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導入する前のアドバイス

2.2. ハードウェア選択の手引き

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2.2.2. ストレージの選択

  • ストレージ選択の概要
    ストレージを選択する場合には、サーバーの用途や利用目的で検討する必要があります。その理由として、サーバーの用途や利用目的により、ストレージに対するパフォーマンス要求や、必要とされる容量、および必要な障害対応レベルが大幅に変わってくるためです。
    それらのパフォーマンス要求や必要容量、障害対応レベルに応じて、ストレージの構成を行うことになります。その際には、ストレージオプションとして提供されているディスク装置やアレイコントローラー、テープ装置を選択するだけではなく、RAIDなどの特性を理解することで、より適切な構成を作ることができるようになります。

    また、ストレージの構成方法として、サーバーに直接接続するDASを利用する場合と、ネットワークによって複数のサーバー間でストレージを共有するNASSANを利用する場合があります。1台のサーバーで利用する場合には、DASを利用する方法が一般的です。なお、NASSANで構成を考えるときにも、必要とされる要件からDASでまず基本的な構成を検討し、NASSANに置き換えると良いでしょう。

  • ストレージ選択の基本的な考え方
    サーバーで構成されるディスクストレージは、一部を除き、RAID構成を組むことが一般的です。RAID構成を適切に構成することで、一台のディスクを使ったときに比べて高いパフォーマンスを発揮させることや、大容量のディスク構成、そして高い信頼性を実現することができます。

    一般に、RAIDボリュームを構成するディスク台数が増えると、そのボリュームで処理できるパフォーマンスは上がり、サポートできる容量も増えます。しかし、ディスク台数が増えることにより、コストが上昇し、そのRAIDボリュームでの障害が発生する確率も高くなります。また、RAIDボリュームを構成するRAIDレベルによって、同じディスク台数でも、パフォーマンスや対障害性などが変わってきます。このようなRAID構成をサーバーの用途や利用目的に合わせて構成できるかどうかということは、非常に重要なことになります。

    ディスク台数
    パフォーマンス(高いほうが良い)
    容量(大きいほうが良い)
    コスト(小さいほうが良い)
    ディスク障害の可能性(低いほうが良い)
    RAIDを構成するディスク台数による影響

構成の上で、大まかな目安として、RAIDの利用例の表などをベースにして検討すると良いでしょう。
RAIDの実現方法や特徴などについては、「1.3.6. RAID」に記載しておりますので、併せてご覧ください。

使用用途の例 必要とされる機能、特徴
◎:特に重要、
○:重要、
―:重要でない
利用されるRAID構成
○:よく利用、
△:場合によって利用
OS起動用ディスク データ保護 ○RAID1
○RAID5
容量
パフォーマンス
ファイルサーバーやメールサーバーの
データディスク
データ保護 ○RAID5
△RAID6
容量
パフォーマンス
参照中心データベースのデータディスク データ保護 ○RAID5
○RAID6
容量
パフォーマンス(読み込み)
更新中心データベースのデータディスク データ保護 ○RAID1+0(パフォーマンス重視)
△RAID5(コスト重視)
容量
パフォーマンス(書き込み)
アプリケーションサーバーのデータディスク
(メモリアクセス中心)
データ保護 ○RAID5
○RAID1(容量が小さい場合)
容量
パフォーマンス
RAIDの利用例

RAIDを構成する場合、OS機能でRAIDを構成するソフトウェアRAIDと、RAID専用のハードウェアを使用したハードウェアRAIDを利用できます。ハードウェアRAIDには、ホットプラグでのディスク交換やスペアディスクによるデータ保護機能、アクセラレータ(キャッシュ)とRAID専用プロセッサーによるパフォーマンス向上などといった、多くのメリットがあります。そのため、ほとんどの構成でハードウェアRAIDが利用されています。
  • DASでのストレージ構成
    HP ProLiantのDAS構成では、RAID専用コントローラーのSmartアレイコントローラーを利用したRAID構成が一般的に使用されています。このRAID構成により、起動領域やデータ領域の保護などを行えるとともに、パフォーマンス向上が期待できます。ただし、価格的に困難な場合やデータ保護をあまり重要視しない場合などでは、RAID機能を持たないSCSIコントローラーなどを使って構成する場合もあります。

