Nutanixの分散ストレージファブリック（Distributed Storage Fabric）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。

今回はNutanixの分散ストレージファブリック(Distributed Storage Fabric)についてご紹介します。

1. 分散ストレージファブリック（Distributed Storage Fabric）について

Nutanix Acropolis DSF（Distributed Storage Fabric）は、同じホスト上のローカルVMにストレージリソースを提供することで、ゲストVMのパフォーマンスを向上させます。この⽅法により、ローカルストレージコントローラ（Nutanixノードごとに1つ）は、同じ物理ノード上で実⾏されている仮想マシンによって⾏われたI/O要求の処理にリソースを割り当てることが できます。クラスタ内で実⾏されている他のコントローラは、⾃分のローカルゲストVMによって⾏われたI/O要求を⾃由に処理できます。このアーキテクチャは、リモートストレージコントローラとネットワーク（SANまたはNAS）全体に配置されたリソースを持つ従来のストレージアレイとは対照的です。

Nutanixアーキテクチャには、いくつかの重要なパフォーマンス上の利点があります。まず、 ストレージリソースはローカルであるため、各要求はネットワークを通過しません。これにより、I/Oパスから物理ネットワークが排除されるため、待ち時間が⼤幅に短縮されます。さらに、各ホスト（またはNutanixノード）には独⾃の仮想ストレージコントローラ（CVM）があるため、共有ストレージアーキテクチャで⼀般的なストレージのボトルネックが解消されます。新しいNutanixノードをクラスタに追加すると、CVMも同じ割合で追加され、予測可能でスケーラブル、そしてリニアなパフォーマンスを提供します。スケールアウ

トアーキテクチャにより、予測可能な⾼いストレージパフォーマンスが可能になります。

2. ストレージのコンポーネント

ここで、各コンポーネントについての説明します。

ストレージティア

ストレージティアは利⽤可能な物理ストレージの種類を定義します。 Webコンソールから、ストレージプール内のディスクの階層の内訳を判断できます。

ストレージプール

ストレージプールは1つ以上の層からの物理ディスクのグループです。 ストレージデバイスは⼀度に1つのストレージプールにしか割り当てることができないため、ストレージプールは仮想マシン間の物理的な分離を提供します。 Nutanixはクラスタ内のすべてのディスクを保持するために単⼀のストレージプールを作成することをお勧めします。 ほとんどのユース

ケースをサポートするこの構成により、クラスターは容量やIOPSなどのリソースの分配を動的に最適化できます。 ディスクを別々のストレージプールに分離すると、仮想マシン間の物理的な分離が可能になりますが、ディスクがアクティブに使⽤されていない場合は、これらのリソースが均衡にならない可能性もあります。 新しいノードを追加してクラスタを拡張すると、新しいディスクも既存のストレージプールに追加できます。このスケールアウトアーキテクチャにより、ニーズに合わせて成⻑するクラスタを構築できます。

ストレージコンテナ

ストレージコンテナはストレージプール内の使⽤可能なストレージのサブセットです。 ストレージコンテナは仮想マシンによって使⽤される仮想ディスク（vDisk）を保持します。 新しいストレージコンテナのストレージプールを選択すると、vDiskが格納されている物理ディ

スクが定義されます。 Nutanixクラスター内のノードはNFSデータストア（vSphere）、SMB共有（Hyper-V）、またはiSCSIターゲット（vSphereまたはAHV）としてストレージコンテナをマウントして、仮想マシンファイル⽤の共有ストレージを提供できます。

このストレージはシンプロビジョニングされます。つまり、ストレージコンテナの作成時に合計最⼤容量を割り当てるのではなく、データが書き込まれるときに必要に応じてストレージがストレージコンテナに割り当てられます。 ストレージコンテナレベルでのオプションの1つは、（書き込まれているとおりに）インラインで、または書き込まれた後に圧縮を有

効にすることです。

ボリュームグループ

ボリュームグループは論理的に関連する仮想ディスク（またはボリューム）の集まりです。ボリュームグループはボリュームグループ内のディスクを共有する1つ以上の実⾏コンテキスト（仮想マシンまたは他のiSCSIイニシエータ）にアタッチされています。ボリュームグループをファーストクラスのエンティティとして管理できます。 1つ以上の実⾏コンテキスト、それらを障害回復ポリシーに含め、他の管理タスクを実⾏します。ボリュームグループを現在の実⾏コンテキストからデタッチして、同じアプリケーションのインスタンスを実⾏している別の実⾏コンテキストにアタッチすることもできます。これは、おそらくボリュームの複製先のリモートの場所にあります。ボリュームグループは1つの単位として管理できます。 iSCSIターゲットとしてボリュームグループ全体をアタッチし、ボリュームグループ全体をデタッチします。

ただし、ボリュームグループ内のディスクのサイズを変更することはできます。

各ボリュームグループは、UUID、名前、およびiSCSIターゲット名によって識別されます。ボリュームグループ内の各ディスクには、UUIDと、ボリュームグループ内の順序を指定するLUN番号もあります。ボリュームグループは、排他アクセスまたは共有アクセスのどちらにも構成できます。

