HCIの容量増設時の注意事項について

みなさん、こんにちは

本日投稿の内容について、以前別サイトで私が投稿したブログの内容です。
サイトの閉鎖に伴い、こちらで再度掲載いたします。

本日投稿する内容は、HCIの容量増設時における注意事項について説明したいと思います。

⼀般的なHCIにおいて、リソースを増やす場合にノードを追加すると思います。ただし、ノードの増設⽅法によってはリソースを有効的に利⽤されないこともあります。そのため、今回は容量増設において注意点も含めてお話したいと思います。（今回は容量は効率的に利⽤されますが、運⽤上知っておいた⽅がよいお話になります）

1. HCIリソースが少なくなった場合のノード追加

HCI環境においてCPUおよびメモリリソースが不⾜した場合、通常はノード増設で対応すると思われます。こちらのイメージのようにHCIを構成しているクラスタに対して、ノードを追加することで、CPUおよびメモリリソースは追加されます。ホスト単位で利⽤可能なリソースは限られるもののクラスタ全体としては、CPUおよびメモリリソースが追加されているので特に問題ありません。また、異機種混在であっても、追加ノードのCPU・メモリリソースだけが多くなるだけで利⽤する分には問題ありません。（HAなどでリソース不⾜があった場合、仮想マシンが⽴ち上がらない場合はありますが、通常利⽤では問題ありません）

ただし、これがストレージのリソースについて、同様のことが⾔えるのかどうか説明したいと思います。

2. ストレージ容量を増設する場合

ストレージ容量を増やす場合、普通に追加作業するだけで果たして問題ないだろうか︖

実際に各社のHCIの仕様は様々でありますが、今回はNutanixのアーキテクチャを元にお話したいと思います。

イメージで確認する限り問題ないように思えますが、ここでNutanixのストレージの仕様について⼀度整理してみましょう。

３. データローカリティについて

まずまじめに、Nutanixのストレージアーキテクチャの基礎となるデータローカリティについて、お話したいと思います。

データローカリティにおいてホスト上の仮想マシンはホスト上のCVMを経由して、ローカルホスト上のSSDにデータを書き込みます。書き込み後はデータの冗⻑性を保つために、RF2であれば、他のホストにデータをコピーします。（RF3であれば２つのホストにコピー）

つまり、データをクラスタ内に⼆つが存在する状態がHCIであるべき姿になるため、これを踏まえて、ノード増設した場合にどのような動きになるのかを整理してみたいと思います。

4. 1台しか増設しなかった時のストレージ容量について

クラスター増設を1台しかしなかった場合において、二つのケースが考えられます。

・同⼀スペックでストレージ容量を増設した場合
・異なるスペックでストレージ容量を増設した場合

同⼀スペックでストレージ容量を増設した場合、Nutanixのクラスタ内で増設したノードの容量も含めてクラスタで管理している容量が⼤きくなる時にクラスタ内でデータが再配置されます。この時、クラスタ全体にデータが均等化して配置するようにNutanixが動作します。つまり同⼀スペックで増設するのであれば何も問題なく動作します。

それでは、異なるスペックでストレージ容量のノードを増設した場合はどのような動作をするのだろうか考えてみましょう。

例えば、はじめは1Uのラックサーバーで容量を少なく導⼊したものの、ストレージ容量が⾜りなくなり、2Uのノードを増設した場合はどうなるでしょうか︖

実際に同⼀スペックで増設した時と同様に2Uノードを追加した場合にもNutanixが均等にデータを再配置を⾏いますが、異なるスペックの場合、⽔⾊の部分も含めて均等にデータを再配置してくれるのでしょうか︖

5. 異なる容量を追加した時のデータの分散について

Nutanix Bibleに異なるスペックを増設した場合の動作について、イメージのように内容で書かれています。

NutanixはCuratorにて⼀定の閾値をもって動作しています。
その閾値を超えてデータの均等化がされていないことが判明した場合に、Curatorにて異なるスペックのノードとディスク使⽤率を⾒て容量のバランシングを⾏います。その場合にアクセス頻度が低いデータを他のノードに移動させようとします。これにより、ストレージ容量が⼤きいノードが増設された場合においても、均等化を図ろうとしてデータの再配置を⾏います。

異なる容量のノードを増設しても動作上何も問題はありません。

ストレージ専⽤のアプライアンスでも同様のことが⾔えます。ストレージ専⽤ノードの場合、ストレージ専⽤ノードにはCVM以外の仮想マシンは載せてはいけないことになっているため、基本的には他のノードのコールドデータ（アクセス頻度の少ないデータ）がストレージ専⽤ノードに保存されるようになります。

ここで、異なるスペックのノードを増設しても問題ないことはわかったが、容量の⼤きいノードが障害起きた場合はどうなるのか︖について考えてみましょう。

6. ノード障害はどうするの？

容量のバランシングで容量の⼤きいノードに⼀番多くデータが保存されることもあります。その時に、容量の多いノードが障害あった場合に他のノードで容量を受けきれない場合もあります。もちろんこれはサイジング上のお話もあるかと思いますが、基本ルールとして覚えていたほうがよいのは、障害が起きた場合にはデータの受け⽫として受け⼊れられるだけの容量を確保することが重要です。

7. 同一スペックのノードを増設時にもう1台購入

増設時にもう1台（2台以上）の増設ノードがあれば、障害時も問題なく運⽤できます。もちろんこれは予算の限りであると思いますが、ストレージ専⽤アプライアンスを購⼊した場合にはこの話を理解しておかないと容量だけ⾜せばよいという意⾒にもなりかねないため、是⾮頭に⼊れておいた⽅がよいと思います。

よろしくお願いします。