    Smartアレイコントローラーには、SASもしくはSATAディスクを利用できるモデルとSCSIディスクを利用するモデルを用意しており、RAIDを構成するディスクに応じて対応するアレイコントローラーを選択します。Smartアレイコントローラーには、どちらのディスクタイプにも、用途に応じて最適なモデルを選択できるように、低価格のモデルから高性能なモデルまで幅広く用意しています。

    Smartアレイコントローラーの各モデルでは、搭載するアクセラレータのキャッシュ容量やモデルなどによって、構成できるRAIDレベルが異なる場合があります。比較的安価なオプションであるSmartアレイコントローラーのバッテリバックアップWriteキャッシュ(BBWC)を追加することによって、構成可能なRAIDレベルを増やせることもあります。また、BBWCの追加によって、ディスク書き込み時のパフォーマンスが劇的に向上する場合もあるので、書き込みが多いディスクの場合には、コストパフォーマンスの高いアップグレード方法の1つといえます。なお、アレイコントローラーの選択は、使用するディスクの種類や搭載するサーバーに用意されている拡張スロットなどの条件によっても制約を受けるので、注意が必要です。

    さらに、Smartアレイコントローラーで、HP ProLiantサーバー内蔵のディスクだけではRAID構成として足りない場合、SAS/SATAもしくはSCSIの外付けのストレージにディスクを追加して構成するという方法もあります。(この接続形態を、直接接続ストレージ [Direct Attached Storage, DAS]と読んでいます。)なお、カタログスペックなどに記載されているSmartアレイコントローラーの最大構成のディスク台数は、外付けのストレージに搭載されるディスク台数を含めているので、最大容量を必要とする場合には、外付けのストレージが必要になります。1つのSmartアレイコントローラーのコントローラーの配下にあるディスクは、内蔵と外付けにかかわらず、RAID構成を組めるようになっているので、最大構成のディスク台数のRAIDボリュームを作ることもできます。外付けのストレージには、ディスクの種類に応じて複数の製品が用意されています。
    DL380G6とMSA70を組み合わせたDASの例
    DL380G6とMSA70を組み合わせたDASの例

なお、サーバーにコントローラーを増設する上での注意点については、「2.2.3. 拡張カードの増設」を参照してください。
  • 共有ストレージによる構成
    HAクラスターなどで複数のサーバーでディスクを共有しなければならない場合、SANストレージなどを利用して構成します。また、単体のサーバーの場合でも、大容量の共有ストレージを利用して、サーバーの統合などの検討を行う場合もあります。その場合には、SANNASを利用して集約することが一般的です。共有ストレージは、一般的に導入コストは高くなりますが、集中してディスクの領域管理が行えるようになることやバックアップなどの集中化が行えるので、運用が容易になるなどのメリットがあります。

    項目 DAS NAS SAN 備考
    サーバー単体での利用 NASやSANはコストが上がる
    サーバー間で共有して利用  
    ストレージ選択(DAS、NAS、SAN)
  • NASによる構成
    NAS(Network Attached Storage)とは、Windowsのファイル共有プロトコルであるCIFSや、Unixのファイル共有プロトコルであるNFSといった、ファイル共有サービスを提供する専用サーバーです。ファイルサーバーとも呼ばれます。サーバーにネットワークアダプターを用意することで、NASとの接続を行えます。
    NASの利用方法としては、サーバー起動用のストレージをDASで構成して、データ用領域にNASのファイル共有を使用します。このファイル共有で、データ領域に必要な容量のストレージを提供するといった構成が一般的です。