バックアップ、保護、復元（インプレース復元とアウトオブプレース復元）、およびボリュームグループの移⾏ができます。⾮同期データ複製（Async DR）⽤に構成された保護ドメインに、排他的にまたは仮想マシンと⼀緒にボリュームグループを含めることができます。ただし、メトロアベイラビリティに構成された保護ドメイン、保護されたvStore、またはアプリケーション整合性スナップショット作成が有効になっている整合性グループにボリュームグループを含めることはできません。

vDisks

vDiskは仮想マシンにストレージを提供するストレージコンテナ内の使⽤可能なストレージのサブセットです。ストレージコンテナーがNFSボリュームとしてマウントされている場合、そのストレージコンテナー内のvDiskの作成と管理はクラスターによって⾃動的に処理されます。

データストアについては、以下でイメージと併せてご説明します。

３. データストア/SMB共有

vSphereで利⽤する場合はNFSもしくはiSCSIで提供されますが、通常利⽤するのはNFSの⽅が多いと思います。データをホストにローカライズすることでネットワークでのより取りを削減します。（データローカリティ）

データストアは仮想マシン操作に必要なファイルの論理コンテナです。 NutanixはストレージボリュームをvSphere内のデータストアとしてマウントするときに、iSCSIとNFSの両方のプロトコルをサポートすることによって選択肢を提供します。 NFSにはiSCSIよりもパフォーマンスおよびスケーラビリティの面で多くの利点があり、推奨されるデータストアタイプです。

NFSデータストア：
分散ストレージファブリック（DSF）はゲストVMトラフィックのデータパスをそのホストにローカライズすることで、不要なネットワークのやりとりを削減します。これにより、iSCSIとVMFSのペアリングで一般的な、リモートストレージデバイス間の不要なホップがなくなり、パフォーマンスが向上します。 vMotionおよび関連するvSphere機能（ハイパーバイザーとしてESXを使用している場合）を有効にするには、クラスター内の各ホストが同じデータストア名を使用してNFSボリュームをマウントする必要があります。 Nutanix WebコンソールとnCLIの両方に、Nutanixクラスタ内の複数のホスト上にNFSデータストアを作成する機能があります。

ESXでNutanixコンテナを正しくマップするときは以下の内容に注意してください。

--------------------

ローカルESXデータストアをNutanixコンテナに正しくマップするためには・NFS共有をコントローラVMのIPアドレスやクラスタの仮想IPアドレスではなく、192.168.5.2（内部IPアドレス）にマッピングします・データストア名はコンテナ名と同じにしてください

--------------------

Hyper-V環境ではSMB共有でマウントします。基本的にはハイパーバイザーに最適なプロトコルをNutanixとして推奨しております。

注：Nutanixストレージコンテナーを汎用のNFSまたはSMB共有として使用することはお勧めできません。 Nutanixソリューションは仮想マシンにセントリックであるため、推奨されるメカニズムはファイル共有サービスを提供する仮想マシンをデプロイすることです。 

SMBライブラリシェア：

Nutanix SMB共有の実装は、機能とパフォーマンスがvSphere構成と同等であるNFSデータストアと同等のHyper-Vです。 SMBライブラリ共有としてのNutanixストレージコンテナの登録は、単一のPowerShellスクリプト、またはVirtual Machine Manager GUIを介して実行できます。 

4. Distributed Storage Fabric

クラスタを作成したら、次のエンティティを作成する必要があります。 

• クラスタ内の全物理ディスクからなる1つのストレージプール
• プール内の空き容量をすべて使用する1つのコンテナ

すべての利用可能なクラスタストレージを含む単一のストレージコンテナは、ほとんどのお客様のニーズに適しています。セットアップ中に顧客が追加のコンテナーを要求した場合は、必要なコンテナーを作成してから、作業しているハイパーバイザーに適したものとしてそれらをマウントすることができます。 ストレージダッシュボードには、クラスター内のストレージ構成に関する動的に更新された情報が表示されます。

ストレージダッシュボードを表示するには、メインメニューの左端のプルダウンリストから[ストレージ]を選択します。 

Nutanix Acropolis DSF（Distributed Storage Fabric）は、同じホスト上のローカルVMにストレージリソースを提供することで、ゲストVMのパフォーマンスを向上させます。この方法により、ローカルストレージコントローラ（Nutanixノードごとに1つ）は、同じ物理ノード上で実行されている仮想マシンによって行われたI/O要求の処理にリソースを割り当てることができます。クラスタ内で実行されている他のコントローラは、自分のローカルゲストVMによって行われたI/O要求を自由に処理できます。このアーキテクチャは、リモートストレージコントローラとネットワーク（SANまたはNAS）全体に配置されたリソースを持つ従来のストレージアレイとは対照的です。

Nutanixアーキテクチャには、いくつかの重要なパフォーマンス上の利点があります。まず、ストレージリソースはローカルであるため、各要求はネットワークを通過しません。これにより、I/Oパスから物理ネットワークが排除されるため、待ち時間が大幅に短縮されます。さらに、各ホスト（またはNutanixノード）には独自の仮想ストレージコントローラ（CVM）があるため、共有ストレージアーキテクチャで一般的なストレージのボトルネックが解消されます。新しいNutanixノードをクラスタに追加すると、CVMも同じ割合で追加され、予測可能でスケーラブル、そしてリニアなパフォーマンスを提供します。スケールアウトアーキテクチャにより、予測可能な高いストレージパフォーマンスが可能になります。

以上、よろしくお願い致します。