザ - ハイパーバイザ間で
LAN LANを使用した通信
- 自動化により負荷分散にも応用
Network
- 移動先のホストからも
仮想HDD
同一の仮想HDDを
参照する必要がある
共有ストレージ
#jitakusan #osckansai Page 8
9. 共有ストレージのメリット その2
高可用性機能 - ホストの障害に巻き込まれて
ダウンしたVMを別ホストで
VM VM VM VM 自動的に再起動
ハイパーバイザ 死活監視 ハイパーバイザ - ライブマイグレーションではない
LAN
- 移動先のホストからも
Network 同一のVMの構成情報と
仮想HDDを
VMの
仮想HDD 参照する必要がある
構成情報
共有ストレージ
#jitakusan #osckansai Page 9
10. 共有ストレージのメリット その3
サーバ仮想化管理ツールとの連携・統合
- 管理インターフェースの統合や、I/O負荷のオフロードなど
- 例:ホストに負荷をかけずにVMをクローン
ディスクアレイ ディスクアレイ
(連携なし) (連携に対応)
#jitakusan #osckansai Page 10
11. サーバ仮想化にはストレージ
システムが欠かせない存在
↓
ストレージシステムの
基本を押さえよう!
#jitakusan #osckansai Page 11
13. ディスクアレイ(Disk Array)
ハードディスクなどの
記憶媒体を複数搭載して
RAIDを構成することで、
容量・性能・信頼性を高めた
外部記憶装置
#jitakusan #osckansai Page 13
14. ディスクアレイの例
ディスクがたくさん
※画像はウィキメディアから
#jitakusan #osckansai Page 14
15. RAIDグループとLUN
RAID RAID RAID
グループ グループ グループ
HDD HDD HDD HDD HDD HDD HDD HDD HDD HDD HDD HDD
LUN
サーバからアクセス
LUN LUN
#jitakusan #osckansai Page 15
16. ディスクアレイのポイント①
ディスクの集約度と拡張性
- 2Uあたり 3.5インチ×12本、2.5インチ×24本 など
※弾数は負荷を分散するためにはとても重要
- ディスクシェルフ(エンクロージャ)の増設
- Q:多数の仮想マシンを格納する場合、どちらが良い?
- 12本(RAID 1+0)で構成したRAIDグループ1つ
- 4本(RAID 1+0)で構成したRAIDグループ3つ
#jitakusan #osckansai Page 16
17. 解答例:性能を重視した場合
A:4本(RAID 1+0)で構成したRAIDグループ3つ
考え方のポイント
多数のVMによる負荷=多重負荷
=各VMが時分割でI/Oを行う
&HDD上での格納位置はバラバラ
=ランダムアクセス
RAIDのストライプ本数が増えてもサイズの小さい
I/Oは高速化しない
#jitakusan #osckansai Page 17
18. 解答例:容量効率を重視した場合
12本(RAID 1+0)で構成したRAIDグループ1つ
1つのベースイメージから多数のVMを展開
(VMの差分コピー機能)
RAIDグループ(LUN)が別だと、
それぞれにベースイメージが必要
※ディスク容量単価の低下に比べて
性能に対する価格は下がりづらいため、
個人的には性能を重視した設計を勧めます。
#jitakusan #osckansai Page 18
19. ディスクアレイのポイント②
冗長化と耐障害性
- マザーボード、CPU、RAIDコントローラなど、
一般的なサーバでは冗長化されない部分も冗長化
- 突然の電源断の際にもメモリ+バッテリや
フラッシュメモリ+コンデンサによりデータを保護
- 障害予兆検知により、RAIDグループを故障前にリビルド
- ハードウェアレベルでの破損ブロック検知と自動修復
- 筐体間レプリケーション
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20. ディスクアレイのポイント③
管理ツールの充実
- リッチなGUI
- 日本語対応か否か
運用の柔軟性
- RAIDグループの構成変更(RAIDレベル、アレイ本数)
※負荷がかかるため安易な利用は勧めませんが…
- LUNのサイズ変更
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21. ディスクアレイの接続方式
DAS(Direct Attached Storage)
- サーバと直付け
NAS(Network Attached Storage)
- ファイルサーバ
SAN(Storage Area Network)
- ストレージ用のネットワークによる接続
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22. 接続方式による分類:SANとNAS
SAN NAS
→ディスクにアクセス →ファイルにアクセス
ストレージ用
ネットワークで接続
論理ディスク(LUN)
ファイルシステム
RAID制御 RAID制御
物理ディスク 物理ディスク
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24. ストレージのさまざまな接続方式
分類 タイプ アクセス 接続経路 主な速度 用途など
SAN Fibre ブロック Fibre Channel 8Gbps, 高速なSAN
Channel レベル 4Gbps,
(FC) (16Gbps)
iSCSI Ethernet 1Gbps, 安価なSAN
10Gbps
FCoE 拡張された 10Gbps SAN/LANの統合
Ethernet
NAS NFS ファイル Ethernet 1Gbps, UNIX系