    NASを利用することで、ネットワークを介して他のサーバーなどとファイルを共有できるようになります。その共有の際も既存のネットワークを利用できるので、比較的低コストで構築できることがメリットです。また、データ共有の際の距離的な制限が比較的少ないというところも特徴として挙げられます。
    現状のNASの利用では、CIFSNFSを利用したファイルベースのデータ共有という形とiSCSIプロトコルを利用したデータ共有とが考えられます。iSCSIを利用することで、NASにおいても後述のSANと同様なブロックレベルでのディスク共有を行え、NASのストレージからのサーバー起動や、ファイル共有サービスを介さないディスクマウントも行えます。また、iSCSIを利用する際に、CPUに負荷をほとんどかけずに処理ができるマルチファンクションNICを標準で搭載しているサーバーやiSCSI専用のHBAオプションも用意されてきており、iSCSIを利用してNASサーバーのディスクを直接マウントするような構成も増えてきています。
    HPでは、CIFSNFSのファイルサービスに最適化したWindows Storage Server 2003 R2を、HP ProLiantにプリインストールしたNASを提供しています。 又、iSCSIターゲットストレージとなるAll-in-Oneストレージを提供しています。
  • SANによる構成
    SAN(Storage Area Network)とは、ファイバーチャネルププロトコルを利用したストレージ専用のネットワークの総称として使用されます。このネットワークに接続されたSANストレージ自身をさす場合もあります。サーバーにSAN用のHBAを追加して、SANとの接続を行います。多くの場合ファイバーチャネル利用し、SANスイッチなどを経由してストレージ装置とFC(Fibre Channel)プロトコルで通信します。
    SANの利用方法としては、NASと同様にサーバー起動用のストレージをDASで構成して、データ領域として、SANストレージに持たせるような場合と、起動用のストレージもSAN上のストレージに持たせるような場合があります。後者はSANブート構成と呼ばれることもあります。
    ククラスターの共有ディスクとして、SANストレージは広く用いられており、一般的な構成となっています。SANを利用することで、高速で専用のネットワークを利用したストレージを複数のサーバーで共有できます。SAN対応のディスク装置やバックアップ装置が、SANストレージとして用意されているので、今までDASで構成されていたストレージを統合するような場合にも使われています。 SAN専用のSANスイッチ、ファイバーチャネルーブル、SANストレージおよびサーバーに搭載するSAN用HBAは比較的高価で、導入時のコストはNASなどに比べ高くなります。
    HPでは、SANストレージとして、MSA2012fcというエントリーモデルと、EVA4x00/6x00/8x00というミドルレンジモデル、XP20000などのハイエンドモデルを提供しています。また、SANスイッチやファイバーチャネルケーブル、SAN用HBAも用途に応じて各種提供しています。
    SANの構成部品
    SANの構成部品
    画面右上から時計回りに
    SANストレージ(MSA2012fc)、ファイバーチャネルケーブル、ファイバーチャネルHBA、SANスイッチ


  • その他の構成
    HPでは、その他にも前述のMSA2012fcとほぼ同等の機能を持つ、iSCSI専用ストレージMSA2012i、外部SAS接続用ストレージMSA2012saというストレージを提供しています。FC接続のMSA2012fcと同等の構成を組む場合でも、比較的安価に共有ストレージを構築することが可能です。

      MSA2012sa MSA2012fc MSA2012i
    使用形態 小規模環境向けSANストレージ
    複数サーバー、複数クラスターなどの共有ストレージ
    搭載可能なディスクドライブ 3.5インチSAS(3Gb/s)
    3.5インチSATA(1.5Gb/s)
    外部接続 SAS (3Gb/s) Fibre Channnel
    (4Gb/s)
    Gigabit Ethernet
    サーバー数 (最小−最大) 1-4台(※) 1-64台 1-16台
    搭載可能なディスクドライブ数
    (1エンクロージャーあたり)
    12台
    最大容量(物理) 14.4TB(SAS)
    48TB(SATA)
    クラスター対応
    リダンダント・コントローラー ○(オプション) ○(オプション) ○(オプション)

    ※ ML/DLサーバーの場合。BLサーバーの場合、SASスイッチを経由することで、より多くのサーバーを接続できます。

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