レベル 10Gbps ファイル共有
CIFS Windows
ファイル共有
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25. 仮想化ソフトごとに使える接続方式は異なる
Fibre Channel iSCSI FCoE NFS CIFS
VMware • VMFS • VMDK ×
vSphere • VMDK • ISO
• ISOイメージ
• Raw Device Mapping
Hyper-V • NTFS × • ISO
• VHD on NTFS
• パススルーディスク
Citrix • LVM • VHD • ISO
XenServer • 論理ボリュームを • ISO
VMに割り当て
• StorageLink
• LUNをVMに割り当て
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26. 共有ストレージの注意点
コスト
性能 - 多数のVMの負荷が集中
- ディスクアレイの性能
- 接続経路の性能
耐障害性 - ストレージの障害は多数のVMに影響
- ディスクアレイの障害
- 接続経路の障害
設計・構築・管理の容易性
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27. ここまでのまとめ
サーバ仮想化環境において
ストレージは非常に重要な位置づけ
サーバ仮想化ソフトと
ストレージタイプの組み合わせに注意
触ってみないとイメージしづらい…
家でやろう!
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28. 家でやろう
ディスクアレイは買うと高いので自分
で作りましょう。
1. 使うソフトウェアを決める
2. ハードウェアをそろえる
3. 構築する
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30. 1.使うソフトウェアを決める
今のところ2択(ほかにもあるらしい?)
- Linux + SCST(Generic SCSI Target Subsystem for Linux)
- モジュール組み込んでLinuxカーネルをビルドする気合い
- 対応ハードウェアはこちらのほうが手に入りやすい
- Openfilerならば標準パッケージ(ただしexperimental)
- Solaris/COMSTAR
- SoalrisなのでZFSが使える
- 高機能
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31. 2.ハードウェアをそろえる
必要なもの
- FC-HBA
- ストレージ用(ターゲット)
- サーバ用
- FCケーブル
- FCスイッチ(接続台数が多い場合)
ポイント
- 国内外のオークションサイトが安い
- SCST,COMSTARそれぞれ、ターゲットとして使えるFC-HBAに制限
あり。→購入前にそれぞれのWeb等で確認
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32. 3.構築する
自宅SAN友の会 Webサイトを参照
http://sites.google.com/site/jitakusan/
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33. 費用の目安(FC機材はすべて中古)
品目 価格
ストレージ用マシン ¥0~30K
サーバ用マシン お好みで
FC-HBA 2Gbps(PCI-X) ¥2~3K/port
4Gbps(PCI-Ex)¥12~18K/port
8Gbps(PCI-Ex)¥40K/port
FCケーブル ¥2~3K
FCスイッチ(8ports) ¥8~15K
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34. 費用例(最少構成)
品目 品名 単価 数量 小計
ストレージ用 HP ML110G6 13K 1 13K
マシン
サーバ用 同上 同上 同上 13K
マシン
HBA Qlogic 2K 2 4K
QLA2340
FCケーブル LC-LC 2K 1 2K
マルチモード
合計 ¥32,000
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35. 費用例(自宅)
品目 品名 単価 数量 小計
ストレージ用 HP ML115G5 40K 1 40K
マシン +ディスク増設
ディスク 富士通ETERNUS 105K 1 105K
アレイ DX60
FCスイッチ 富士通 14K 1 13K
ETERNUS SN200
Model430
サーバ Dell T105 40K 2 80K
HBA いろいろ 30K 6 30K
FCケーブル LC-LC 2K 8 16K
マルチモード
その他 ?
合計 軽自動車未満
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36. 具体例(自宅)
19インチラックは簡易タイプのものが便利。 商用の2Uサイズのストレージ。下手に普通の棚
家族には「パソコンラック」と説明しましょう。 に置くより、19インチラックのほうがスッキリ
上の写真はサンワサプライのRAC-SV18U 収納でき、家族のクレームが出にくいかも。
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38. ご清聴ありがとうございました!
自宅SAN友の会 島崎 聡史(Twitter:@smzksts)
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